Gaya

Gaya adalah suatu tarikan atau dorongan yang dikerahkan sebuah benda terhadap benda lain. Misalnya mendorong pintu, menarik karet, menekan tanah liat, dan lain-lain. Peristiwa itu menunjukkan bahwa suatu benda bergerak atau berhenti karena pengaruh dari luar ini disebut gaya.  Adanya gaya berupa tarikan atau dorongan akan menimbulkan perubahan-perubahan pada benda yang dikenai gaya. Perubahan oleh gaya dapat berupa benda diam menjadi bergerak, bentuk dan ukuran yang berubah atau berubahan arah gerak benda. Gaya juga dapat menyebabkan sebuah benda berubah bentuk, berubah posisi, berubah kecepatan, berubah panjang maupun volume, dan juga berubah arah.

Gaya merupakan besaran turunan yang diturunkan dari besaran pokok panjang, massa, dan waktu. Gaya memiliki besar dan arah sehngga gaya termasuk besaran vektor. Gaya disimbolkan dengan huruf F (force). Satuan gaya dalam Satuan Internasional (SI) adalah N (Newton) yang merupakan penghormatan bagi Sir Isaac Newton (1642-1727). Satu newton didefinisikan sebagai besarnya gaya yang memberikan percepatan sebesar 1 m/s² kepada benda yang mempunyai massa 1 kg. Jadi 1 N =1 kg. m/s².

Satuan gaya dalam sistem cgs adalah dyne. Satu dyne adalah besarnya gaya yang memberikan percepatan sebesar 1 cm/s² pada benda yang bermassa 1 gram. Hubungan antara newton dengan dyne adalah :

1 N = 1 kg.m/s²

1 N = 1  1.000 g  100 cm/s²

1 N = 100.000 g.cm/s²

1 N = 105 dyne

Besarnya gaya yang bekerja pada sebuah benda dapat diukur dengan mengguanakan neraca pegas. Besar gaya tersebaut ditunjukkan oleh jarum penunjuk yang terdapat pada neraca pegas.

Jenis-Jenis Gaya

Gaya dapat dibedakan menjadi 2 yaitu gaya sentuh dan gaya tak sentuh. Gaya sentuh adala gaya yang bekerja pada benda akibat adanya sentuhan, contonhnya gaya otot dan gaya gesek. Sedangkan gaya tak sentuh adalah gaya yang bekerja pada benda tanpa adanya sentuhan dengan benda tersebut, contohnya gaya gravutasi bumi.

Gaya dalam fisika antara lain gaya berat, gaya normal, gay tegangan tali, gaya gesek, gaya tekan, dan gaya gravitasi

a.       Gaya berat

Berat benda adalah ukuran yang bergantung pada besarnya kuat medan gravitasi di mana benda itu berada. Besarnya gaya tarik tergantung pada massa benda. Berat dan massa merupakan besaran yang berbeda, tetapi keduanya sebanding. Secara matematis berat benda dapat dirimuskan :

w = m . g

Keterangan :

m = massa benda (kg)

g = percepatan gravitsai (m/s²)

w = berat benda (kg.m/s² atau N)

Percepatan gravitasi bumi pada suatu tempat besranya bergantung pada jaraknya dari pusat bumi. Makin jauh suatu tempat dari pusat bumi, makin kecil percepatan gravitasinya, begitu juga sebaliknya. Percepatan graitasi bumi di khatulistiwa yaitu 9,8 m/s², sedangkan di kutub sebesar 10 m/s². Karena besarnya percepatan garavitasi bumi di kutub lebih besar daripada di khatulistiwa, maka berat benda di kutub lebih berat daripada di gravitasi. Benda yang berada di daerah bebas dari engaruh gravitasi maka beratnya sama dengan nol.

b.      Gaya normal

Gaya normal adalah gaya sentu yang timbul akibat sentuhan 2 benda. Arah gaya normal selalu tegak lurus terhadap bidang sentuh. Besarnya gaya normal suatu benda yang terletak pada bidang horisontal sama dengan berat benda dan dirumuskan :

N = w = m . g

Keterangan :

m = massa benda (kg)

g = percepatan gravitsai (m/s²)

w = berat benda (kg.m/s² atau N)

N = gaya normal (N)

c.       Gaya tegangan tali

Gaya tegangan tali bekerja pada dua benda yang dihubungkan oleh tali. Besarnya tegangan tali sebuah benda yang digantung dapat dirumuskan dengan :

T – m . g = 0

Jika benda bergerak ke atas dengan percepatan a, berlaku persamaan berikut :

T – m . g = m . a

Jika benda bergerak ke bawah dengn percepatan a berlaku persamaan berikut :

m . g – T = m . a

Keterangan :

T = gaya tegangan tali (N)

a = percepatan (m/s²)

g = percepatan gravitasi (m/s²) (g = 10 m/s²)

m = massa benda (kg)

d.      Gaya gesekan

Gesekan adalah gaya yang melawan gerakan antara 2 permukaan yang saling bersentuhan. Gaya gesek dibedakan menjadi 2 macam yaitu :

·         Gaya gesek statis yaitu gaya gesek yan terjadi pada benda diam

·         Gaya gesek kinetis yaitu gaya gesek yang terjadi ketika benda sedang bergerak

Ada beberapa cara memperkecil gaya gesek, antara lain :

·         Memperlicin permukaan

·         Memisahkan kedua permukaan yang bersentuhan dengan udara.

·         Mendukung di atas roda

Gaya gesek ada yang merugikan maupun menguntungkan. Yang merugikan :

·         Gaya gesekan pada mesin mobil, sehingga mesin cepat rusak karena aus

·         Gaya gesekan antara ban dengan jalan yang membuat ban menjadi tipis

·         Gaya gesekan angin dengan mobil sehingga gerakan mobil terhambat, dan lain-lain

Gaya gesek yang menguntungkan :

·         Gaya gesekan kaki dengan jalan sehingga kita tidak terjatuh

·         Gaya gesekan antara ban dengan rem

e.       Gaya tekan

Tekanan merupakan besarnya gaya tekan tiap satuan luas permukaan. Tekanan dapat dirumuskan sebagai berikut.

Keterangan :

P = tekanan (N/m² atau Pa)

F = gaya tekan (N)

A = luas permukaan (m²)

f.       Gaya gravitasi

Setiap benda di alam ini mengarahkan gaya tarik pada benda lain. Gaya ini disebut gravitasi