Rangkuman materi tentang “Gaya” Fisika kelas 8
GAYA
1.
Gaya adalah suatu tarikan atau dorongan
2.
Pengaruh gaya pada suatu benda antara lain dapat menyebabkan :
a.
Perubahan kecepatan gerak benda
b.
Benda diam menjadi bergerak dan sebaliknya
c.
Mengubah arah benda
d.
Mengubah bentuk suatu benda
3. Jenis gaya :
a.
Gaya sentuh adalah gaya yang bekerja pada suatu
benda melalui sentuhan pada permukaan benda tersebut.
Contoh: seorang anak mendorong peti, Arman mengayuh sepeda, pebasket
melempar bola
b.
Gaya tak sentuh adalah gaya yang bekerja pada
suatu benda tanpa menyentuhnya.
Contoh:
gaya gravitasi, gaya listrik.
4. Macam gaya adalah
a. Gaya otot
b. Gaya pegas
c. Gaya gesek
d. Gaya magnet
e. Gaya listrik
f. Gaya gravitasi
contoh gaya
5.
Gaya termasuk besaran vektor artinya gaya adalah
suatu besaran yang memiliki besar dan arah, maka gaya dapat dilukiskan dengan
diagram vektor yang berupa anak panah
6.
Gaya yang mengarah ke kanan atau keatas bernilai positif
- Gaya yang mengarah ke kiri
atau kebawah bernilai negatif
- Panjang anak panah
melukiskan besarnya arah gaya
- Arah anak panah merupakan
arah gaya
- Pangkal anak panah
merupakan titik tangkap gaya
- Resultan gaya adalah
perpaduan dua buah gaya atau lebih yang dihasilkan suatu benda menjadi satu gaya
FR
= F1 + F2
Contoh
:
a.
Arman dan Budi bersama-sama mendorong sebuah
gerobak ke arah kanan. Jika Andi mengeluarkan gaya sebesar 20 N dan Budi
sebesar 30 N. Berapakah resultan gaya keduanya?
Jawab :
Diketahui :
F1 = 20 N
F2 = 30 N
Ditanyakan FR?
Oleh karena F1 dan F2 searah maka
FR = F1 + F2 = 20 N + 30 N = 60 N
b.
Anton mendorong meja ke arah kanan dengan gaya 28
N dan Yudi mendorong ke arah kiri dengan gaya 22 N. Tentukan resultan gaya dan
arah gayanya!
Jawab :
Diketahui :
F1 = 28 N (ke kanan)
F2 = - 22 N (ke kiri)
FR = F1 + F2 = 28 N – 22 N = 6 N
ke kanan
jadi FR = 6 N ke kiri
12.
Kesetimbangan adalah keadaan ketika resultan
gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol. Benda yang dalam keadaan
setimbang tidak mengalami perubahan gerak.
Syarat kesetimbangan adalah besar
gaya sama tetapi arahnya berlawanan.
Persamaannya:
FR
= F1 + F2= 0
Latihan
1. Sebuah gaya F yang berarah ke kanan dan besarnya 20 N dilukiskan
dengan diagram vektor yang panjangnya 4 cm. Lukislah diagram vektor gaya-gaya berikut
ini!
a. F1 =
20 N ke kanan
b. F2 =
10 N ke kiri
c. F3 =
35 N ke kiri
d. F4 =
40 N ke kiri
Hukum Newton Tentang Gaya
A. Hukum
I Newton
Secara matematis ∑F = 0
1.
Sebuah
benda terus dalam keadaan diam atau
terus bergerak dengan kelajuan
tetap, kecuali jika ada gaya luar yang memaksa
benda tersebut mengubah
keadaannya.
2.
Menggambarkan sifat benda yang selalu
mempertahankan keadaan diam atau keadaan
bergeraknya yang dinamakan inersia atau kelembaman. Maka Hukum I Newton disebut
juga Hukum Kelembaman.
Contoh: ketika mobil sedang
melaju,tiba-tiba supir mengerem secara mendadak maka tubuhmu seolah-olah
terdorong ke depan berlawanan arah dengan gaya pengereman.
B. Hukum II Newton
Secara matematis, Hukum II
Newton dinyatakan sebgai berikut :
a
= ∑ F
m
F = resultan gaya (Newton)
m = massa benda (kg)
a = percepatan (Newton/kg)
Percepatan
yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gaya dan berbanding
terbalik massa benda.
Contoh
Sebuah mesin
perahu motor menghasilkan gaya 10.000 N. Berapa percepatan perahu motor jika
massa perahu motor 1.000 kg dan total gesekan perahu motor dengan air adalah
1.000 N?
∑ F = F – f
= 10.000 N – 1.000 N
= 9..000 N
Percepatan perahu motor tersebut
adalah :
a
= ∑ F
m
= 9.000 N/1.000 kg = 9 N/kg
Ukuran kemampuan benda
mempertahankan keadaan diam atau keadaan
geraknya dinamakan inersia. Hal ini berarti percepatan gerak benda dipengaruhi
inersianya, sedangkan kualitas inersia diukur oleh massanya.
Contoh : bola akan berubah arah
ketika ada gaya yang mengenai bola tersebut, dalam hal tersebut
bola menga
C. Hukum III Newton
- Secara
matematis ditulis :
F aksi
= - F reaksi
2. Jika
kamu memberikan gaya pada suatu benda maka kamu akan mendapatkan gaya yang sama besar tetapi arahnya berlawanan
(gaya reaksi) dengan gaya yang kamu berikan.
Contoh : penyelam dapat berenang
di laut karena kaki dan tangan penyelam mendorong air ke belakang (gaya aksi)
sehingga badan penyelam terdorong ke depan sebagai gaya reaksi.
Analisis Gaya Gesekan
dan Gaya Berat
• Gaya
gesekan adalah gaya yang terjadi akibat pergerakan suatu benda
• Keuntungan
gaya gesekan
a.
Karena ada gaya gesekan maka kita dapat berjalan
di atas tanah tanpa tergelincir
b.
Gaya gesekan antara ban mobil dengan jalan
sehingga mobil dapat berjalan dengan baik tanpa tergelincir
c.
Gaya gesekan pada rem kendaraan bermotor, karena
adanya gaya gesekan antara karet rem dengan roda kendaraan, maka kendaraan
dapat mengurangi kecepatan atau menghentikan gerak kendaraan
• Kerugian
gaya gesekan
a.
Gaya gesekan pada bagian-bagian yang ada dalam
mesin mobil atau motor dapat menimbulkan panas yang berlebihan. Hal ini dapat
menyebabkan mesin kendaraan cepat rusak. Untuk mengatasi hal ini mesin diberi
oli agar gesekan antara bagian-bagian mesin lebih kecil.
b.
Gaya gesekan antara ban mobil dengan jalan menyebabkan
ban mobil cepat aus, selain itu dapat pula menghambat gerak mobil sehingga
mobil tidak dapat melaju dengan kecepatan tinggi
c.
Gesekan antara air laut dengan kapal laut yang
dapat menghambat laju kapal. Untuk mengatasi hal ini ujung kapal laut dibuat
lancip sehingga gesekan dapat diperkecil.
·
Gaya Berat
a.
Gaya Berat adalah perkalian antara percepatan
gravitasi bumi dengan massa benda
b.
Yang biasa kita jumpai dalam kehidupan
sehari-hari tentang berat adalah massa benda. Seperti berat badan, yang benar
adalah massa badan.
c.
Massa adalah ukuran banyaknya materi yang
terkandung dalam suatu benda. Massa diukur dengan menggunakan neraca dengan
satuan SI adalah kg. Massa adalah besaran yang tidak memiliki arah, karenanya
termasuk besaran skalar
d.
Berat adalah gaya gravitasi bumi yang bekerja
pada suatu benda. Berat merupakan besaran yang memilki arah. Arah berat selalu
tegak lurus terhadap permukaan bumi. Berat merupakan salah satu bentuk gaya.
Berat diukur manggunakan neraca pegas atau dinamometer. Satuan berat dalam SI
dinyatakan dalam Newton.
- Persamaan adalah :
w = m x g
w = gaya berat ( N)
m = massa (kg)
g = percepatan gravitasi bumi (N/g)
• Contoh
Massa Ani, Dewi dan Anggun
berturut-turut adalah 50 kg, 60 kg dan 70 kg. Jika percepatan gravitasi bumi
9,8 N/kg, hitunglah berat Ani, Dewi dan Anggun?
Jawab :
Berat Ani : w = m x g
= 50 kg x 9,8 N/kg = 490 N
Berat Dewi : w
= m x g
=
60 kg x 9,8 N/kg = 588 N
Berat Anggun : w
= m x g
=
70 kg x 9,8 N/kg = 686 N
• Besarnya
gravitasi antara kutub dengan khatulistiwa berbeda karena jari-jari di kutub lebih kecil daripada jari-jari bumi.
Percepatan gravitasi di kutub adalah
9,83 N/kg sedangkan di khatulistiwa sekitar 9,78 N/kg.
• Percepatan
gravitasi setiap planet berbeda karena ukuran dan massa planet yang berbeda
• Massa
sebuah batu di bumi 30 kg. Jika percepatan gravitasi bumi 9,8 N/kg dan
percepatan gravitasi bulan seperenam gravitasi bumi. Berapakah berat batu yang
hilang ketika dibawa ke bulan?
Jawab
M bumi = m bulan = 30 kg
g bumi = 9,8 N/kg
g bulan = 1/6 x 9.8 N/kg
Berat batu di bumi , w bumi = m x g = 30 kg x 9,8 N/kg = 294 N
Berat batu di bulan, w bulan = m x g = 30 x 1,6 N/kg = 48 N
Jadi, batu kehilangan berat = 294
N – 48 N
= 246 N
