RANGKUMAN MATERI GAYA FISIKA KELAS 8

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

7. Gaya yang mengarah ke kiri atau kebawah bernilai negatif
8. Panjang anak panah melukiskan besarnya arah gaya
9. Arah anak panah merupakan arah gaya
10. Pangkal anak panah merupakan titik tangkap gaya
11. 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

1. 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.

5. 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