Gaya - Soflynda

GAYA
PERTEMUAN 3
HARLINDA SYOFYAN, S.Si., M.Pd
PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
KEMAMPUAN AKHIR YANG DIHARAPKAN
• Mahasiswa mampu mengidentifikasi jenis-jenis gaya,
penjumlahan gaya, dan pengaruhnya pada suatu benda yang
dikenai gaya.
• Menerapkan Hukum Newton untuk menjelaskan berbagai
peristiwa dalam kehidupan sehari-hari.
PETA KONSEP
DEFINISI
 Gaya adalah tarikan atau dorongan yang terjadi terhadap suatu benda
(Dorongan, kayuhan, tendangan, tarikan).
 Gaya dapat menimbulkan perubahan posisi, gerak atau perubahan
bentuk pada benda.
 Gaya termasuk ke dalam besaran Vektor, karena memiliki nilai dan arah.
 Sebuah Gaya disimbolkan dengan huruf F (Force).
 Satuan Gaya dalam SI (Satuan Internasional) adalah Newton, disingkat
dengan N.
 Pengukuran gaya dapat dilakukan dengan alat yang disebut
dinamometer atau neraca pegas.
 Untuk melakukan sebuah gaya diperlukan usaha (Tenaga), semakin besar
gaya yang hendak dilakukan, maka semakin besar pula Usaha (tenaga)
yang harus dikeluarkan.
SIFAT-SIFAT GAYA
Gaya dapat menyebabkan :
a) Benda diam jadi bergerak.
b) Benda bergerak menjadi diam.
c) Bentuk dan ukuran benda berubah.
d) Arah gerak benda berubah.
MENGGAMBAR GAYA
 Gaya merupakan besaran vektor karena memiliki besar dan
arah.
 Gaya dapat digambarkan dengan diagram vektor berupa
anak panah.
p
q
 titik p disebut sebagai titik tangkap
 gaya, dan arah anak panah dari p ke q menyatakan arah gaya,
 sedangkan besarnya gaya dinyatakan dengan panjang anak
panah pq.
MELUKIS SELISIH GAYA
• Langkah-langkah yang harus ditempuh untuk melukis selisih
gaya, pada dasarnya sama dengan melukis penjumlahan gaya.
• Hanya saja, gaya kedua harus digambarkan dengan arah yang
berlawanan dari gaya asalnya.
RESULTAN GAYA (1)
 Resultan gaya merupakan besaran vektor.
 Arahnya adalah arah dari sebuah gaya yang nilainya lebih
besar dari gaya yang lainnya.
 Secara matematis, resultan gaya ditulis:
RESULTAN GAYA (2)
 Untuk mempermudah perhitungan, berikan tanda positif untuk gaya yang mengarah
ke kanan dan ke atas, serta tanda negatif untuk gaya yang mengarah ke kiri dan ke
bawah.
 Misalkan, pada saat mendorong lemari dengan arah berlawanan, gaya yang kamu
berikan adalah F1 = 22 N mengarah ke kiri. Sementara, gaya yang temanmu berikan
adalah F2 = 20 N mengarah ke kanan.
• Sehingga, resultan gaya itu adalah
R = F1 + F2
= (-22 N) + 20 N
= (-2 N)
• Diperoleh resultan gaya (-2 N).
• Artinya, besar resultan gaya adalah 2 N dan arahnya sama dengan arah F1, yaitu ke kiri.
Jika resultan gaya (R) yang bekerja pada suatu benda sama dengan nol, maka benda tidak
akan bergerak (diam). Dengan kata lain, benda berada pada keadaan seimbang
CONTOH SOAL
Tiga buah gaya, masing-masing 15 N, 10N, dan 5N bekerja
pada sebuah benda. Gaya kedua berlawanan arah dengan gaya
pertama dan ketiga.
a. Tentukan resultan ketiga gaya tersebut!
b. Tentukan pula arah gerak benda
JENIS-JENIS GAYA
GAYA MAGNET
 Dapat menarik benda-benda logam
 Benda yang mampu ditarik oleh magnet disebut benda
magnetis, umumnya terbuat dari besi atau baja, ataupun
logam lainnya.
 Semakin dekat magnet dengan benda magnetis, maka gaya
tarik magnet tersebut semakin besar.
 Memiliki kutub “Utara” dan “Selatan”
 Bentuk bervariasi
GAYA LISTRIK STATIS
 Listrik statis adalah suatu kumpulan muatan listrik dalam
jumlah tertentu yang tidak mengalir atau tetap (statis).
 Serpihan kertas yang asalnya bermuatan netral akan
terinduksi akibat tertarik muatan negatif yang terdapat pada
penggaris.
Adapun beberapa contoh lain dari listrik statis yang dapat ditemui dalam rutinitas sehari-hari,
yang diantaranya sebagai berikut ini:
 saat kita menyisir rambut maka tanpa kita sadari terkadang rambut kita akan terbawa berdiri
sendiri siring dengan gerakan sisir. Hal seperti ini dapat terjadi karena adanya interaksi
muatan antara sisir dengan rambut kita.
 kain sutra yang digoso-gosok pada batang kaca. Pada peristiwa ini benda tersebut akan
bereaksi saling tarik-menarik. setelah keduanya saling digosok-gosokan akan terjadi loncatan
elektron dari batang kaca ke kain sutera sehingga mengakibatkan batang kaca bermuatan
positif sedangkan kain sutera bermuatan negatif, hal ini hampir sama seperti pada penggaris
yang digosok-gosokan pada rambut.
 penggaris plastik yang digosok-gosokan pada kain woll. Kedua benda tersebut umumnya
memiliki muatan netral, tapi saat keduanya digosok-gosokan akan terjadi loncatan elektron
yang berasal dari kain woll ke penggaris plastik dan penggaris plastik menjadi bermuatan
negatif sedangkan kain woll menjadi bermuatan positif.
 Ketika mendekatkan tangan ke layar TV yang baru dimatikan. Pada peristiwa ini jika di
perhatikan bulu-bulu atau rambut yang ada pada tangan akan berdiri, hal seperti itu
diakibatkan karena adanya listrik statis.
GAYA OTOT
 Gaya otot adalah gaya yang ditimbulkan oleh koordinasi
otot dengan rangka tubuh.
 Pada saat mengangkat beban ataupun senam.
GAYA GRAVITASI (1)
 Gaya yang disebabkan oleh gaya tarik benda menuju pusat
benda tersebut.
 Jadi kalau gaya gravitasi bumi adalah gaya tarik yang sebabkan
oleh bumi yang arahnya menuju pusat bumi.
 Besarnya gaya gravitasi bumi bergantung dari ketinggian
tempat.
 Makin tinggi suatu tempat memiliki gaya gravitasi yang lebih
kecil.
 Besar dari percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s2 dan biasa
dibulatkan menjadi 10 m/s2.
GAYA GRAVITASI (2)
 Gaya gravitasi saling berkaitan erat dengan gaya berat.
 Karena berat benda itu sendiri dipengaruhi oleh gaya gravitasi
yang akan saya jelaskan berikut ini:
W = mg
W = gaya berat satuannya newton (N)
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
CONTOH SOAL
Massa seseorang astronot adalah 70 kg. Berapa berat astronot di bumi dan di
bulan jika percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s2 dan percepatan gravitasi bulan
1,6 m/s2.
Jawab : W bumi = m. g bumi
= 70 kg x 9,8 m/s2
= 686 N
W bulan = m. g bulan
= 70 kg x 1,6 m/s2
= 112 N
GAYA PEGAS
 Gaya Pegas adalah gaya dihasilkan oleh sebuah pegas.
 Gaya pegas disebut juga gaya lenting pulih yang terjadi karena adanya
sifat keelastisan suatu benda.
 Contohnya : ketika seseorang pemanah menarik anak panah kebelakang,
maka busur pada panah tersebut akan mengikuti arah busur yang ditarik,
kemudian setelah anak panah dilepaskan, maka pegas pada busur panah
akan kembali ke bentuk semulanya.
 Contoh lainnya adalah ketapel, sistem kerjanya sejenis dengan busur
panah.
GAYA GESEK
 Gaya Gesek adalah gaya yang timbul karena terjadinya persentuhan
langsung antara dua permukaan benda.
 Gaya Gesek merupakan gaya yang arahnya selalu berlawanan dengan
arah gerak benda atau arah gaya luar.
 Besar kecilnya gaya gesekan ditentukan oleh halus atau kasarnya
permukaan benda.
 Semakin halus permukaan, maka semakin kecil gaya gesekan yang timbul
sehingga gaya yang dibutuhkan untuk membuat benda tersebut bergerak
semakin kecil juga.
 Gaya gesek dapat diperbesar dab diperkecil sesuai dengan kebutuhan.
 Contoh nya ???
GAYA MESIN
 Gaya Mesin adalah gaya yang dihasilkan oleh kerja mesin, seiring
berkembangnya teknologi, mesin yang dibuatpun semakin canggih.
 Gaya Mesin sangat membantu dalam meringankan aktivitas manusia.
 Contohnya adalah Kerja Mobil dan Motor.
HUKUM NEWTON
HUKUM NEWTON I
"Jika resultan gaya yang bekerja pada benda yang sama dengan nol, maka
benda yang mula-mula diam akan tetap diam. Benda yang mula-mula bergerak
lurus beraturan akan tetap lurus beraturan dengan kecepatan tetap”
∑F = 0
Keterangan :
• ∑F = resultan gaya (Kg m/s2)
Contoh :
 Ketika mobil bergerak cepat dan di rem mendadak maka penumpang akan
merasa terdorong ke depan
 Mobil yang dalam kondisi berhenti, kemudian bergerak cepat ke depan
maka penumpang akan terdorong ke belakang
 Koin diatas kertas di atas meja akan tetap diam jika kertas ditarik dengan
cepat
CONTOH SOAL
Sebuah benda bermassa 2 kg dikenai gaya sehingga bergerak dengan
percepatan 2 m/s2. Tentukan percepatan yang terjadi jika gaya itu bekerja pada
benda bermassa 1 kg dan 4 kg.
Besar gaya ditentukan dengan rumus :
F = m .a
Diketahui : m = 2 kg dan a = 2 m/s2
F = 2 kg x 2 m/s2
=4N
Maka:
F bekerja pada massa benda 1 kg, percepatan yang terjadi :
a = F/m = 4/1 = 4 m/s2
F bekerja pada massa benda 4 kg, percepatan yang terjadi :
a = F/m = 4/4 = 1 m/s2
HUKUM NEWTON II
“Percepatan (Perubahan dari kecepatan) gerak benda selalu berbanding lurus
dengan resultan gaya yang bekerja pada suatu benda dan selalu berbanding
terbalik dengan massa benda”.
∑F = m.a
Keterangan :
• ∑F = resultan gaya (Kg m/s2)
• m = Massa Benda (Kg)
• a = percepatan (m/s2)
Contoh :
Mobil yang berjalan di jalan raya akan memperoleh percepatan yang sebanding
dengan gaya dan berbanding terbalik dengan massa mobil itu sendiri.
Contoh:
• Adi menarik mobil-mobilannya yang memiliki massa 0,5 kg
dengan gaya sebesar 0,1 N di lantai rumahnya. Berapakah
percepatan yang dialami oleh mobil-mobilan itu?
Penyelesaian:
Diketahui : m = 0,5 kg ; F = 0,1 N
Ditanya : a
Jawab:
• a = 0,1 N/ 0,5 kg = 0,2 m/s2
• Jadi, percepatannya adalah 0,2 m/s2
HUKUM NEWTON III
“Setiap Aksi akan menimbulkan reaksi, artinya Jika Suatu benda mengerjakan
gaya terhadap benda kedua makan, benda kedua akan membalas gaya dari
benda pertama dengan arah yang berlawanan”.
∑F AKSI = -∑F REAKSI
Sifat-sifat gaya aksi-reaksi adalah:
a) Gaya yang bekerja besarnya sama.
b) Arahnya berlawanan.
c) Terletak pada satu garis lurus.
d) Bekerja pada dua benda yang berbeda.
 Bola basket yang dipantulkan ke tanah akan memantul kembali
 Seseorang yang duduk di atas kursi berat badan mendorong kursi ke
bawah sedangkan kursi mendorong (menahan) badan ke atas.
 Seseorang yang memakai sepatu roda dan mendorong tubuhnya ke
dinding, maka dingin akan mendorong balik sebesar gaya dorong yang
dikeluarkan, sehingga menjauhi dinding.
 Adanya gaya magnet, gaya listrik, dan gaya gravitasi juga termasuk contoh
hukum newton 3
UJI KOMPETENSI
1. Jelaskan jenis-jenis Gaya!
2. Mengapa setiap benda yang jatuh selalu jatuh ke bawah? Jelaskan
faktor yang mempengaruhinya!
3. Sebutkan contoh peristiwa dalam kehidupan sehari-hari di sekitarmu
yang merupakan penerapan Hukum I Newton, Hukum II Newton,
dan Hukum III Newton!
4. Tuliskan bunyi Hukum Newton 1,2, dan 3!
5. Balok bermassa 50 kg terletak diatas permukaan bidang datar licin.
Pada balok bekerja dua gaya, 300 N ke kanan dan 100 N ke kiri.
Percepatan yang dialami balok adalah ?
SELAMAT BELAJAR