Rumus Gaya Fisika

Diposting pada

Rumus Gaya Fisika : Teori, Macam, Sifat, dan Contoh Soal : Gaya adalah tarikan atau dorongan yang terjadi terhadap suatu benda. Gaya bisa menyebabkan perubahan posisi, gerak atau perubahan bentuk pada benda.

Rumus Gaya


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian, Dan Rumus Gaya Lorentz Beserta Contohnya Secara Lengkap


Pengertian Gaya

Gaya adalah tarikan atau dorongan yang terjadi terhadap suatu benda. Gaya bisa menyebabkan perubahan posisi, gerak atau perubahan bentuk pada benda. Gaya termasuk ke dalam besaran Vektor, karena mempunyai nilai dan arah. Sebuah Gaya disimbolkan dengan huruf F (Force) dan Satuan Gaya dalam SI (Satuan Internasional) yaitu Newton, disingkat dengan N. Pengukuran gaya bisa dilakukan dengan alat yang disebut dengan 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.


Gaya didefinisikan sebagai suatu tarikan atau suatu dorongan yangdikerahkann sebuah benda terhadap benda lain. Pengaruh gaya pada benda antara lain sebagai berikut:

  1. Menyebabkan perubahan kecepatan gerak benda.
  2. Menyebabkan benda diam menjadi bergerak dan sebaliknya.
  3. Mengubah arah gerak benda.
  4. Mengubah bentuk suatu benda.

Sifat-Sifat Gaya

Berdasarkan penjelasan diatas, maka bisa disimpulkan bahwa gaya mempunyai beberapa sifat berikut :

  • Gaya dapat mengubah arah gerak benda
  • Gaya dapat mengubah bentuk benda
  • Gaya dapat mengubah posisi benda dengan cara menggerakkan atau memindahkannya

Macam-Macam Gaya

1. Berdasarkan Sentuhannya dengan benda, gaya dibagi menjadi 2, yaitu :

a. Gaya Sentuh

Gaya Sentuh adalah gaya yang bekerja dengan sentuhan. Artinya Suatu gaya akan menghasilkan efek jika terjadi sentuhan dengan benda yang akan diberikan gaya tersebut, jika tidak terjadi sentuhan, maka gaya tidak akan bekerja pada benda. Gaya ini akan muncul ketika benda bersentuhan dengan benda lain yang menjadi sumber gaya.


Contohnya, ketika seseorang hendak memindahkan meja, maka ia harus menyentuh menja tersebut kemudian mendorongnya ke tempat tujuan, pada kasus ini terjadi sentuhan antara manusia sebagai sumber gaya, dan meja sebagai target yang hendak diberikan gaya. jika tidak terjadi sentuhan antara keduanya maka meja tidak akan berpindah sesuai keinginan.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian, Rumus Dan Contoh Gaya Gesek Secara Lengkap


b. Gaya Tak Sentuh

Gaya Tak Sentuh ialah suatu gaya yang akan bekerja tanpa terjadinya sentuhan. Artinya Efek dari gaya yang dikeluarkan oleh sumber gaya tetap bisa dirasakan oleh benda meskipun mereka tidak bersentuhan.


Contohnya yaitu Gaya Magnet dan Gaya Gravitasi, pada gaya magnet, ketika kita meletakkan besi di dekat magnet (tanpa bersentuhan), maka besi tersebut akan tertarik ke arah magnet karena merasakan sebuah efek dari gaya yang dikeluarkan oleh magnet tersebut.


Jenis Gaya

Secara Umum dikenal 7 Jenis Gaya utama, yakni  :

a. Gaya Otot

Sesuai dengan namanya Gaya otot adalah jenis gaya yang dilakukan oleh makhluk hidup yang mempunyai otot. Gaya timbul dari koordinasi dari struktur otot dengan rangka tubuh. Gaya Otot Termasuk ke dalam kelompok Gaya Sentuh.


Contohnya yaitu seseorang yang mengangkat batu. Untuk mengangkat batu tersebut, otot di dalam tubuhnya berkoordinasi sehingga mampu menggerakan tangan untuk mengangkat batu.


b. Gaya Pegas

Gaya Pegas ialah jenis gaya yang dihasilkan oleh sebuah pegas. Gaya pegas disebut juga gaya lenting pulih yang terjadi karena adanya sifat keelastisan suatu benda. Gaya Pegas termasuk ke dalam kelompok Gaya Sentuh. Gaya Pegas muncul karena pegas bisa memapat dan merenggang sehingga bentuknya bisa kembali seperti semula setelah terjadi gaya tersebut.


Contohnya yaitu ketika seseorang pemanah menarik anak panah kebelakang, maka busur pada panah tersebut akan mengikuti arah busur yang ditarik, kemudian sesudah anak panah dilepaskan, maka pegas pada busur panah akan kembali ke bentuk semulanya.


c. Gaya Gesek

Gaya Gesek yaitu jenis gaya yang muncul karena terjadinya persentuhan langsung antara dua permukaan benda. Gaya Gesek adalah gaya yang arahnya selalu berlawanan dengan arah gerak benda atau arah gaya luar. Gaya gesek termasuk ke dalam kelompok gaya sentuh. Besar kecilnya gaya gesekan ditentukan oleh halus atau kasarnya permukaan benda. Semakin halus permukaan, maka semakin kecil gaya gesekan yang muncul sehingga gaya yang dibutuhkan untuk membuat benda tersebut bergerak semakin kecil juga.


Contohnya jika batu yang sama dengan jumlah gaya luar yang sama di gerakan pada 2 permukaan , satu di lantai keramik (Halus), satu lagi di lantai semen (kasar), maka pergerakan batu di lantai keramik akan lebih cepat dan mudah dibandingkan pergerakan batu pada lantai semen.
Gaya Gesek terbagi menjadi 2, yaitu sebagai berikut :


  • Gaya Gesek Statis, yakni jenis gaya gesek yang terjadi ketika benda diam. Gaya gesek statis terjadi jika gaya luar yang diberikan kepada benda nilainya sama dengan gaya gesekan yang terjadi sehingga benda tersebut akan diam tidak bergerak karena resultan (penjumlahan) gaya yang terjadi padanya sama dengan nol. Contohnya, ketika ada sebuah benda diletakan pada bidang miring dan benda tersebut kita tahan dengan tangan, maka benda itu tidak akan bergerak (tetap diam) karena resultan gaya dari tangan kita sama dengan resultan gaya gesek yang terjadi, tapi jika kita melepaskannya, maka benda tersebut akan kembali bergerak.

  • Gaya Gesek Kinetik, yakni jenis gaya gesek yang terjadi ketika benda dalam keadaan bergerak. Gaya Gesek Kinetik terjadi ketika nilai gaya gesek selalu lebih kecil dibandingkan gaya luar yang bekerja padanya, sehingga gaya luar menang dan membuat benda tersebut bergerak. Contohnya yaitu gaya gesek antara permukaan mobil dengan aspal ketika mobil bergerak, gaya gesek yang terjadi lebih kecil, dari gaya mesin sehingga mobil mampu bergerak.

d. Gaya Mesin

Gaya Mesin yaitu jenis gaya yang dihasilkan oleh kerja mesin, seiring berkembangnya teknologi, mesin yang dibuatpun semakin canggih. Gaya Mesin sangat membantu dalam meringankan aktivitas manusia.


Contohnya yaitu Kerja Mobil dan Motor.

e. Gaya Gravitasi Bumi (Gaya Berat)

Gaya Gravitasi Bumi yaitu jenis Gaya tarik bumi terhadap seluruh benda bermassa yang terdapat pada permukaannya.anda semua pasti sudah mengetahui bahwa dengan adanya gravitasi bumi, maka kita bisa berdiri tanpa masalah dipermukaannya, jika tidak terdapat gaya gravitasi bumi, maka setiap benda akan melayang seperti halnya di luar angkasa.


f. Gaya Magnet

Gaya Magnet yaitu gaya pada magnet yang mampu menarik benda – benda tertentu. 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. Gaya magnet bisa menarik benda walaupun tanpa menyentuhnya, oleh sebab itu Gaya magnet termasuk ke dalam kelompok Gaya Tak Sentuh.

Contohnya yaitu paku jika didekatkan ke sebuah magnet, maka ia akan tertarik ke arah magnet tersebut, maka paku merupakan benda magnetis.


g. Gaya Listrik

Gaya Listrik yaitu jenis gaya yang dihasilkan oleh benda – benda bermuatan listrik dalam medan listrik.

Contohnya yaitu kipas angin bekerja dengan mengubah energi listrik menjadi energi gerak.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian Dan Rumus Gaya Gerak Listrik Beserta Contoh Soalnya Secara Lengkap


Rumus Hukum Gaya

Pada tahun 1687, Sir Isaac Newton, ilmuwan Fisika berkebangsaan Inggris, berhasil menemukan hubungan antaragaya dan gerak. Dari hasil pengamatan dan eksperimennya,Newton merumuskan tiga hukum mengenai gaya dan gerakyang dikenal dengan Hukum I Newton, Hukum II Newton, danHukum III Newton. Nah, agar kamu lebih memahami ketigahukum Newton tentang gerak, mari mempelajari uraian berikut:


  • Hukum 1 Newton

Hukum pertama Newton tentang gerak menyatakan bahwa“sebuah benda yang bergerak dengan kecepatan tetap akan terus bergerak dengan kecepatan tersebut kecuali ada gaya resultan bekerja pada benda itu. Jika sebuah benda dalam keadaan diam, benda tersebut tetap diam kecuali ada gaya resultan yang bekerja pada benda itu.Hukum I Newton juga menggambarkan sifat benda yangselalu mempertahankan keadaan diam atau keadaanbergeraknya yang dinamakan inersia atau kelembaman. Oleh karena itu, Hukum I Newton dikenal juga dengan sebutan Hukum Kelembaman.


  • Contoh: Kita terdorong ke depan ketika bus tiba- tiba direm atau terdorong ke belakang ketika bus bergerak maju secara mendadak.

∑F = 0


  • Hukum 2 Newton

Newton merumuskan Hukum II Newton sebagai berikut: “Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gaya dan berbanding terbalik massa benda.”

Keterangan:

F = resultan gaya (Newton).

= massa benda (kg).

a = percepatan benda (Newton/kg).


  • Hukum 3 Newton

Hukum 3 Newton menyatakan bahwa: Jika kamu memberikan gaya pada suatu benda (gaya aksi), kamu akan mendapatkan gaya yang sama besar, tetapi arahnya berlawanan (gaya reaksi) dengan gaya yang kamuberikan.

aksi = – F reaksi

Gaya aksi dan reaksi tersebut memiliki besar yang sama,tetapi berlawanan arah dan bekerja pada dua benda yangberbeda.

  • Contoh: penyelam dapat berenang di dalam laut karena kaki dan tangan penyelam mendorong air ke belakang (gaya aksi) sehingga badan penyelam terdorong ke depan sebagai gaya reaksi.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian, Dan Rumus Gaya Berat Beserta Contoh Soalnya Lengkap


Teori Gaya

Teori Gaya 2,Teori Gaya 2,1aTeori Gaya 2,2Teori Gaya 2,2Teori Gaya 2,3Teori Gaya 2,4Teori Gaya 2,5

Teori Gaya 2,5Teori Gaya 2,6Teori Gaya 2,6


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian Dan 10 Macam Gaya Renang


Contoh Soal

1. Seorang anak mendorong benda dengan gaya 80 N sehingga benda tersebut bergerak dengan kecepatan tertentu. Bila massa benda tersebut 8 kg, hitunglah percepatan benda tersebut?

Diketahui:
F = 80 N
m = 8 kg

ditanyakan: a = ?

jawab:
a = F/m
a = 80 N/8 kg
a = 10 m/s2

Jadi percepatan benda tersebut adalah 10 m/s2


2.Sepotong kapur yang massanya 20 gram jatuh bebas dari ketinggian 10 m di atas tanah. Jika gesekan antara kapur dengan udara diabaikan (g = 10 ms-2), kecepatan kapur saat sampai di tanah adalah …

Jawaban 2


3.Sebuah benda dijatuhkan dari ujung sebuah menara tanpa kecepatan awal, setelah 2 detik benda sampai di tanah (g = 10 m/s2). Tinggi menara tersebut adalah …

Jawaban 3


4.Sebuah mobil dengan massa 2000 kg bergerak naik pada jalan dengan kemiringan 30°. Tentukan gaya pada mobil agar dapat,

a) bergerak lurus beraturan

b) bergerak lurus dipercepat dengan a = 0,5 ms-2

jawaban 4jawaban 4


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Hukum Newton 1, 2, 3 : Pengertian, Bunyi, Rumus dan Contoh Soal