A. Gaya
Gaya adalah tarikan atau dorongan yang berpengaruh pada keadaan suatu benda. Gaya dapat membuat benda bergerak atau memperlambat gerak suatu benda.
1. Menggambar gaya
Gaya dapat digambarkan sebagai anak panah. Titik pangkal anak panah disebut titik tangkap gaya. Arah gaya dinyatakan dengan arah mata anak panah dan besarnya dinyatakan dengan panjang anak panah.
2. Penjumlahan gaya dan selisih gaya-gaya segaris
Pada prinsipnya gaya yang bekerja pada suatu benda bukanlah gaya tunggal ( hanya satu gaya ) tetapi gabungan dari beberapa gaya yang kita namakan resultan gaya. Perpaduan gaya-gaya dapat dilukiskan dengan gambar anak panah. Besar paduan gaya diperoleh berdasarkan besar dan arah gaya-gayanya.
a. Gaya-gaya searah
Paduan gaya F1 dan F2 yang searah dan terletak pada sebuah garis lurus adalah R ( resultan ). Besar R adalah jumlah kedua gaya itu dan arahnya sama dengan arah keduanya.
Misalnya : F1 = 3N, F2 = 5N
Maka R = F1 + F2
= 3N + 5N
= 8N
b. Gaya-gaya berlawanan
Paduan gaya F1 dan F2 yang terletak pada sebuah garis lurus dan arahnya berlawanan adalah R. besarnya R adalah selisih kedua gaya dan arahnya sama dengan gaya terbesar.
Misalnya : F1 = 15N ( ke kanan ), F2 = 5N ( ke kiri )
Maka R = R = F1 – F2
= 15N – 5N
= 10N, ke kanan ( searah dengan gaya F1 )
c. Gaya-gaya setimbang
Dua gaya dikatakan setimbang jika kedua gaya itu sama besar, berlawanan arah, dan terletak pada sebuah garis lurus. Sehingga R sama dengan 0.
Misalkan : F1 = 3N ( ke kiri ), F2 = 3N ( ke kanan )
Maka R = F1 – F2
= 3N - 3N
= 0
3. Gaya gesekan
Sebuah balok yang diletakkan diatas meja ditarik dengan menggunakan neraca pegas, balok tersebut tidak langsung bergerak, hal ini terjadi karena ada gaya yang melawan gaya tarikan tersebut yang disebut gaya gesekan. Gaya gesekan tersebut bekerja antara permukaan meja dengan balok.
a. Besar gaya gesekan pada berbagai permukaan
Besarnya gaya gesekan pada berbagai permukaan yang berbeda adalah sebagai berikut :
1) Pada permukaan yang licin gaya gesekannya kecil, bahkan dapat diabaikan. Contoh mobil yang terjebak dalam tanah lumpur yang menyebabkan ban menjadi slip.
2) Pada permukaan yang agak kasar gaya gesekannya sedang. Contoh balok yang tertarik diatas latai.
3) Pada permukaan yang kasar gaya gesekannya menjadi besa. Contoh balok yang ditarik diatas tanah.
b. Manfaat dan kerugian gaya gesekan
1) Manfaat gaya gesekan
Beberapa contoh gaya gesekan yang menguntungkan dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut :
· Kita dapat berjalan diatas tanah, karena ada gesekan antara tanah dengan telapak kaki kita, maka tanah mendorong kita kearah depan sehingga kita maju.
· Gesekan menyebabkan kita bisa membawa buku ditangan kemana saja.
2) Kerugian gaya gesekan
Contoh gaya gesekan yang merugikan dalam kehidupan sehari-hari adalah gesekan yang terjadi dimesin mobil sehingga kita harus member oli pada mesin mobil agar mesin menjadi alus.
4. Berat dan Massa
Pernahkah kamu memikirkan mengapa setiap benda yang jatuh selalu ke bawah, sekali pun benda tersebut kamu lempar dulu keatas ? adanya gaya gravitasi bumu atau gaya tarik bumi menyebabkan semua benda yang jatuh selalu mengarah ke bumi ( ke bawah ).
Berat adalah besarnya gaya tarik bumi terhadap suatu benda sedangkan massa adalah banyaknya zat yang dikandung oleh sutu benda. Jika berat benda dilambangkan dengan huruf W, maka secara matematis dapat ditulis : W = m . g
Di mana :
W = berat benda ( N atau kg. m/s2 )
m = massa ( kg )
g = konstanta gravitasi bumi ( m/s2 ) = 9,8 m/s2
a. Mengukur Massa
Untuk mengukur massa suatu benda digunakan neraca atau timbangan. Prinsip kerja neraca adalah membandingkan massa benda yang akan diukur massa standar ( umumnya digunakan anak timbangan ).
b. Mengukur Berat
Sutu benda diukur dengan menggunakan neraca pegas. Jika massa benda diketahui dan beratnya diketahui, maka kita dapat menghitung konstanta gravitasi g di suatu tempat. Caranya adalah sebagai berikut :
1) Ambilah suatu benda, kemudian timbanglah berapa massanya, misalnya massanya m.
2) Setelah diketahui massanya, lalu gantungkan bendanya tersebut pada neraca pegas, misalnya beratnya w.
3) Hitung konstanta gravitasi dari rumus :
W = m . g maka g = w / m
Satuan g yang lain adalah N/kg. nialai g bergantungan pada kedudukan benda dari permukaan bumi. Perbedaan nilai g inilah yang menyebabkan berat benda berbeda-beda. Perhatikan table dibawah ini yang menggambarkan perbandingan berat suatu benda di beberapa tempat.
Table Perbandingab Berat Benda
| Tempat | Massa | Berat | Gravitasi |
| Bumi | 70 kg | 686 N | |
| 100 kg | 980 N | 9,8 N/kg | |
| Bulan | 70 kg | 112 N | |
| 100 kg | 160 N | 1,6 N/kg | |
| Jupiter | 70 kg | 3600 N | |
| 100 kg | 5140 N | 51,4 N/kg |
B. Hukum Newton
1. Hukum I Newton
Hukum I Newton berbunyi :
“ Bila resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan nol atau tidak ada gaya yang bekerja pada benda, maka setiap benda akan bergerak terus dengan kelajuan tetap pada lintasan lurus ( gerak lurus beraturan ) atau tetap diam.”
Secara matematis dinyatakan dengan :
∑ F = 0
Contoh hukum Newton dalam kehidupan sehari-hari :
a. Jika kita sendiri diatas skateboard, tiba-tiba skateboard didorong kedepan, maka kita akan terasa terdorong kebelakang. Hal ini disebabkan mula-mula diem, lalu skateboard maju karena tedinya kita diam, maka kita “ingin” diem terus sehingga ketika skateboard maju kedepan, kita terdorong kebelakang, “ingin” berada ditempat semula.
b. Jika kita sedang naik mobil, tiba-tiba sopir mengerim mobil, dan kita akan terasa terdorong ke depan. Hal ini disebabkan tadinya kita sedang bergerak kedepan sehing “ingin” terus bergerak kedepan walaupun mobil sudah di rem.
2. Hukum II Newton
Hukum Newton II berbunyi :
“percepatan yang dihasilkan oleh reseltan gaya yang bekerja pada suatu benda sebanding dengan resultan gaya, dan berbanding terbalik dengan massa benda.”
Lambing percepatan adalah a, resultan gaya adalah F dan massa adalah m, sehingga secara matematis dinyatakan dengan :
a = F / m atau F = m . a
3. Hukum III Newton
Hukum III Newton berbunyi :
“jika benda pertama mengerjakan gaya pada benda ke dua maka benda kedua akan mengerjakan gaya yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan.”
Contoh hukum Newton dalam kehidupan sehari-hari :
a. Ketika kita berjalan diatas tanah, maka kita mendorong tanah dengan gaya yang arahnya kebelakang. Tanah mendorong kita dengan gaya yang besarnya sama tetapi arahnya ke depan, sehingga kita dapat berjalan ke depan.
b. Ketika kaki pelari menolak papan start ke belakang, maka papan start akan mendorong pelari kedepan sehingga pelari dapat melaju kedepan.
c. Ketika siku kita menekan meja kebawah, permukaan meja akan menekan siku kita keatas.
d. Ketika sebutir peluru ditembakan dari sebuah senapan, senapan mengerjakan gaya kedepan pada peluru sehingga peluru juga akan mengerjakan gaya pada senapan dengan arah berlawanan, yaitu ke belakang. Ini yang menyebabkan bahu penembak tersentak kebelakang sesaat setelah peluru ditembakkan.
e. Ketika roket akan meluncur roket mengerjakan gaya pada gas kearah gas, sedangkan gas mengerjakan gaya pada roket yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan, yaitu kearah atas, sehingga roket didorong keatas oleh gas.
