Sifat-Sifat Gaya

Sifat-sifat gaya antara lain:

• Gaya dapat mengubah bentuk benda.
• Gaya dapat mengubah arah benda.
• Gaya dapat membuat benda diam menjadi bergerak.
• Gaya dapat membuat benda bergerak menjadi diam.
• Gaya dapat mengubah kecepatan gerak benda.

Jenis-Jenis Gaya

Jenis-jenis gaya dibagi menjadi 2 yaitu:

1. Gaya Sentuh

Gaya sentuh adalah gaya yang dihasilkan akibat adanya sentuhan, yang termasuk kelompok gaya sentuh antara lain:

• Gaya Otot

Adalah gaya yang dihasilkan dengan menggunakan tenaga otot.

Contohnya: Deni mendorong meja sehingga meja tersebut berpindah posisi dari tempat sebelumnya.

• Gaya Pegas

Gaya pegas adalah gaya yang dihasilkan oleh pegas ataupun oleh benda benda elastis.

Contohnya: Bayu bermain ketapel dengan menggunakan kelereng. Maka sumber gaya tersebut berasal dari ketapel yang bersifat elastis.

• Gaya Gesek

Gaya gesek adalah gaya yang dihasilkan akibat dari dua permukaan benda yang saling bergesekan.

Contohnya: ketika kita sedang bermain biola maka terjadi gesekkan antara senar biola dengan bow (alat penggesek biola), ketika kita meng-rem mobil maka terjadi gesekkan antara ban mobil dengan aspal.

2. Gaya Tak Sentuh

Gaya tak sentuh adalah gaya yang dihasilkan tanpa adanya sentuhan.   yang termasuk kelompok gaya tak sentuh antara lain:

• Gaya Gravitasi

Gaya gravitasi adalah gaya yang dihasilkan dari gravitasi bumi.

Contohnya: buah kelapa yang matang akan jatuh ke permukaan tanah, semua benda di bumi tidak melayang.

• Gaya Magnet

Gaya magnet adalah gaya yang dihasilkan dari benda benda yang bersifat magnetis.

Contohnya: ketika logam didekatkan pada magnet maka logam tersebut akan tertarik pada magnet.

• Gaya Listrik

Gaya listrik adalah gaya yang dihasilkan dari muatan-muatan listrik yang terjadi akibat suatu benda dialiri oleh aliran listrik.

Contohnya: ketika kamu menggesekkan penggaris ke rambut lalu mendekatkan penggaris tersebut ke kertas yang sudah dirobek kecil kecil, maka robekkan kertas tersebut akan ditarik oleh penggaris.

The post Gaya: Pengertian, Jenis dan Contohnya appeared first on HaloEdukasi.com.

Pengertian Gaya Normal

Gaya Normal merupakan sebuah gaya yang bekerja pada bidang yang bersentuhan antara dua permukaan benda, yang arahnya selalu tegak lurus dengan bidang sentuh.

Contohnya pada sebuah buku yang diam di atas meja, maka meja tersebut memberikan gaya ke atas.

Meja sedikit tertekan di bawah buku akibat gaya berat dan karena elastisitasnya, meja itu mendorong buku ke atas.

Gaya ke atas yang diberikan meja terhadap buku disebut gaya sentuh, karena terjadi pada dua benda yang bersentuhan.

Ketika gaya sentuh arahnya tegak lurus terhadap permukaan bidang sentuh, maka gaya itu disebut dengan gaya normal.

Rumus Gaya Normal

• Gaya Normal Pada Lantai Datar (N)

N = W = m. g

Keterangan:
N = Gaya Normal 
W = Gaya Berat
m = massa benda
g = gravitasi bumi.

• Gaya Normal Pada Lantai Datar Bersudut α

Fx = F cos α  
Fy = F sin α
N = W - F cos α

Keterangan:
Fx = Gaya terhadap sumbu x (horizontal)
Fy = Gaya terhadap sumbu y (vertikal)
α = Besarnya Sudut Lantai.

• Gaya Normal Pada Bidang Miring

N = W cos α

• Gaya Normal pada Gaya Gesek Statis dan Kinetika (kinetis)

F statis = Ms.N
F kinetis = Mk.N

Keterangan:
Fs = Gaya Gesek Statis
Fk  = Gaya Gesek Kinetis
Ms = Koefisien statis
Mk = Koefisien Kinetis.

Contoh Soal dan Pembahasan

Soal 1

Sebuah nasi kotak diletakkan di atas meja dengan massa 1 kg. Jika besar gaya gravitasi 10 m/s², hitunglah besar gaya normal pada buku?

Jawaban:

∑Fy = ma
N-W = ma
N-W = 0
N = W
N = mg
N = 1 10
N = 10 N

Jadi gaya normal yang bekerja pada suatu sistem ini sebesar 10N.

Soal 2

Benda bermassa 5 kg terletak diam di atas sebuah bidang. Tentukanlah gaya normal yang bekerja pada benda jika bidang tersebut

• datar, dan
• membentuk sudut 30° terhadap bidang datar.

Jawaban:

Pada benda bekerja gaya berat

w = mg = (5 kg)(10 m/s2)
w = 50 N dan

Besar gaya normal, N.

Karena benda diam, sesuai dengan Hukum Pertama Newton, maka resultan gayanya harus sama dengan nol maka

ΣF = 0
N – w = 0
N = w = 50 N.

Untuk mendapatkan besar gaya normal, maka uraikan berat w ke sumbu-y (sumbu-y berimpit dengan N).

Pada sumbu-y benda diam maka:

wy = w cos 30°
wy= (50)(1/2Ö 3 )
wy = 25 √3 N. atau
wy= 43,3 N

Pada sumbu-y benda posisi diam, maka

ΣFy=0
N – wy = 0

Sehingga diperoleh

N – wy = 43,3 N.

Soal 3

Sebuah kelapa mempunyai massa 2 kg. Berapakah berat kelapa, jika percepatan gravitasi di tempat itu 9,8 m/s²?

Jawaban:

Untuk mencari berat benda, gunakan persamaan:

w = mgw = 2 kg × 9,8 m/s2
w = 19,6 N

Jadi, berat kelapa tersebut adalah 19,6 N.

Soal 4

Jika benda ini diam, carilah besar dan arah gaya gesek !

Jawaban:

mA = 4 kg
mB = 5 kg
WA = m . g
= 4 x 10
= 40 N

WB = m . g
= 5 x 10
= 50 N

Soal 5

Seorang astronout ketika ditimbang di bumi beratnya  588 N. Berapakah berat astronot tersebut jika ditimbang di bulan yang mempunyai percepatan gravitasi 1/6 kali gravitasi bumi?

Jawaban:

mbumi = mbulan
wbumi/gbumi = wbulan/gbulan
wbulan = (wbumi × gbulan)/gbumi
wbulan = (558 × 1/6 × gbumi)/gbumi
wbulan = 98 N

Jadi, berat astronot di bulan adalah 98 N.

The post Gaya Normal: Pengertian – Rumus dan Contoh Soal appeared first on HaloEdukasi.com.

Pengertian Dinamika Partikel

Dinamika partikel merupakan suatu ilmu yang membahas tentang gaya-gaya yang menjadikan suatu partikel yang awalnya diam kemudian menjadi bergerak, atau yang mempercepat dan memperlambat gerak suatu partikel.

Jenis-jenis Dinamika Partikel

Dinamika partikel terdiri dari berbagai jenis, yaitu:

1. Gaya

Gaya merupakan keadaan ketika mendorong atau menarik suatu benda mati.

Gaya memiliki satuan standar internasioal yaitu newton (N) atau kg.m/s2.

Gaya juga bisa dinyatakan dengan garis yang mempunyai tanda panah di bagian ujungnya.

Garis tersebut menjadi arah dari gaya sedangkan panjang garisnya menyatakan besar dari gaya tersebut sehingga gaya memiliki arah dan besar.

2. Gaya Gravitasi

Gaya gravitasi merupakan keadaan ketika benda yang dijatuhkan dekat permukaan bumi akan jatuh dengan percepatan yang sama atau gaya yang dilakukan bumi pada setiap benda yang ada di sekitarnya.

Besar percepatan gravitasi (g) yaitu, 9,8 m/s2 = 9,8 N/kg dalam satuan SI.

Gaya antara dua partikel yang mempunyai masa (m1 dan m2) dan dipisah oleh jarak (r) yang dinyatakan oleh hukum gravitasi.

Hukum gravitasi yang dinyatakan adalah suatu gaya tarik menarik sepanjang garis yang menghubungkan kedua patikel tersebut dan mempunyai besar. Sehingga rumus dari gaya gravitasi, yaitu:

F = G m1 . m2 / r2

Keterangan :
F = Gaya tarik-menarik antara kedua benda (N)
G = Tetapan gravitasi (6,673 x 10-11 Nm2/kg-2)
m1, m2 = Massa benda 1 (kg)
r = Jarak antara kedua benda (m).

Rumus besar gaya berat pada suatu benda, yaitu:

W = m . g

Lalu jika m1 diibaratkan sebagai massa bumi (M) dan m2 sebagai massa benda (m) yang ada disekitar bumi dan memiliki jarak (r) dari titik pusat bumi, maka rumus gaya tarik oleh bumi pada benda tersebut yaitu:

W = F = G Mm/ r2

Sehingga percepatan gravitasi (g) dapat dinyatakan sebagai berikut:

g = G M/r2.

3. Gaya Normal

Gaya normal merupakan gaya yang timbul apabila kedua benda saling bersentuhan.

Gaya normal memiliki arah tetap garis lurus pada permukaan yang bersentuhan atau bersinggungan dengan benda tersebut.

Gaya normal memiliki besar atau kecilnya gaya tergantung pada gaya tekananan permukaan kontak.

Sehingga jika tangan menekan permukaan meja dengan gaya tekan yang besar, maka gaya normal yang ditimbulkan akan sama besar.

Sedangkan, bila ditekan dengan lembut maka gaya normal yang ditimbulkan akan kecil.

4. Gaya Gesek

Gaya gesek (f) merupakan gaya yang dapat terjadi bila dua buah benda saling bergesekan.

Atau bila permukaan dua benda yang saling bersinggungan pada saat satu benda bergerak pada benda lainnya, dan sejajar dengan permukaan yang saling bersinggungan.

Arah gaya gesek selalu berlawanan arah dengan arah gerak benda yang bergerak.

Contohnya jika sebuah balok bergerak dari kiri ke bagian kanan atas sebuah lantai, maka gaya gesek dengan arah kiri akan bekerja di bagian balok tersebut.

Bila salah satu benda ada yang keadaan diam dengan yang lainnya, maka disebut dengan gaya gesek statik (Fs).

Gaya gesek statik maksimum merupakan gaya paling kecil yang menjadikan suatu benda bergerak.

Dalam permukaan yang kering dan tak diberi pelumas, terdapat gaya gesek statik maksimum diantara dua permukaan yang tak bergantung pada luas permukaan yang saling bergesekan.

Tetapi sebanding dengan besar gaya normal diantara kedua benda yang saling bersinggungan.

fs ≤ μs N

Keterangan :
μs = koefisien gesek statik.

Tanda yang sama dengan permukaan di atas berlaku apabila s mencapai besar maksimum.

Jika benda mulai bergerak sekali saja, maka gaya geseknya akan berkurang.

Sehingga untuk mempertahankan gerak lusur beraturan diperlukan gaya yang lebih kecil.

Gaya yang bekerja diantara dua permukaan yang saling bergerak, disebut dengan gaya kinetik (fk).

Pada permukaan yang kering dan tak ada pelumasnya, diperoleh gaya gesek kinetik yang tak bergantung pada luas permukaan atau pada kecepatan relatif diantara kedua permukaan yang saling bergesekan.

Tetapi sebanding dengan besar gaya normal diantara kedua benda  yang saling bergesekan.

fk = μk N

Keterangan :
μk = koefisien gesek kinetik.

Contoh Soal dan Pembahasan

1. Berapakah berat benda yang memiiki massa 2 kg dan gaya 9,8 ms^-2?

Diketahui:
m = 2kg
g = 9,8 ms^-2

Ditanya : w ?

Dijawab :

w = m . g
w = 2. 9,8
w = 19,6 N.

2. Massa seorang astronot di bumi 60 kg Jika gaya gravitasi bulan 1/6 gaya gravitasi bumi, maka berapa berat astronot di bulan?

Diketahui:
m = 60kg
g = 1/6

Ditanya : w?

Dijawab:

w = m . g
w = 600. 1/6
w = 100 N.

The post Dinamika Partikel: Pengertian – Rumus dan Contoh Soal appeared first on HaloEdukasi.com.