Jenis-Jenis Gaya dan Penjelasannya

CategoriesFisikaBab:

Apa saja jenis-jenis gaya yang dipelajari pada pembahasan mengenai dinamika gerak? Sebelumnya kita membahas tentang perbedaan antara massa dan berat. Berat merupakan sebuah gaya yang arahnya selalu menuju ke bawah (pusat bumi). Nah, kali ini kita akan mempelajari jenis-jenis gaya yang biasa dipelajari pada bab dinamika gerak lurus. Di antaranya, gaya berat (gaya gravitasi), gaya normal, gaya gesek, dan gaya tegangan tali.

Jenis-Jenis Gaya

A. Gaya Berat (Gaya Gravitasi)

1. Massa dan Berat

Massa merupakan ukuran inersia suatu benda. Berat adalah gaya yang bekerja pada benda akibat pengaruh percepatan bumi. Massa memiliki satuan kilogram, sementara berat memiliki satuan newton. Massa benda selalu tetap di manapun benda itu berada. Berat benda bisa berubah-ubah tergantung percepatan gravitasinya. Selengkapnya mengenai perbedaan massa dan berat bisa dibaca pada artikel “Perbedaan Massa dan Berat“.

2. Arah dan Rumus Gaya Berat

Seperti terlihat pada gambar, arah gaya berat selalu sama, yaitu ke bawah. Baik benda tersebut berada di bidang horizontal, bidang miring, bidang vertikal, atau bahkan berada di bawah bidang horizontal.

Rumus gaya berat pun selalu sama pada berbagai kondisi, yaitu:

\boxed{w=mg}

B. Gaya Normal

Gaya normal adalah gaya yang tegak lurus bidang. Gaya normal adalah gaya yang menahan suatu benda agar tidak bergerak menembus bidangnya. Contohnya sebuah ponsel di atas meja, tidak akan jatuh menembus meja karena ada gaya normal yang menjaganya.


Berbeda dengan gaya berat, arah gaya ini bergantung pada bidangnya. Arahnya selalu berbeda pada bidang horizontal, bidang miring, atau bidang vertikal. Hal ini bisa dilihat pada gambar berikut ini:

Rumus untuk gaya normal berbeda-beda tergantung bagaimana kondisi benda. Apakah benda tersebut diberi gaya lain atau tidak. Misalnya gambar pada tembok, pasti ada gaya lain yang bekerja padanya sehingga tetap menempel di tembok, bukan gaya berat yang membuatnya menempel. Pada bidang miring, besarnya gaya normal tergantung pada sudut kemiringannya. Untuk hal ini nanti akan kita bahas pada pembahasan kita selanjutnya tentang penerapan hukum Newton.

Sementara gambar sebelah kiri-atas adalah benda yang berada di bidang horizontal. Besarnya gaya normal yang tegak lurus bidang hotizontal bisa dihitung menggunakan persamaan hukum kedua Newton:

\boxed{\begin{aligned} \Sigma F&=m \cdot a \\ N-w&=m \cdot (0) \\ N-w&=0 \\ N& = w \end{aligned}}

C. Gaya Gesek

Gaya gesek adalah gaya yang arahnya selalu berlawanan dengan arah geak benda. Misalnya, ketika kita memindahkan peti dengan cara didorong, maka akan timbul gaya gesek antara peti dengan lantai. Lihat gambar berikut ini.

Gaya gesek ada dua jenis yaitu gaya gesek statis (dilambangkan dengan fs) dan gaya gesek kinetis (dilambangkan dengan fk.

1. Gaya Gesek Statis

Gaya gesek statis adalah gaya gesek yang bekerja pada saat benda dalam keadaan diam (tidak bergerak). Gaya gesek statis inilah yang mempertahankan benda untuk diam di tempatnya (tidak bergeser). Ketika kita mendorong benda, pada saat pertama sebelum benda bergerak, gaya gesek yang bekerja adalah gaya gesek statis. Rumus gaya gesek statis adalah:

\boxed{f_s≤\mu_s \cdot N}

Untuk gaya gesek statis maksimum dirumuskan:

\boxed{f_{s_{maks}}=\mu_s \cdot N}

Tanda pertidaksamaan “≤” menunjukkan bahwa gaya yang diberikan kurang dari gaya geseknya, dalam artian benda masih diam. Sementara, tanda persamaan “=” menunjukkan bahwa gaya sama besarnya dengan gaya gesekan. Artinya, benda belum bergerak tetapi hampir bergerak.

2. Gaya Gesek Kinetis

Gaya gesek kinetis adalah gaya gesek yang bekerja pada saat benda dalam keadaan bergerak. Gaya inilah yang membuat sulit dalam memindahkan benda.

Besar gaya gesek yang bekerja sesuai dengan rumus berikut ini:

\boxed{f_k=\mu_k \cdot N}

Setiap benda memiliki koefisien gesekan ( μ ) yang berbeda-beda. Koefisien gesek statis ( μs ) pada umumnya lebih besar dari koefisien gesek kinetis ( μk ).

D. Gaya Tegangan Tali

Gaya tegangan tali adalah gaya yang bekerja pada ujung-ujung tali. Arah gaya ini selalu berlawanan untuk masing-masing ujung tali. Misalnya ada tiga buah peti yang dihubungkan tali kemudian ditarik dengan gaya F, maka di masing-masing tali akan timbul gaya tegangan tali (disimbolkan deng huruf T). Lihat gambar berikut:

Pada gambar di atas, besar tegangan tali antara peti A dan B adalah T1, tetapi arahnya berlawanan untuk masing-masing ujungnya. Sementara di antara peti B dan C tegangan talinya adalah T2, yang arahnya berlawanan untuk ujung-ujungnya. Untuk gaya tegangan tali ini, nanti akan kita bahas pada pembahasan tentang penerapan hukum Newton.

Sekian, pembahasan kita tentang jenis-jenis gaya dan penjelasannya. Semoga bermanfaat.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *