Makalah Gaya

BAB I

PENDAHULUAN

A.      Latar Belakang

Gaya yang ada dalam kehidupan sehari-hari biasanya adalah gaya langsung. Artinya, sesuatu yang memberi gaya berhubungan langsung dengan yang dikenai gaya. Selain gaya langsung, juga ada gaya tak langsung. Gaya tak langsung merupakan gaya yang bekerja di antara dua benda tetapi kedua benda tersebut tidak bersentuhan. Contoh gaya tak langsung adalah gaya gravitasi. Pada bagian ini kita akan mempelajari beberapa jenis gaya, antara lain, gaya berat, gaya normal, gaya gesekan, dan gaya sentripetal.

Berdasarkan Uraian di atas penulis tertarik untuk mengambil tema dalam makalah ini yaitu tentang “Gaya”.

B.       Rumusan Masalah

Rumusan Masalah dalam makalah ini adalah sebagi berikut :

1.      Apa pengertian Gaya?

2.      Bagaimana hubungan gaya dengan kecepatan?

3.      Apa saja Jenis-jenis Gaya?

4.      Bagaimana mengukur dan rumus-rumus Fisika yang berkaitan dengan Gaya?

C.      Tujuan Penulisan

Tujuan Penulisan Makalah ini adalah sebagai berikut :

1.      Sebagai pemenuhan terhadap tugas mata pelajaran Fisika 

2.      Sebagai wahana belajar bagi penulis dalam pembuatan sebuah makalah

3.      Sebagai bahan untuk menambah wawasan dan pengetahuan mengenai Gaya.

BAB II

PEMBAHASAN

A.      Pengertian Gaya

Gaya merupakan dorongan atau tarikan yang akan mempercepat atau memperlambat gerak suatu benda.

Saat bersepeda, kita memberikan gaya langsung terhadap sepeda.

B.       Hubungan Gaya dan Kacepatan

Percepatan adalah dampak gaya yang paling mudah diamati. Percepatan didefinisikan sebagai perbandingan antara perubahan kecepatan dengan selang waktu terjadinya perubahan itu. Memperbesar gaya pada suatu benda akan meningkatkan laju percepatannya. Hubungan antara percepatan, gaya dan massa adalah bahwa gaya merupakan hasil kali massa dengan percepatan.

Benda dengan massa tertentu yang dijatuhkan dari ketinggian akan dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Gaya gravitasi tersebut membuat benda semakin cepat ke permukaan bumi. Benda itu mengalami percepatan karena pengaruh gaya gravitasi yang bekerja ke arah bawah. Percepatan beda semakin tinggi jiha pada saat benda dijatuhkan ada gaya dorong ke bawah.

C.      Pengukuran Gaya

Besaran gaya dapat diukur menggunakan alat ukur gaya yang sederhana disebut neraca pegas. Neraca pegas terdiri atas sebuah pegas yang digantungi dengan kait penggantung beban. Di atas pegas terdapat jarum penunjuk gaya. Ketika gaya pada kait beban merentangkan pegas, jarum penunjuk akan bergerak pada skala neraca. Angka pada skala neraca menunjukkan besar gaya yang sedang diukur. Semakin kuat pegas, semakin besar gaya yang dapat diukur oleh neraca pegas.

Satuan gaya dalam Satuan Internasional (SI) adalah newton dan dilambangkan N.

Satuan yang lainnya adalah dyne

1 Newton = 105 dyne

Gravitasi menimbulkan gaya sebesar 9,8 N pada setiap kilogram massa

D.      Jenis-Jenis Gaya

1.        Gaya Berat

Pada kehidupan sehari-hari, banyak orang yang salah mengartikan antara massa dengan berat. Misalnya, orang mengatakan “Doni memiliki berat 65 kg”. Pernyataan orang tersebut keliru karena sebenarnya yang dikatakan orang tersebut adalah massa Doni. kita harus dapat membedakan antara massa dan berat.

Massa merupakan ukuran banyaknya materi yang dikandung oleh suatu benda. Massa (m) suatu benda besarnya selalu tetap dimanapun benda tersebut berada, satuannya kg. Berat (w) merupakan gaya gravitasi bumi yang bekerja pada suatu benda. Satuan berat adalah Newton (N). Hubungan antara massa dan berat dijelaskan dalam hukum II Newton. Misalnya, sebuah benda yang bermassa m dilepaskan dari ketinggian tertentu, maka benda tersebut akan jatuh ke bumi. Jika gaya hambatan udara diabaikan, maka gaya yang bekerja pada benda tersebut hanyalah gaya gravitasi (gaya berat benda). Benda tersebut akan mengalami gerak jatuh bebas dengan percepatan ke bawah sama dengan percepatan gravitasi. Jadi, gaya berat (w) yang dialami benda besarnya sama dengan per antara massa (m) benda tersebut dengan percepatan gravitasi (g) di tempat itu. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.

w = m × g

Keterangan :

w : gaya berat (N)

m : massa benda (kg)

g : percepatan gravitasi (ms-2)

2.        Gaya Normal

Kita ketahui bahwa benda yang dilepaskan pada ketinggian tertentu akan jatuh bebas. Bagaimana jika benda tersebut di letakkan di atas meja, buku misalnya? Mengapa buku tersebut tidak jatuh? Gaya apa yang menahan buku tidak jatuh?

Gaya yang menahan buku agar tidak jatuh adalah gaya tekan meja pada buku. Gaya ini ada karena permukaan buku bersentuhan dengan permukaan meja dan sering disebut gaya normal. Gaya normal (N) adalah gaya yang bekerja pada bidang yang bersentuhan antara dua permukaan benda, yang arahnya selalu tegak lurus dengan bidang sentuh. Jadi, pada buku terdapat dua gaya yang bekerja, yaitu gaya normal (N) yang berasal dari meja dan gaya berat (w). Kedua gaya tersebut besarnya sama tetapi berlawanan arah, sehingga membentuk keseimbangan pada buku. Ingat, gaya normal selalu tegak lurus arahnya dengan bidang sentuh. Jika bidang sentuh antara dua benda adalah horizontal, maka arah gaya normalnya adalah vertikal. Jika bidang sentuhnya vertikal, maka arah gaya normalnya adalah horizontal. Jika bidang sentuhya miring, maka gaya normalnya juga akan miring.

Arah gaya normal selalu tegak lurus dengan permukaan bidang

3.        Gaya Gesekan

Jika kita mendorong sebuah almari besar dengan gaya kecil, maka almari tersebut dapat dipastikan tidak akan bergerak (bergeser). Jika kita mengelindingkan sebuah bola di lapangan rumput, maka setelah menempuh jarak tertentu bola tersebut pasti berhenti. Mengapa hal-hal tersebut dapat terjadi? Apa yang menyebabkan almari sulit di gerakkan dan bola berhenti setelah menempuh jarak tertentu?

Gaya yang melawan gaya yang kita berikan ke almari atau gaya yang menghentikan gerak bola adalah gaya gesek. Gaya gesek adalah gaya yang bekerja antara dua permukaan benda yang saling bersentuhan. Arah gaya gesek berlawanan arah dengan kecenderungan arah gerak benda.

Untuk benda yang bergerak di udara, gaya geseknya bergantung pada luas permukaan benda yang bersentuhan dengan udara. Makin besar luas bidang sentuh, makin besar gaya gesek udara pada benda tersebut sedangkan untuk benda padat yang bergerak di atas benda padat, gaya geseknya tidak tergantung luas bidang sentuhnya.

Gaya gesekan dapat dibedakan menjadi dua, yaitu gaya gesekan statis dan gaya gesekan kinetis. Gaya gesek statis (fs) adalah gaya gesek yang bekerja pada benda selama benda tersebut masih diam. Menurut hukum I Newton, selama benda masih diam berarti resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut adalah nol. Jadi, selama benda masih diam gaya gesek statis selalu sama dengan yang bekerja pada benda tersebut. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.

Keterangan:

fs : gaya gesekan statis maksimum (N)

μs : koefisien gesekan statis

Gaya gesek kinetis (fk) adalah gaya gesek yang bekerja pada saat benda dalam keadaan bergerak. Gaya ini termasuk gaya dissipatif, yaitu gaya dengan usaha yang dilakukan akan berubah menjadi kalor. Perbandingan antara gaya gesekan kinetis dengan gaya normal disebut koefisien gaya gesekan kinetis (ms). Secara matematis dapat di tulis sebagai berikut.

Keterangan:

fk : gaya gesekan kinetis (N)

μk : koefisien gesekan kinetis

4.        Gaya Sentripetal

Kita  mengetahui bahwa benda yang mengalami gerak melingkar beraturan mengalami percepatan sentripetal. Arah percepatan sentripetal selalu menuju ke pusat lingkaran dan tegak lurus dengan vektor kecepatan. Menurut hukum II Newton, percepatan ditimbulkan karena adanya gaya. Oleh karena itu, percepatan sentripetal ada karena adanya gaya yang menimbulkannya, yaitu gaya sentripetal.

Pada hukum II Newton dinyatakan bahwa gaya merupakan per antara massa benda dan percepatan yang dialami benda tersebut. Sesuai hukum tersebut, hubungan antara percepatan sentripetal, massa benda, dan gaya sentripetal dapat dituliskan sebagai berikut.

Keterangan:

Fs : gaya sentripetal (N)

m : massa benda (kg)

v : kecepatan linear (m/s)

r : jari-jari lingkaran (m)

ω : kecepatan sudut

Gaya sentripetal pada gerak melingkar berfungsi untuk merubah arah gerak benda. Gaya sentripetal tidak mengubah besarnya kelajuan benda. Setiap benda yang mengalami gerak melingkar pasti memerlukan gaya sentripetal. Misalnya, planet-planet yang mengitari matahari, elektron yang mengorbit inti atom, dan batu yang diikat dengan tali dan diputar adalah contoh gaya sentripetal.

5.        Gaya Pegas

Gaya pegas adalah gaya yang dimiliki oleh pegas yang tergantung atau pegas yang terenggang ataupun termampatkan. Gaya pegas juga terdapat pada anak panah yang terlepas dari busurnya. Contoh lainnya : perenang yang meloncat dari papan loncat di kolam renang.

6.        Gaya Listrik

Gaya listrik adalah gaya yang ditimbulkan oleh benda-benda yang bermuatan listrik. Contoh gaya listrik adalah alat rumah tangga yang digerakkan dengan tenaga listrik, seperti solder listrik mengubah energi listrik menjadi energi panas, radio mengubah energi listrik menjadi energi bunyi, serta lampu mengubah energi listrik menjadi energi cahaya.

7.        Gaya Otot

Gaya otot adalah tarikan atau dorongan terhadap suatu benda yang dihasilkan oleh otot. Contohnya gaya otot dalam kehidupan sehari-hari adalah kuda yang menarik kereta, orang yang mendorong mobil.

8.        Gaya Mesin

Gaya mesin adalah tarikan atau dorongan yang dilakukan oleh mesin. Contohnya, sebuah mobil yang sedang bergerak melaju karena adanya gaya mesin.

9.        Gaya Magnet

Gaya magnet adalah tarikan atau dorongan yang dilakukan oleh magnet. Contohnya besi diatas meja akan tertarik oleh magnet saat didekatkan.

BAB III

PENUTUP

A.      Kesimpulan

Gaya merupakan dorongan atau tarikan yang akan mempercepat atau memperlambat gerak suatu benda.

Jenis-jenis Gaya adalah :

1.      Gaya Berat

2.      Gaya Normal

3.      Gaya Gesekan

4.      Gaya Sentripetal

5.      Gaya Pegas

6.      Gaya Listrik

7.      Gaya Otot

8.      Gaya Mesin

9.      Gaya Magnet

Gaya yang ada dalam kehidupan sehari-hari biasanya adalah gaya langsung. Artinya, sesuatu yang memberi gaya berhubungan langsung dengan yang dikenai gaya. Selain gaya langsung, juga ada gaya tak langsung. Gaya tak langsung merupakan gaya yang bekerja di antara dua benda tetapi kedua benda tersebut tidak bersentuhan.

B.       Saran

Untuk menambah manfaat yang lebih baik lagi, maka penulis menyarankan kepada penulis-penulis lain untuk menambah sumber supaya mkalah ini lebih sempurna, dan bagi pembaca mari kita kenali gaya yang sering terjadi dalam kehidupan kita sehari-hari.

DAFTAR PUSTAKA

http://fisikazone.com/pengertian-gaya-dan-jenis-jenis-gaya. Diakses pada tanggal 25 Februari 2016.

http://www.rumus-fisika.com/2013/12/pengertian-gaya-dan-jenis-jenis-gaya.html. Diakses pada tanggal 25 Februari 2016.

Muharam F., 2013. Daya dalm Fisika. http://faktamuharam.blogspot.co.id/2013/01/gaya-dalam-fisika.html. Diakses pada tanggal 25 Februari 2016.