Gaya & Gelombang 1

 

Apa yang dimaksud dengan Gaya ?

Perhatikan gambar disamping. Apakah kamu berpikir perahu akan bergerak ? ya tergantung...Jika anak tersebut cukup kuat, perahu akan bergerak. Jika tidak, perahu hanya akan bergerak, artinya tetap diam. Sehingga kita mendefinisikan sebuah gaya : Sebuah gaya adalah dorongan atau tarikan dimana sebuah benda mempengaruhi benda lain. Gaya akan menghasilkan atau cenderung menghasilkan gerakan, dan dapat memberhentikan atau cenderung menghentikan gerakan.

Ada berapa jenis gaya ?

Ternyata ada banyak gaya dalam kehidupan kita sehari-hari. Tabel berikut memperlihatkan jenis-jenis gaya. Dapatkah kamu menjelaskan jenis gaya pada gambar di atas ?

Bagaimana Cara Menambahkan Vektor ?

Penjumlahan skalar dilakukan dengan penambahan atau pengurangan nilai besarannya. Contohnya, massa 100 gram ditambahkan dengan massa 200 gram, maka total massanya 300 gram.

Tapi, ketika kita ingin menambahkan 2 vektor, kita harus memikirkan besar dan arah vektor tsb.

Bila dua atau lebih gaya yang bekerja pada benda, gaya-gaya ini diwakili oleh sebuah resultan gaya. Untuk dua gaya yang sejajar, besar resultan gaya dapat dihitung dengan penambahan atau pengurangan sederhana.

Contoh :

Perhatikanlah tiga gaya yang segaris kerja di atas. Berapakah resultan gayanya?

Jawab :  F_R  =  F₂ + F₃  - F₁  =  5 N + 15 N  - 10 N   = 10 N       ke kanan.

Gaya dan Gerak
Apa pengaruh gaya pada Gerak ?

Gaya dapat menyebabkan :

1. Benda diam menjadi bergerak

2. Benda yang bergerak bertambah kelajuannya

3. Benda yang bergerak berkurang kelajuannya

4. Benda yang bergerak berubah arah geraknya

Dalam setiap contoh, terdapat perubahan gerak. Perubahan kecepatan terhadap waktu, berarti terdapat percepatan. Kita bisa melihat, bahwa bila gaya sesaat yang dikenai pada benda , kecepatan benda akan berubah, sehingga percepatannya tidak nol. Maka, sebuah gaya dapat menyebabkan sebuah benda dipercepat atau diperlambat. Apakah ini berarti bahwa ,tidak ada gaya yang bekerja pada sebuah benda ,terjadi bila percepatannya nol?

Gaya dan percepatan nol

Percepatan nol berarti benda dapat dalam kondisi diam atau bergerak dengan kecepatan tetap. Sehingga, meskipun percepatan nol, ini tidak berarti tidak ada gaya yang bekerja. Contohnya, gaya tarik gravitasi selalu bekerja pada benda.

Untuk sebuah benda dengan percepatan nol, Gaya-gaya yang  bekerja pada benda ,setimbang atau jumlahnya nol, sehingga resultan gaya-gaya sama dengan nol

Gaya yang setimbang dan Hukum Newton 1

Perhatikan sebuah buku yang terletak di meja. Berat W bekerja pada buku ke bawah searah dengan gravitasi. Buku tidak jatuh bebas (atau dipercepat), dimana meja menahannya. Meja memberi gaya F  yang sama ke atas, F sama dengan W. Resultan kedua gaya sama dengan nol, buku tetap diam, percepatannya juga nol

 

Amatilah  sebuah buku yang bergerak lurus sepanjang permukaan tanpa gesekan dengan kecepatan tetap. Pada kecepatan tetap, percepatannya menjadi nol. Jika tidak ada gaya yang bekerja, gaya resultan yang bekerja di buku akan nol. Akibatnya, buku terus bergerak dengan kecepatan tsb seterusnya. Ini dikenal dengan Hukum Newton kesatu tentang gerak, yang dikenal dengan Hukum Inersia.

Gaya-gaya yang tidak setimbang dan Hukum Newton Kedua

Jika resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda tidak nol,kita katakan gaya-gayanya tidak setimbang.

Gaya gesekan benar-benar nyata dalam kehidupan sehari-hari. Gesekan adalah gaya yang selalu berlawanan dengan gerak. Jika ada gesekan, buku akan bergerak pelan dan berhenti setelah kecepatannya berkurang menuju nol. Gaya gesekan menyebabkan resultan gaya tidak nol  sehingga menyebabkan buku diperlambat dan berhenti. Maka jika ada resultan gaya, benda akan dipercepat atau diperlambat. Arah percepatan akan searah dengan resultan gaya. Ini dikenal dengan Hukum Newton kedua tentang gerak :

Hukum Newton kedua ini bisa dirumuskan sbb:

F  =   m  a           dimana  F  = gaya resultan  (dalam N)

                                                 m = massa benda (dalam kg), dan

                                                 a = percepatan benda (dalam m s^-2)

Contoh :

1. Seorang anak mendorong kotak yang bermassa 20 kg dengan gaya 50 N.

    Berapa percepatan kotak tersebut ?  (anggap saja tidak ada gesekan)

Solusi :

Diketahui : massa m = 20 kg, gaya F = 50 N

Dari Hukum Newton kedua,

F = m a  dimana a = percepatan dari kotak

jadi,  a =  F / m  =  50 / 20  = 2,5 m s^-2

 

2. Sebuah mobil massanya 1000 kg dipercepat dari keadaan diam sampai 20 ms^-1

    dalam 5 sekon.

    Hitung gaya yang harus diberikan ke mobil (anggap tidak ada gesekan). 

    Solusi :

    Diketahui :   massa  m  =  1000 kg

                         laju mula-mula  U  = 0 m s^-1

                         laju akhir    V   =  20 m s^-1    dan

                         waktu  t  = 5 sekon

   Dari Hukum Newton kedua,

   gaya dorong    F   =  m a  , dimana  a  =  percepatan yang dihasilkan

   kita hitung percepatannya,  

   jadi     F  =  m a  =  (1000) (4)  =  4000 N

Eksperimen sendiri bro...

Hukum I Newton

A. Tujuan

Menyelidiki sifat kelembaman suatu benda.

B. Alat dan Bahan

1. karton
2. mata uang togam
3. gelas

 

C. Langkah Kerja

1. Letakkan karton di atas mulut gelas.

2. Taruh mata uang togam di atas karton. Letaknya harus berada di tengah-tengah mulut gelas.

3. Sentil karton itu dengan jari.

HASIL:
Karton meluncur dengan cepat, dan mata uang logam jatuh ke dalam gelas. Mengapa hal ini bisa terjadi ? Coba buatlah analisamu dan lakukan presentasi dalam video saja, kan kita masih dilanda pandemi covid 19....

...ntar dilanjut lagi ya, dah cape nih..