GAYA DAN HUKUM NEWTON

GAYA DAN HUKUM NEWTON

A.   Gaya Dan Pengaruhnya

Saat kita mendorong mobil, mencangkul, mengangkat berbel atau menarik pegas kita mengeninya (menyentuh). Dalam peristiwa itu dikatakan bahwa suatu gaya dapat memengaruhi suatu benda baik gerak maupun bentuknya jika keduanya bersentuhan. Gaya-gaya seperti ini dinamakan gaya sentuh. Selain gaya sentuh, ada pula gaya tak sentuh. Misalnya, setiap benda yang dilemparkan ke atas jatuh ke bawah. Hal ini terjadi akibat adanya pengaruh gaya tarik bumi (gravitasi bumi).

Untuk mengukur gaya tarik bumi terhadap suatu benda, dapat dilakukan dengan cara menggantungkan benda tersebut pada neraca pegas. Makin besar massa benda, makin besar gaya tarik bumi terhadap benda tersebut. Besar gaya tarik bumi terhadap benda inilah yang dinamakan berat benda. Berat benda dinyatakan dalam satuan Newton (N). selain mempunyai besar, gaya juga mempunyai arah. Karena mempunyai arah tertentu, suatu gaya dapat digambarkan sebagai garis panah atau anak panah (diagram vector).dua atau lebih gaya dapat dipadukan. Perpaduan gaya ini disebut resultan.

B.   Hukum Newton

Ilmu yang mempelajari gerak benda dengan memperhatikan penyebabnya disebut dinamika. Adapun ilmu yang mempelajari gerak benda tanpa memperhatikan penyebabnya disebut kinematika. Dasar dinamika gerak adalah hukum newton. Hokum newton tentang gerak ada 3yaitu, hukum newton I, hukum newton II, hukum newton III.

1.     Hukum I Newton

Benda selalu ingin mempertahankan keadaannya. Artinya, benda yang diam cenderung untuk tetap diam dan benda yang bergerak cenderung tetap bergerak. Sifat seperti itu disebut sifat kelembaman atau inersia benda. Kelembaman dapat diartikan kemalasan untuk mengubah keadaan.

Adanya sifat kelembaman benda pertama kali dinyatakan oleg Galileo Galilei (1564-1642). Kecepatan yang diberikan sebuah benda akan dipertahankan jika semua penghambatnya dihilangkan. Pernyataan itu disempurnakan olweh Newton kira-kira satu abad kemudian. Dalam hal ini, Newton menyatakan bahwa setiap benda selalu dalam keadaan diam atau bergerak lurus beraturan selama tidak ada gaya luar yang mengubahnya. Selanjutnya, pernyataan Newton itu dikenal sebagai hokum Newton I atau sering disebut hokum kelembaman.

2.     Hukum II Newton

Gaya dapat menyebabkan perubahan gerak benda. Perubahan gerak merupakan percepatan. Jadi, gaya dapat menimbulkan percepatan. Arah [ercepatan suatu benda searah dengan resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut. Jika massa benda tetap dan gaya yang mengenainya diperbesar, percepatan yang terjadi semakin besar. Namun, jika massa benda diperbesar dan gaya yang mengenainya tetap, percepatan yang terjadi makin kecil. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa percepatan gerak benda berbanding terbalik dengan massanya dan berbanding lurus dengan gaya yang mengenainya, secara matematis, pernyataan itu dapat dirumuskan,

F = m.a

dengan :

F : gaya (N)

m : massa (kg)

a : percepatan (m/s kuadrat)

          Oleh Newton,rumus tersebut dinyatakan sebagai berikut : percepatan yang terjadi pada sebuah benda berbanding lurus dan searah dengan resultan gaya yang mengenainya dan berbanding terbalik dengan massa. Pernyataan itu dikenal sebagai hukum II Newton

3.     Hukum III Newton

Hukum III Newton sering juga disebut hukum aksi-reaksi. Newton menyatakan bahwa jika benda pertama mengerjakan gaya aksi pada benda kedua, benda kedua memberikan gaya reaksi pada benda pertama yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan. Secara matematis, pernyataan itu dapat ditulis :

F_aksi = F _reaksi

Dalam soal-soal fisika biasanya disebutkan bahwa gaya yang kita lakukan disebut gaya aksi.

·        Pasangan gaya aksi dan reaksi bekerja pada dua benda yang berlainan, pasangan yang bekerja pada suatu benda bukan merupakan pasangan gaya aksi dan reaksi

·        Besar gaya aksi sama dengan gaya reaksi , tetapi arahnya berlawanan.

Peristiwa hari-hari yang menunjukkan adanya gaya aksi-reaksi adalah sebagai berikut :

·        Jika menghantam dinding dengan tangan, tangan pasti merasa kesakitan. Semakin keras menghantam, tangan pun semakin sakit karena dinding memberikan rekasi terhadap aksi yang dilakukan.

C.   Berat Benda

w = m.g

dengan :

w : berat benda (N)

m : massa benda (kg)

g : percepatan gravitasi bumi (m/s²)

          besar percepatan gravitasi bumi ditempat satu dengan tempat yang lain berbeda, tergantung pada jarak pusat bumi. Percepatan gravitasi dipermukaan laut kutub bumi akan berbeda dengan permukaan laut khatulistiwa. Apalagi, diatas pegunungan atau gunung. Main tinggi suatu tempat, akan makin kecil percepatan gravitasi buminya.

D.   Gaya Gesekan

Pada dua buah benda yang bergesekan selalu terdapat gaya yang disebut gaya gesekan.arah gaya gesekan berlawanan dengan arah gerak benda. Oleh karena itu, gaya gesekan sering juga disebut gaya hambat. Besar gaya gesekan bergantung pada tingkat kekasaran atau kehalusan permukaan dan massa benda yang dikenai gaya. Artinya, makin kasar permukaan, makin besar gaya gesekan; makin besar massa benda yang dikenai gaya, makin besar gaya gesekan yang timbul.

Besar gaya yang menahan gerakan benda pada saat awal-awal gerakan dinamakan gaya gesekan statis (f_s). Dengan demikian, pada saat benda ditarik sudah bekerja gaya gesekan, makin lama besar gaya gesekan makin besar dan mencapai puncaknya saat benda mulai akan bergerak sehingga besar gaya gesekan statis dimulai dari 0 sampai maksimum.

Penerepan Gaya Gesekan

1.     Rem Sepeda

Prinsip gesekan diterapkan pada rem sepeda. Adanya gesekan antara rem karet dan pelek logam menyebabkan laju sepeda semakin pelan. Dalam hal ini, gesekan yang terjadi dimanfaatkan untuk menghambat laju (mengerem).

2.     Sepatu

Pemain sepak bola ketika bermain akan mengenakan sepatu khusus. Sepatu itu dilengkapi dengan gerigi (pol). Pol itu digunakan untuk memperbesar gesekan antara sepatu dengan tanah lapangan.

3.     Bantalan Peluru (poros) Sepeda

Pada bantalan peluru sepeda diberi gotri (logam bulat kecil) yang diberi Vaseline. Hali ini dilakukan dengan maksud agar gesekan yang terjadi kecil sehingga roda lebih mudah berputar.

munirah-amran.blogspot.com