GAYA DAN HUKUM NEWTON

Assalamu'alaikum wr. wb.

Kali ini,mari kita mengenal Gaya, yaitu dorongan atau tarikan  yang dapat mengubah gerak atau mengubah bentuk sebuah benda.

Gaya (F = Force) yang diberikan pada sebuah benda bermassa (m) dalam fisika dapa mengubah percepatan geraknya (a = acceleration). Digambarkan dalam tiga Hukum Newton, yaitu :

Hukum I Newton
“Jika resultan gaya yang bekerja pada benda yang sama dengan nol,maka benda yang mula2 diam akan tetap diam. Benda yang mula-mula bergerak lurus beraturan akan tetap lurus beraturan”.
ΣF = 0

Hukum II Newton
Perceoatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada benda berbanding lurus dengan besar gayanya dan berbanding terbalik dengan masa benda”.
ΣF = m.a
Keterangan:
F = Gaya (N)
m = Massa (Kg)
a = Percepatan (m/s^2)

Hukum III Newton
“Jika benda pertama mengerjakan gaya terhadap benda kedua, maka benda kedua akan mengerjakan gaya terhadap benda pertama yang besarnya sama, tetapi arahnya berlawanan”.
F(aksi) = -F (reaksi)

MACAM-MACAM GAYA :
1. Gaya Berat
Setiap benda bermassa mempunyai gaya berat, yang arahnya menuju ke pusat bumi, sebesar :

W=m.g
w = gaya berat (N)
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi

2. Gaya Normal


Gaya Normal adalah gaya tahan bidang terhadap gaya yang menekannya. Arah Gaya normal tegak lurus dengan bidang tekan.
Gaya Normal pada lantai mendatar : 

 Gaya Normal pada lantai miring :

 

3. Gaya Gesek

gaya gesek terjadi ketika ada dua benda yang saling bersentuhan. Ketika benda masih diam, berlaku hukum newton, sehingga gaya gesek benda nilainya sama dengan gaya dorongnya, hingga bernilai maksimum sebesar gaya gesek statisnya.

nilai maksimum gaya gesek statis : Fg=N.μs

Ketika benda bergerak dengan percepatan a, maka gaya gesek berubah nilainya menjadi gaya gesek kinetik.

4. Gaya Tegangan Tali

Gaya tegangan tali adalah gaya yang bekerja melalui tali, kabel maupun kawat. Sebagai contoh adalah dua balok yang terhubung oleh tali, ditarik oleh gaya F seperti pada gambar.

 

Agar kita lebih faham tentang konsep gaya, Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut (jawaban diketik di Ms.Word dengan font Arial 11, persamaan matematika menggunakan fitur equation) :
Jawaban diemail ke ruddy.albayan@gmail.com

PERTANYAAN SESI KE-1 
1. Kapan sebuah benda akan mendapatkan gaya gesek kinetis ?
2. Benda (m = 2 kg) ada pada bidang datar kasar (koefisien gesek 0,2 dan 0,3) dalam keadaan diam. Benda ditarik dengan gaya mendatar 5 N. Tentukan besar gaya geseknya!
3. Sebuah benda bermassa 5 kg bergerak dengan kecepatan awal 20 m/s, kemudian dalam waktu 2 detik dipercepat menjadi 40 m/s. Tentukan gaya yang diberikan pada benda !
4. Dodi berada dalam lift yang bergerak ke atas dengan percepatan 2 m/s²  . Desakan kaki Dodi ke lantai terasa sebesar 600 N. Massa Dodi sebesar ....  kg.


PERTANYAAN SESI KE-2
1. Apa yang dimaksud dengan koefisien gesek kinetis dan koefisien gesek statis ?
2. Benda (m = 4 kg) ada pada bidang datar kasar (koefisien gesek 0,1 dan 0,2) dalam keadaan diam. Benda ditarik dengan gaya mendatar 3 N dan 6 N dengan arah berlawanan. Tentukan besar gaya geseknya!
3. Sebuah benda mendapatkan gaya 200 N bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s, kemudian dalam waktu 5 detik dipercepat menjadi 20 m/s. Tentukan massa benda !
4. Bono bermassa 50 kg, berada dalam lift yang bergerak ke atas dengan percepatan 2 m/s²  desakan kaki Bono ke lantai sebesar ...


PERTANYAAN SESI KE-3
1. Mengapa koefisien gaya gesek statis lebih besar daripada koefisien gesek kinetis ?
2. Benda (m = 5 kg) ada pada bidang datar kasar (koefisien gesek 0,15 dan 0,3) dalam keadaan diam. Benda ditarik dengan gaya mendatar 10 N dan ditarik ke atas dengan gaya 20 N. Tentukan besar gaya geseknya!
3. Sebuah mobil mendapatkan gaya rem 1500 N bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s hingga berhenti setelah direm selama 4 detik. Tentukan massa benda !
4. Abdul bermassa 60 kg, berada dalam lift yang bergerak ke bawah dengan percepatan 5 m/s²  . Desakan kaki Abdul ke lantai sebesar ....  N.

 PERTANYAAN SESI KE-4
1. Ketika benda yang berada di lantai kasar mendapatkan gaya, tapi benda ersebut masih diam, sebesar apakah gaya gesek yang dirasakannya ?
2. Benda (m = 4 kg) ada pada bidang datar kasar (koefisien gesek 0,15 dan 0,3) dalam keadaan diam. Benda ditarik dengan gaya mendatar 15 N dan ditekan ke bawah dengan gaya 10 N. Tentukan besar gaya geseknya!
3. Sebuah benda bermassa 2 kg bergerak dengan kecepatan awal Vo, kemudian dipercepat hingga dalam waktu 4 detik kecepatannya menjadi 80 m/s. Jika gaya yang diberikan pada benda sebesar 30 N, tentukan Vo !
4. Cecep berada dalam lift yang bergerak ke bawah dengan percepatan 5 m/s²  . Desakan kaki Cecep ke lantai terasa sebesar 400 N. Massa Cecep sebesar ....  kg.