GAYA DAN PERCEPATAN

A. GAYA SENTUH
 Gaya merupakan besaran vector, karena memiliki satuan, besaran, dan arah.
 Gaya adalah sesuatu yang dapat berupa dorongan atau tarikan.

•  Pengaruh gaya dapat berupa:

a. Menggerakkan benda yang diam,
b. Mempercepat atau memperlambat gerak suatu benda,
c. Mengubah arah gerak suatu benda,  dan
d. Mengubah bentuk benda. 

•  Contoh pengaruh gaya dapat menggerakkan benda yang diam:

a. Bola yang diam akan bergerak bila ada yang menendang, tertiup angin atau ada yang  memungut.
b. Mobil yang mogok itu diam, akan bergerak jika ada yang mendorong atau atau ada  yang menarik seperti mobil Derek.

• Contoh pengaruh gaya yang dapat mempercepat gerak suatu benda:

a. Awalnya mobil berkecepatan 40 m/s setelah diberi gaya dengan menambah tekanan kaki pada pedal gas, gaya mesin akan bertambah maka kecepatan mobil bertambah. 
b. Bola yang sedang menggelinding dilapang kemudian ditendang dengan keras maka kecepatan gerak bola itu bertambah cepat.

•  Contoh pengaruh gaya yng dapat memperlambat atau menghentian gerak benda:

a. Mobil yang sedang bergerak di rem akan lambatn kemudian berhenti.
b. Sepeda yang sedang bergerak akan berhenti atau kecepatannya berkurang bila ada  yang menarik dari belakang.

•  Contoh pengaruh gaya yang dapat mengubah arah gerak suatu benda:

bola ditendang  dari titik A ke titik B dan dari titik B ke titik C.

•  Contoh pengaruh gaya dapat mengubah bentuk benda: tanah liat  atau malam ditekan oleh jari bentuknya berubah tidak lagi bulat.

•  Gaya terdiri dari:

a. Gaya sentuh yaitu gaya yang bekerja pada benda akibat sentuhan kedua permukaan  bendanya.
b. Gaya tak sentuh yaitu gaya yang bekerja pada benda bukan atau tidak ada sentuhan  pada bendanya. 

- Contoh gaya sentuh: gaya otot, gaya mesin, gaya pegas, dan gaya gesek 

1. Gaya otot adalah gaya yang dilakukan otot manusia dalam melakukan pekerjaan atau kegiatan, seperti mengangkat, menarik,mendorong, atau kegiatan lainnya.  
2. Gaya mesin adalah gaya yang dikeuarkan oleh mesin. Contohnya mesin derek, motor, mobil, mesin pabrik dan sebagainya. 
3. Gaya pegas adalah gaya yang dikeluarkan oleh benda yang memiliki elastisitas tau kelenturan. Contohnya ketepel dan busur panah. 
4. Gaya gesek adalah gaya yang ditimbulkan oleh gesekan dua benda yang bergerak. contohnya system rem pada kendaraan.  
5. Gaya magnet adalah gaya tarik menarik atau tolak menolak yang dilakukan oleh magnet. 
6. Gaya listrik adalah gaya tarikan listrik terhadap suatu benda. Contohnya sisir plastic yang digosok – gosokkan pada rambut kering dapat menarik sobekan – sobekan kertas kecil.  
7. Gaya gravitasi bumi yaitu gaya tarik bumi terhadap benda yang ada di permukaan bumi. Semakin dekat kutub bumi semakin dekat kepusat bumi semakin besar gaya gravitasinya.

 - Satuan gaya:a. Dalam MKS atau SI: Newton (N)
Satu N adalah yang memberikan percepatan sebesar 1m/s2 pada benda yang massanya 1 Kg.
b. Dalam cgs: dyne
Satu dyne adalah gaya yang memberikan percepatan sebesar 1 cm/s2 pada benda
yang massanya 1  gram.
c. Satuan lainnya: kilogram gaya atau kilogram force (Kgf)
Satu Kgf adalah percepatan 9,8 m/s2  pada massa 1 Kg.
d. Konversi satuan gaya:



C. Gaya Gesek
 Gaya gesekan adalah gaya yang ditimbulkan oleh dua benda yang bergesekan dan arahnya berlawanan dengan arah gerak benda. 
 Gaya gesekan pada permukaan benda yang kasar lebih besar dari pada gaya gesekan pada benda yang licin. 
 Contoh penerapan gaya gesekan dalam kehidupan sehari – hari:
a. Permukaan jalan kasar sehingga mobil atau motor dapat berjalan.
b. Ban mobil atau motor dibuat bergerigi agar dapat mencengkram permukaan jalan  sehingga kendaraan tidak licin.
c. System rem pada kendaraan untuk mengurangi laju kendaraan.
d. Alas sepatu/sandal yang kasar dengan lantai sehingga kita dapat berjalan.
e. Roda atau bidang bulat akan memudahkan gerak karena gaya gesekan kecil. 
 Contoh gaya gesekan yang merugikan:
- Pada pergerakan bagian – bagian mesin terjadi gaya gesekan dapat menimbulkan panas  dan keausan.
 Untuk mengurangi gaya gesekan pada mesin dan kendaraan digunakan minyak pelumas yang berupa oli untuk memperhalus atau memperlicin permukaan benda yang saling bergesekan. Pada permukaan benda yang:
a. Kasar gaya gesek besar
b. Agak kasar  gaya gesek sedang
c. Licin atau halus gaya gesekannya kecil
Gaya gesek statis yaitugaya gesek antara dua benda yang akan mulai bergerak atau diam.
Gaya gesekan kinetic yaitu gaya gesekan antara dua benda yang salah satu bendanya ada  yang bergerak. Gaya gesekan statis lebih besar dari pada gaya gesek kinetic.
Gaya gesekan bekerja ketika benda bergerak :
a. Di udara,
b. Di air, dan
c. Di benda padat lainnya.
Contoh gaya gesekan yang bekerja ketika benda bergerak di udara: Kapal terbang, Meteor, dan  Layang – layang.
Contoh gaya gesekan di air : saat ikan berenang atau hewan air lain ketika bergerak di air dan kapal laut atau kendaraan lainnya yang sedang bergerak di air.


 Grafik percepatan gravitasi pada tempat yang sama di bumi:
- Pada massa yang berbeda akan memiliki berat yang berbeda.
- Pada massa yang berbeda pada suatu tempat yang sama memiliki konstanta percepatan  gravitasi tetap atau sama.
Tabel percepatan gravitasi, massa dan berat pada berbagai ketinggian tempat:
 
 Kesimpulan dari table itu:
a. Massa benda di setiap tempat selalu tetap
b. Percepatan gravitasi di setiap tempat berbeda
c. Semakin jauh dari permukaan bumi semakin kecil percepatan gravitasinya
d. Berat benda di setiap tempat berbeda – beda, karena dipengaruhi oleh besarnya  percepatan gravitasi yang berbeda – beda.
Pada suatu benda akan memilki:
a. Massa yaitu banyaknya materi yang terkandung dalam benda itu, satuannya yaitu kilogram (Kg) atau gram.
b. Berat yaitu massa yang dipengaruhi percepatan gravitasi.
c. Berat jenis yaitu berat benda tiap satuan volume.
d. Massa jenis yaitu massa benda tiap satuan volume.





                                                                    
 pengaruh gaya gravitasi bumi:
a. Benda memiliki berat
b. Benda jatuh ke bawah menuju pusat bumi
c. Orang berdiri di permukaan bumi
d. Air mengalir 
 Gaya gaya ada di dalam keseimbangan adalah keadaan dimana dua gaya yang berlawanan arah dengan resultannya nol.
Contohnya:
a. Benda yang diletakkan di atas meja
- Pada benda itu terjadi gaya gravitasi (gaya berat) yang arahnya ke bawah
- Benda itu tidak bergerak, karena meja juga melakukan gaya ke atas pada benda itu yang  disebut gaya normal
b. Pesawat terbang saat terbang
- Pesawat terbang dapat seimbang karena adanya keseimbangan antara:
1) Berat pesawat dengan gaya angkat dari sayap
2) Gaya gesekan udara dengan gaya mesin
Hukum I Newton : Hukum Kelembaman
Bunyi Hukum I Newton yaitu:
“setiap benda jika dalam keadaan diam akan terus diam, jika dalam keadaan bergerak akan
terus bergerak lurus dengan kecepatan tetap, kecuali ada gaya  gaya yang dikerjakan pada
benda itu, maka keadaan itu akan berubah.”
Hukum I Newton dapat juga dinyatakan dengan jumlah gaya –gaya (resultan gaya) sama
dengan nol yaitu:
Jika resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol maka benda yang mula – mula diam akan terus diam (mempertahankan keadaan diam), sedangkan jika benda mula – mula bergerak akan terus bergerak dengan kecepatan tetap (mempertahankan keadaan bergerak).

Contoh:
Ketika kita berada di dalam mobil, jika mobil dari keadaan diam tiba – tiba digerakan maka  badan kita seakan –akan terdorong ke belakang, tetapi jika mobil dalam keadaan bergerak, tiba – tiba mobil di rem hingga berhenti badan kita seakan – akan terdorong ke depan. Hal ini dikarenakan sifat lembam tubuh kita yang memenuhi Hukum I Newton.  Secara matematis Hukum I Newton dinyatakan sebagai:



Hukum III Newton: Tentang Gaya Aksi dan Gaya Reaksi
Bunyi Hukum III Newton:
“Setiap gaya yang ditimbulkan oleh sebuah benda kepada benda kedua, maka akan ditimbulkan
oleh bena kedua terhadap benda pertama,dan gaya – gaya ini dikenal sebagai gaya aksi dan
gaya reaksi”.
Secara matematis Hukum III Newton dapat ditulis:

 

Contoh:
Benda yang berada diatas meja akan memberikan gaya aksi berupa gaya beratnya kepada meja yang arahnya ke bawah, maka meja akan memberikan gaya reaksi kepada benda tadi yang besarnya sama dengan gaya aksi, tetapi arah berlawanan.