GAYA PERTEMUAN 3 HARLINDA SYOFYAN S Si M

GAYA PERTEMUAN 3 HARLINDA SYOFYAN, S. Si. , M. Pd PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

KEMAMPUAN AKHIR YANG DIHARAPKAN v Mahasiswa mampu mengidentifikasi jenis-jenis gaya, penjumlahan gaya, dan pengaruhnya pada suatu benda yang dikenai gaya. v Menerapkan Hukum Newton untuk menjelaskan berbagai peristiwa dalam kehidupan sehari-hari.

PETA KONSEP

PETA KONSEP

DEFINISI v Gaya adalah tarikan atau dorongan yang terjadi terhadap suatu benda (Dorongan, kayuhan, tendangan, tarikan). v Gaya dapat menimbulkan perubahan posisi, gerak atau perubahan bentuk pada benda. v Gaya termasuk ke dalam besaran Vektor, karena memiliki nilai dan arah. v Sebuah Gaya disimbolkan dengan huruf F (Force). v Satuan Gaya dalam SI (Satuan Internasional) adalah Newton, disingkat dengan N. v Pengukuran gaya dapat dilakukan dengan alat yang disebut dinamometer atau neraca pegas. v Untuk melakukan sebuah gaya diperlukan usaha (Tenaga), semakin besar gaya yang hendak dilakukan, maka semakin besar pula Usaha (tenaga) yang harus dikeluarkan.

SIFAT-SIFAT GAYA Gaya dapat menyebabkan : a. Benda diam jadi bergerak. b. Benda bergerak menjadi diam. c. Bentuk dan ukuran benda berubah. d. Arah gerak benda berubah.

MENGGAMBAR GAYA v Gaya merupakan besaran vektor karena memiliki besar dan arah. v Gaya dapat digambarkan dengan diagram vektor berupa anak panah. vp q v titik p disebut sebagai titik tangkap v gaya, dan arah anak panah dari p ke q menyatakan arah gaya, v sedangkan besarnya gaya dinyatakan dengan panjang anak panah pq.

MELUKIS SELISIH GAYA • Langkah-langkah yang harus ditempuh untuk melukis selisih gaya, pada dasarnya sama dengan melukis penjumlahan gaya. • Hanya saja, gaya kedua harus digambarkan dengan arah yang berlawanan dari gaya asalnya.

RESULTAN GAYA (1) Ø Resultan gaya merupakan besaran vektor. Ø Arahnya adalah arah dari sebuah gaya yang nilainya lebih besar dari gaya yang lainnya. Ø Secara matematis, resultan gaya ditulis:

RESULTAN GAYA (2) Ø Untuk mempermudah perhitungan, berikan tanda positif untuk gaya yang mengarah ke kanan dan ke atas, serta tanda negatif untuk gaya yang mengarah ke kiri dan ke bawah. Ø Misalkan, pada saat mendorong lemari dengan arah berlawanan, gaya yang kamu berikan adalah F 1 = 22 N mengarah ke kiri. Sementara, gaya yang temanmu berikan adalah F 2 = 20 N mengarah ke kanan. • Sehingga, resultan gaya itu adalah R = F 1 + F 2 = (-22 N) + 20 N = (-2 N) • Diperoleh resultan gaya (-2 N). • Artinya, besar resultan gaya adalah 2 N dan arahnya sama dengan arah F 1, yaitu ke kiri. Jika resultan gaya (R) yang bekerja pada suatu benda sama dengan nol, maka benda tidak akan bergerak (diam). Dengan kata lain, benda berada pada keadaan seimbang

CONTOH SOAL Tiga buah gaya, masing-masing 15 N, 10 N, dan 5 N bekerja pada sebuah benda. Gaya kedua berlawanan arah dengan gaya pertama dan ketiga. a. Tentukan resultan ketiga gaya tersebut! b. Tentukan pula arah gerak benda

JENIS-JENIS GAYA

GAYA MAGNET Ø Dapat menarik benda-benda logam Ø Benda yang mampu ditarik oleh magnet disebut benda magnetis, umumnya terbuat dari besi atau baja, ataupun logam lainnya. Ø Semakin dekat magnet dengan benda magnetis, maka gaya tarik magnet tersebut semakin besar. Ø Memiliki kutub “Utara” dan “Selatan” Ø Bentuk bervariasi

GAYA LISTRIK STATIS q Listrik statis adalah suatu kumpulan muatan listrik dalam jumlah tertentu yang tidak mengalir atau tetap (statis). q Serpihan kertas yang asalnya bermuatan netral akan terinduksi akibat tertarik muatan negatif yang terdapat pada penggaris.

Adapun beberapa contoh lain dari listrik statis yang dapat ditemui dalam rutinitas sehari-hari, yang diantaranya sebagai berikut ini: v saat kita menyisir rambut maka tanpa kita sadari terkadang rambut kita akan terbawa berdiri sendiri siring dengan gerakan sisir. Hal seperti ini dapat terjadi karena adanya interaksi muatan antara sisir dengan rambut kita. v kain sutra yang digoso-gosok pada batang kaca. Pada peristiwa ini benda tersebut akan bereaksi saling tarik-menarik. setelah keduanya saling digosok-gosokan akan terjadi loncatan elektron dari batang kaca ke kain sutera sehingga mengakibatkan batang kaca bermuatan positif sedangkan kain sutera bermuatan negatif, hal ini hampir sama seperti pada penggaris yang digosok-gosokan pada rambut. v penggaris plastik yang digosok-gosokan pada kain woll. Kedua benda tersebut umumnya memiliki muatan netral, tapi saat keduanya digosok-gosokan akan terjadi loncatan elektron yang berasal dari kain woll ke penggaris plastik dan penggaris plastik menjadi bermuatan negatif sedangkan kain woll menjadi bermuatan positif. v Ketika mendekatkan tangan ke layar TV yang baru dimatikan. Pada peristiwa ini jika di perhatikan bulu-bulu atau rambut yang ada pada tangan akan berdiri, hal seperti itu diakibatkan karena adanya listrik statis.

GAYA OTOT v Gaya otot adalah gaya yang ditimbulkan oleh koordinasi otot dengan rangka tubuh. v Pada saat mengangkat beban ataupun senam.

GAYA GRAVITASI (1) Ø Gaya yang disebabkan oleh gaya tarik benda menuju pusat benda tersebut. Ø Jadi kalau gaya gravitasi bumi adalah gaya tarik yang sebabkan oleh bumi yang arahnya menuju pusat bumi. Ø Besarnya gaya gravitasi bumi bergantung dari ketinggian tempat. Ø Makin tinggi suatu tempat memiliki gaya gravitasi yang lebih kecil. Ø Besar dari percepatan gravitasi bumi 9, 8 m/s 2 dan biasa dibulatkan menjadi 10 m/s 2.

GAYA GRAVITASI (2) Ø Gaya gravitasi saling berkaitan erat dengan gaya berat. Ø Karena berat benda itu sendiri dipengaruhi oleh gaya gravitasi yang akan saya jelaskan berikut ini: W = mg W = gaya berat satuannya newton (N) m = massa benda (kg) g = percepatan gravitasi (m/s 2)

CONTOH SOAL Massa seseorang astronot adalah 70 kg. Berapa berat astronot di bumi dan di bulan jika percepatan gravitasi bumi 9, 8 m/s 2 dan percepatan gravitasi bulan 1, 6 m/s 2. Jawab : W bumi = m. g bumi = 70 kg x 9, 8 m/s 2 = 686 N W bulan = m. g bulan = 70 kg x 1, 6 m/s 2 = 112 N

GAYA PEGAS Ø Gaya Pegas adalah gaya dihasilkan oleh sebuah pegas. Ø Gaya pegas disebut juga gaya lenting pulih yang terjadi karena adanya sifat keelastisan suatu benda. Ø Contohnya : ketika seseorang pemanah menarik anak panah kebelakang, maka busur pada panah tersebut akan mengikuti arah busur yang ditarik, kemudian setelah anak panah dilepaskan, maka pegas pada busur panah akan kembali ke bentuk semulanya. Ø Contoh lainnya adalah ketapel, sistem kerjanya sejenis dengan busur panah.

GAYA GESEK Ø Gaya Gesek adalah gaya yang timbul karena terjadinya persentuhan langsung antara dua permukaan benda. Ø Gaya Gesek merupakan gaya yang arahnya selalu berlawanan dengan arah gerak benda atau arah gaya luar. Ø Besar kecilnya gaya gesekan ditentukan oleh halus atau kasarnya permukaan benda. Ø Semakin halus permukaan, maka semakin kecil gaya gesekan yang timbul sehingga gaya yang dibutuhkan untuk membuat benda tersebut bergerak semakin kecil juga. Ø Gaya gesek dapat diperbesar dab diperkecil sesuai dengan kebutuhan. Ø Contoh nya ? ? ?

GAYA MESIN Ø Gaya Mesin adalah gaya yang dihasilkan oleh kerja mesin, seiring berkembangnya teknologi, mesin yang dibuatpun semakin canggih. Ø Gaya Mesin sangat membantu dalam meringankan aktivitas manusia. Ø Contohnya adalah Kerja Mobil dan Motor.

HUKUM NEWTON

HUKUM NEWTON I "Jika resultan gaya yang bekerja pada benda yang sama dengan nol, maka benda yang mula-mula diam akan tetap diam. Benda yang mula-mula bergerak lurus beraturan akan tetap lurus beraturan dengan kecepatan tetap” ∑F = 0 Keterangan : • ∑F = resultan gaya (Kg m/s 2) Contoh : § Ketika mobil bergerak cepat dan di rem mendadak maka penumpang akan merasa terdorong ke depan § Mobil yang dalam kondisi berhenti, kemudian bergerak cepat ke depan maka penumpang akan terdorong ke belakang § Koin diatas kertas di atas meja akan tetap diam jika kertas ditarik dengan cepat

CONTOH SOAL Sebuah benda bermassa 2 kg dikenai gaya sehingga bergerak dengan percepatan 2 m/s 2. Tentukan percepatan yang terjadi jika gaya itu bekerja pada benda bermassa 1 kg dan 4 kg. Besar gaya ditentukan dengan rumus : F = m. a Diketahui : m = 2 kg dan a = 2 m/s 2 F = 2 kg x 2 m/s 2 =4 N Maka: F bekerja pada massa benda 1 kg, percepatan yang terjadi : a = F/m = 4/1 = 4 m/s 2 F bekerja pada massa benda 4 kg, percepatan yang terjadi : a = F/m = 4/4 = 1 m/s 2

HUKUM NEWTON II “Percepatan (Perubahan dari kecepatan) gerak benda selalu berbanding lurus dengan resultan gaya yang bekerja pada suatu benda dan selalu berbanding terbalik dengan massa benda”. ∑F = m. a Keterangan : • ∑F = resultan gaya (Kg m/s 2) • m = Massa Benda (Kg) • a = percepatan (m/s 2) Contoh : Mobil yang berjalan di jalan raya akan memperoleh percepatan yang sebanding dengan gaya dan berbanding terbalik dengan massa mobil itu sendiri.

Contoh: • Adi menarik mobil-mobilannya yang memiliki massa 0, 5 kg dengan gaya sebesar 0, 1 N di lantai rumahnya. Berapakah percepatan yang dialami oleh mobil-mobilan itu? Penyelesaian: Diketahui : m = 0, 5 kg ; F = 0, 1 N Ditanya : a Jawab: • a = 0, 1 N/ 0, 5 kg = 0, 2 m/s 2 • Jadi, percepatannya adalah 0, 2 m/s 2

HUKUM NEWTON III “Setiap Aksi akan menimbulkan reaksi, artinya Jika Suatu benda mengerjakan gaya terhadap benda kedua makan, benda kedua akan membalas gaya dari benda pertama dengan arah yang berlawanan”. ∑F AKSI = -∑F REAKSI Sifat-sifat gaya aksi-reaksi adalah: a) Gaya yang bekerja besarnya sama. b) Arahnya berlawanan. c) Terletak pada satu garis lurus. d) Bekerja pada dua benda yang berbeda.

Ø Bola basket yang dipantulkan ke tanah akan memantul kembali Ø Seseorang yang duduk di atas kursi berat badan mendorong kursi ke bawah sedangkan kursi mendorong (menahan) badan ke atas. Ø Seseorang yang memakai sepatu roda dan mendorong tubuhnya ke dinding, maka dingin akan mendorong balik sebesar gaya dorong yang dikeluarkan, sehingga menjauhi dinding. Ø Adanya gaya magnet, gaya listrik, dan gaya gravitasi juga termasuk contoh hukum newton 3

UJI KOMPETENSI 1. Jelaskan jenis-jenis Gaya! 2. Mengapa setiap benda yang jatuh selalu jatuh ke bawah? Jelaskan faktor yang mempengaruhinya! 3. Sebutkan contoh peristiwa dalam kehidupan sehari-hari di sekitarmu yang merupakan penerapan Hukum I Newton, Hukum II Newton, dan Hukum III Newton! 4. Tuliskan bunyi Hukum Newton 1, 2, dan 3! 5. Balok bermassa 50 kg terletak diatas permukaan bidang datar licin. Pada balok bekerja dua gaya, 300 N ke kanan dan 100 N ke kiri. Percepatan yang dialami balok adalah ? 6. Tuliskan cara memperkecil dan memperbesar gaya gesek , beserta contohnya yang kontekstual!

SELAMAT BELAJAR