BAB : GERAK DAN GAYA
Kompetensi Inti
3. Memahami pengetahuan (faktual, konseptual, dan procedural) berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni budaya terkait fenomena dan kejadian tampak mata.
4. Mencoba, mengolah, dan menyaji dalam ranah konkret (menggunakan, mengurai, merangkai, memodifikasi, dan membuat) dan ranah abstrak (menulis, membaca, menghitung, menggambar, dan mengarang) sesuai dengan yang dipelajari di sekolah dan sumber lain yang sama dalam sudut pandang teori.
Kompetensi Dasar
3.1. Menganalisis gerak lurus, pengaruh gaya terhadap gerak berdasarkan Hukum Newton, dan penerapannya pada gerak benda dan gerak makhluk hidup..
4.1. Menyajikan hasil penyelidikan pengaruh gaya terhadap gerak benda.
Tiap hari kamu beraktivitas, misalnya; olah raga, bersepeda, berjalan dan lain sebagainya. Aktivitas itu merupakan gerakan kamu yang mengalami perubahan posisi dari suatu titik acuan. Lintasan gerak tersebut dapat berbentuk lurus, melingkar datau parabola ataupun tidak beraturan.
Apakah seseorang penumpang kereta api bergerak terhadap penumpang lainnya? Oleh karena gerak bersifat relatif, maka gerak sutau benda bergantung pada titik acuannya.
Orang naik sepeda bergerak terhadap rumahnya namuntidak bergerak terhadap sepedanya karena kedudukannya antara sepeda dan orang tidak berubah, begitu pyula penumpang kereta api tidak bergerak terhadap kereta dan penumpang lainnya.
B. Gaya dan Hukum Newton
1. Gaya
Ketika kita melihat seseorang hendak memanah, terlihat orang tersebut menarik mata panah ke arah belakang. Peristiwa tersebut merupakan contoh sebuah gaya yaitu gaya otot.
Gambar 2.2. Orang sedang mendorong meja
Gaya adalah tarikan atau dorongan. Gaya dapat mengubah bentuk, arah dan kecepatan. Gaya dapat dibedakan menjadi gaya sentuh dan gaya tak sentuh. Contoh gaya sentuh yaitu gaya otot dan gaya gesek. Gaya otot merupakan gaya yang ditimbulkan oleh koordinasi otot dengan rangka tubuh. Sedangkan gaya gesek adalah gaya yang diakibatkan oleh adanya dua buah benda yang saling bergesekan.
Contohnya pada peristiwa meja yang kita dorong, disana terjadi gesekan antara meja dan lantai.
Contoh gaya tak sentuh adalah gaya yang tidak membutuhkan sentuhan langsung dengan benda yang dikenai. Contoh; pengaruh gaya gravitasi pada benda yang jatuh dan gaya magnet ketika ujung paku didekatkan pada magnet.
2. Hukum Newton
a. Hukum I Newton
Ketika kamu berada di dalam sebuah mobil mula-mula diam kemudian tiba-tiba bergerak. Maka badan kamu akan terdorong ke belakang karena badanmu ingin mempertahankan geraknya ke belakang. Hal ini yang disebut dengan inersia atau kelembaman benda. Newton menyatakan sifat inersia benda bahwa benda yang tidak mengalami resultan gaya (ΣF = 0) akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan. Benda yang semula diam cenderung akan tetap diam dan benda yang semula bergerak cenderung akan tetap bergerak. Hal ini yang disebut dikenal dengan Hukum I Newton.
Gambar 2.3. Contoh peristiwa kelembaman benda
b. Hukum II Newton
Hukum kedua newton ini berkaitan dengan benda dalam keadaan bergerak. Massa benda dan gaya yang diberikan kepada benda diperhitungkan. Contohnya sebagai berikut:
- Orang mendorong gerobak bakso dengan kekuatan tertentu dan gerobak tersebut akan berjalan dengan percepatan tertentu.
- Mobil yang sedang bergerak dengan massa mobil 1 ton kemudian bergerak dengan percepatan 1 m/s2
Percepatan yang dialami benda berbanding lurus dengan resultan gaya yang bekerja dan berbanding terbalik dengan massa benda.
Hukum II Newton menyatakan bahwa jika satu gaya atau lebih bekerja pada suatu benda, maka percepatan yang dihasilkan berbanding lurus dan searah dengan resultan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda.
Hukum II Newton secara matematis dapat dituliskan dalam bentuk persamaan sebagai berikut:
∑𝐹 = 𝑚. 𝑎
Keterangan :
ΣF = resultan gaya (N)
m = massa benda (Kg)
a = percepatan benda (m/s2)
Gambar 2.4. Benda yang ditarik dengan gaya tertentu
c. Hukum III Newton
Pernahkah kalian meniup balon dan kemudian melepaskannya tanpa mengikat mulut balon tersebut? Ketika kalian meniup balon dan melepaskan balon tanpa mengikat mulutnya, balon tersebut akan melesat terbang. Pada saat balon melesat, udara di dalam balon keluar dan mendorong udara di luar balon. Akibat dorongan udara dari dalam balon, udara di luar balon memberikan dorongan ke balon. Dorongan yang diberikan udara di luar balon berlawanan dengan dorongan udara di dalam balon. Akibat dari dorongan udara di luar balon ini, balon dapat melesat terbang. Contoh ini merupakan salah satu contoh peristiwa yang berdasar pada Hukum 3 newton. Secara umum, bunyi hukum Newton yang ketiga adalah sebagai berikut.
Hukum III Newton menyatakan bahwa jika Suatu gaya (aksi) diberikan pada suatu benda, maka benda tersebut akan memberikan gaya (reaksi) yang sama besar dan berlawanan arah dengan gaya yang diberikan.
Gambar 2.5. Balon berisi udara yang dilepaskan
Hukum III Newton secara matematis dapat dituliskan dalam bentuk persamaan sebagai berikut:
F aksi = F reaksi
Dua gaya merupakan gaya aksi-reaksi jika kedua gaya tersebut memiliki sifat-sifat sebagai berikut:
1) Sama besar
2) Berlawanan arah
3) Terjadi pada dua objek atau benda yang saling berinteraksi
Dari contoh peristiwa balon di atas, manakah yang termasuk gaya aksi (Faksi) dan gaya reaksi (Freaksi)? Jika gaya aksi adalah gaya yang diberikan udara di dalam balon, maka gaya reaksi adalah gaya yang diberikan udara di luar balon kepada balon. Hal yang perlu diperhatikan adalah pasangan gaya aksi-reaksi bekerja pada benda yang berbeda. Perhatikan diagram gaya pada gambar di bawah ini.
Gambar 2.6. Peristiwa gaya aksi-reaksi
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Berikan Komentar