Gaya dan Hukum Newton Gerak

Sub Materi pada KD 3.2, yaitu tentang Gaya dan Hukum Newton tentang gerak.

Tujuan Pembelajaran Hari ini yaitu:

Siswa memahami definisi gaya dan pengaruhnya terhadap benda dengan baik
Siswa dapat menggambarkan gaya dengan benar
Siswa dapat menghitung resultan gaya yang bekerja pada suatu benda dengan tepat
Siswa dapat menentukan arah gerak benda berdasarkan resultan gaya dengan cermat
Siswa dapat memahami aplikasi Hukum Newton dalam kehidupan sehari-hari dengan tepat

A. Gaya dan Pengaruhnya

Perhatikan kedua gambar di bawah ini:

Ketika kita menarik atau mendorong benda maka kita dikatakan melakukan GAYA terhadap benda.

Jadi, gaya adalah besaran fisika berupa tarikan atau dorongan

Gaya tidak dapat kita lihat tetapi pengaruh gaya bisa kita rasakan:

Gaya menyebabkan benda diam menjadi bergerak, contoh bola yang diam di lapangan kita beri tendangan (gaya otot) akan bergerak
Gaya menyebabkan benda bergerak menjadi diam, misalnya bola yang bergerak lama lama akan berhenti/diam karena ada gaya gesek
Gaya dapat merubah arah gerak benda, misal saat bermain volly kita akan memukul balik boa datang dan bola berpndah arah geraknya
Gaya merubah bentuk benda, plastisin kita tekan akan menjadi berubah bentuknya

Macam-macam gaya misalnya:

gaya pegas, gaya magnet, gaya gesek, gaya berat, gaya otot

note: Harus tahu!

BESARAN FISIKA -- GAYA

Simbol besaran gaya adalah F (menulis dengan huruf kapital)
Satuan gaya dalam SI adalah Newton atau N
Satuan gaya yang lain adalah dyne 1 Newton = 1 N = 10^5 (10 pangkat 5) dyne
Alat ukur gaya adalah dynamometer atau neraca pegas.

B. Menggambarkan Gaya

Gaya termasuk besaran vektor karena gaya adalah salah satu besaran fisika yang memiliki nilai juga memiliki arah
Suatu gaya dapat digambarkan dengan diagram vektor berupa anak panah.

Titik O = disebut titik pangkal
titik A = disebut titik ujung / arah panah
Panjang OA = menyatakan besar/nilai besaran gaya
Arah panah menyatakan arah besaran gaya.

Itulah mengapa Gaya disebut sebagai besaran vektor.

C. Resultan Gaya/Total Gaya

INGAT:

Gaya sebagai besaran vektor memiliki nilai dan arah!

Resultan gaya disebut juga Total Gaya

Disimbulkan dengan R = SF (S dibaca sigma/total)

Jadi, jika ada dua gaya atau lebih bekerja pada satu benda maka gaya-gaya yang bekerja pada benda itu bisa dijumlahkan atau dikurangi.

Hasil total gaya itulah yang disebut dengan resultan gaya (R = SF).

Analisis gambar di bawah berikut ini!

Perhatikan gambar diatas, kolom kiri tampak dua buah gaya bekerja pada benda. Kolom kanan adalah resultan gaya dari gaya-gaya tersebut. Bagaimana kesimpulan kalian???

Cara menghitung Resultan Gaya:

Gaya-gaya dijumlahkan jika memiliki arah yang sama
Gaya-gaya dikurangi jika memiliki arah yang berbeda

Contoh Soal :

1. Lihat gambar berikut. Dua anak yaitu Bayu dan Niko sama-sama sedang mendorong meja, Bayu mendorong meja dengan gaya 200 N ke kanan. Sedangkan Niko mendorong meja dengan gaya 175 N ke kiri. Kedua anak tersebut sama-sama memberikan gaya pada meja tetapi besar gaya dan arah gaya yang bekerja pada meja berbeda. Tentukan Resultan gaya yang bekerja pada meja yang di dorong Bayu dan Niko?

Hitung Resultan Gaya gambar berikut ini:

SIMULASI RESULTAN GAYA

Agar lebih memahami tentang resultan gaya, kalian bisa mencoba simulasi berikut menggunakan PC /Laptop, klik link kuning berikut! Simulasikan Resultan Gaya

D. Hukum Newton Tentang Gerak

Hukum 1 Newton 1

Jika resultan gaya bekerja pada benda sama dengan nol (R = SF = 0) maka benda diam terus diam, benda gerak akan melakukan GLB (kecepatan benda tetap).
Berikut contoh aplikasi hukum newton dalam kehidupan:
Jika kendaraan dan posisi kita mulanya diam di dalam bis, tiba-tiba sopir rem mendadak , badan kita terdorong akan kedepan karena kecenderungan benda adalah mempertahankan posisinya = inersia, hukum I newton disebut juga hukum inersia.
Itulah mengapa saat berkendara kita wajib menggunakan sabuk pengaman/berpegangan jika sewaktu waktu kendaraan di rem mendadak

sumber gambar: physicsworld

Hukum 2 Newton

Benda memiliki percepatan, artinya kecepatan benda berubah ubah / tidak tetap setiap waktunya

Lihat gambar diatas! Percepatan benda 1, 2 dan 3 tidaklah sama. Menurut kalian manakah trolly yang mengalami percepatan paling besar Jika di dorong dengan gaya yang sama???

Benar, jika kita memberikan gaya yang sama pada ketiga trolly maka trolly pertama akan memiliki percepatan yang lebih besar sebaliknya trolly ke tiga memiliki percepatan paling kecil karena percepatan benda berbanding terbalik dengan massa benda yang dikenai gaya.
makin besar gaya bekerja pada benda makin besar percepatan yang dialami benda

persamaan hukum 2 newton:

Hukum 3 Newton

Besarnya gaya aksi pada benda sama dengan reaksi gayanya

kita memberikan gaya aksi dengan mendayung ke arah belakang maka kita menerima gaya reaksi yang berlawanan arah tetapi dengan besar yang sama yaitu majunya sampan ke depan sebesar gaya aksi kita

makin kuat kita mendorong tembok/dinding maka kita akan mendapatkan reaksi yang berlawanan arah sebesar aksi kita, membuat badan kita terdorong ke belakang

KESIMPULAN

anak anak itu lah materi kita hari ini tentang hubungan gaya dengan gerak pada benda

jadi:

Gaya adalah tarikan atau dorongan yang dapat mempengaruhi bentuk dan gerak benda.
Gaya dapat digambarkan dengan diagram vektor dengan pangkal dan anak panah
Resultan gaya dapat dijumlah/dikurangi sesuai arah-arah gaya
Hukum Newton yang dirumuskan oleh Sir Isaac Newton tentang gerak, menjelaskan tentang hubungan resultan gaya yang bekerja pada benda dengan gerak benda