Hukum III Newton dan Penerapannya
Seorang anak yang mendorong sebuah lemari akan merasakan bahwa semakin kuat dia mendorong, dia merasakan dorongan lemari kepadanya juga semakin besar. Ini terbukti dengan rasa sakit yang dirasakan anak tersebut ketika dia menekan dengan sangat kuat.Gaya-gaya selalu berpasangan, yang keduanya sama besar tapi arahnya berlawanan. Pasangan gaya yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan, dan bekerja pada dua benda yang berbeda ini disebut sebagai pasangan gaya aksi-reaksi.
Newton menyatakan pasangan gaya aksi-reaksi ini dalam hukum ketiganya yang berbunyi :
Contoh lain, seorang anak yang sedang menendang bola
Jika kaki memberikan gaya ke bola, maka bola pun memberikan gaya yang besarnya sama dengan yang diberikan kaki dengan besar sama tapi arahnya berlawanan.
Hukum II Newton dan Penerapannya
Mendorong Lemari |
Perhatikan gambar di samping.
Dua orang yang mendorong tembok merasa lebih mudah melakukannya ketimbang mendorong sendirian.
Dengan kata lain, gaya dorong untuk mengangkat lemari lebih besar, sehingga diperoleh percepatan yang besar.
Dalam kasus tersebut, Hukum I Newton tidak berlaku karena benda mengalami perubahan kecepatan dari posisi diam hingga akhirnya bergerak.
Jika resultan gaya sama dengan nol maka suatu benda diam atau bergerak lurus dengan kecepatan tetap (percepatan = 0). Itu bunyi hukum I Newton.
Jika resultan gayanya tidak sama dengan nol, berlaku Hukum II Newton yang berbunyi :
“ Besarnya percepatan yang dialami benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya. Arah percepatan sama dengan arah gaya total yang bekerja padanya.”
Secara matematis dituliskan :
a = percepatan (m/s2)
∑F = gaya total (N)
m = massa benda (kg)
Dari rumus hukum II Newton yaitu ∑F = m a kita dapat menyimpulkan bahwa gaya sebesar 1 Newton dapat menyebabkan percepatan sebesar 1 m/s2 pada sebuah benda yang bermassa 1 kg. Gaya sebesar 2 N dapat menyebabkan percepatan sebesar 1 m/s2 pada benda bermassa 2 kg atau percepatan sebesar 2 m/s2 pada benda bermassa 1 kg dan seterusnya.
Contoh Penerapan Hukum II Newon
1. Suatu benda yang massanya 2 kilogram dipercepat pada 2,5 m/s2. Berapa resultan gaya yang bekerja pada benda?
Penyelesaian
Diketahui :
m = 2 kg
a = 2,5 m/s2
Jawab
F = m a = 2. 2,5 = 5 N
2. Sebuah mobil balap mampu menghasilkan gaya sebesar 8000 N. Berapa percepatan mobil balap itu jika massa mobil 1500 kg dan total gesekan antara permukaan jalan dan gesekan angin 5000 N?
Penyelesaian
Pada mobil bekerja dua buah gaya yang saling berlawanan yaitu gaya mesin F dan gaya gesekan f.
Sehingga nilai resultan gayanya F = F - f = 8000 - 500 = 7500 N.
Dengan massa mobil sebesar 1500 kg, diperoleh percepatan
Di akhir materi coba amati video sebagai berikut.
Arsyad Riyadi Juni 04, 2020 New Google SEO Bandung, Indonesia
Hukum I Newon dan Penerapannya
Tahukan kalian, siapa dia?Ya, dialah Sir Isaac Newton, salah seorang ilmuwan yang meletakkan dasar-dasar yang kuat dalam ilmu fisika. Dia banyak berkonstribus di bidang mekanika, optik, gravitasi dan ilmu matematika tentunya.
Kali ini kita akan membahas mengenai Hukun Newton tentang gerak. Kita awali terlebih dulu dengan Hukum I Newton atau yang disebut juga sebagai hukum inersia atau kelembahan.
Apa itu inersia atau kelembaban itu?
Bagaimana perumusan matematikanya?
Bagaimana penerapan inersia atau kelembaman dalam kehidupan sehari?
Untuk menjawabnya, mari kita diskusikan bersama-sama.
Sebelum Galileo, para filosof atau para ilmuwan kuno yang digawangi oleh Aristoteles, beranggapan bahwa pada benda yang bergerak (termasuk benda yang bergerak lurus dengan kecepatan tetap/GLB) mengalami gaya yang bekerja terus-menerus. Tanpa adanya gaya tersebut maka benda tersebut akan diam selamanya. Hal ini sudah kita bahas pada postingan mengenai Miskonsepsi Tentang Gerak.
Dari kejadian tersebut, kita dapat merumuskan hukum I Newton, yaitu jika benda yang bekerja pada benda itu sama dengan nol, maka benda yang sedang diam akan tetap diam dan benda yang sedang bergerak dengan kecepatan tetap akan terus bergerak dengan kecepatan tetap.
Secara lebih singkat hukum I Newton dapat dituliskan sebagai berikut;
Percepatan benda sama dengan nol jika gaya total (resultan gaya) yang bekerja pada benda sama dengan nol.
Secara matematis hukum I Newton dapat dituliskan sebagai
Σ F = 0
Hukum I Newton yang dikemukakan oleh Sir Isaac Newton ini sebenarnya hanya mempertegas apa yang pernah dilakukan atau dijelaskan oleh pendahulunya Galileo, yaitu kecepatan yang dimiliki benda akan terus dipertahankan jika semua gaya penghambatnya dihilangkan.
Contoh peristiwa kelembaman dalam kehidupan yang sehari-hari
Sebuah gelas yang diletakkan di atas meja. Dan di bawah gelas ditaruh selembar kertas. Kertas ditarik dengan lebih lambat, gelas berpindah dari posisinya. Hal ini disebabkan gaya yang diberikan cukup lama, sehingga gelas tersebut tidak dapat mempertahankan keadaan diamnya.
Penggunaan Sabuk Pengaman
Sabuk pengaman merupakan salah satu contoh penerapan Hukum I Newton. Sifat inersia ini tampak sekali dalam kehidupan sehari-hari, misalnya seorang penumpang yang sedang duduk dengan nyaman, tiba-tiba akan terdorong ke depan ketika kendaraan yang dinaikinya di rem secara tiba-tiba. Apalagi kalau terjadi kecelakaan (bertabrakan dengan kendaraan lain), maka tubuh para penumpang akan membentur ke sana kemari.
Penggunaan Sabuk Pengaman |
Untuk mengurangi resiko akibat kecelakaan gunakanlah sabuk pengaman. Sabuk pengaman adalah sebuah alat yang dirancang untuk menahan seorang penumpang mobil atau kendaraan lainnya agar tetap di tempat apabila terjadi tabrakan, atau, yang lebih lazim terjadi, bila kendaraan itu berhenti mendadak. Sabuk pengaman dirancang untuk mengurangi luka dengan menahan si pemakai dari benturan dengan bagian-bagian dalam kendaraan itu atau terlempar dari dalam kendaraannya.
Gerakan kepala jika terjadi tabrakan |
Kegunaan sabuk pengaman (seat belt) akan "mengunci" tubuh kita di saat kita seharusnya "terdorong" ke depan karena sifat sifat inersia pada diri kita.
Selain sabuk pengaman, beberapa mobil yang lebih modern diperlengkapi dengan kantung udara. Kantung udara atau ”air bag”yang akan mengembang ketika mobil tiba-tiba berhenti sehingga dapat mencegah sopir menabrak kemudi atau dashboard.
Nah, kalau sudah tahu sifat inersia atau kelembaman, semakin sadar kita untuk menggunakan sabuk pengaman. Demikian juga bagi pengendara motor untuk menggunakan helm, sehingga resiko akibat benturan atau kecelakaan dapat dihindari.
Buka juga video berikut yang mendemontrasikan hukum I Newton pada pengaman pada kendaraan.
Sumber referensi :
Arsyad Riyadi Juni 03, 2020 New Google SEO Bandung, Indonesia
Miskonsepsi Tentang Gerak
Daun dan batu jatuh |
Coba perhatikan gambar di samping.
Sehelai daun dan sebuah batu jatuh dari ketinggian tertentu. Manakah yang terlebih dahulu jatuh ke bawah?
Tentunya dengan mudah, dikatakan batu akan terlebih dahulu sampai ke bawah. Pertanyaannya adalah apakah dari kejadian itu dapat disimpulkan bahwa benda yang lebih berat (batu) akan jatuh lebih cepat dibandingkan dengan benda yang lebih ringan (daun)?
Kesimpulan tersebut juga dikemukakan oleh Aristoteles, yang mengatakan bahwa sebuah benda yang lebih berat akan jatuh lebih cepat daripada benda yang ringan.
Sekarang, perhatikan juga gambar berikut.
Dari kejadian tersebut, disimpulkan bahwa benda akan terus bergerak sepanjang ada gaya yang mendorong atau menarik benda tersebut. Benda akan terhenti atau diam jika tidak ada gaya yang bekerja.
Sekarang kita analisis bersama kedua kejadian tersebut.
1. Benda yang lebih berat akan jatuh lebih cepat daripada benda yang ringan.
Benarkah anggapan tersebut?
Bagaimana jika percobaannya diganti?
Selembar kertas dan penghapus dijatuhkan dari ketinggian yang sama. Apakah keduanya jatuh ke lantai pada waktu yang sama?
Tentu tidak, penghapus akan tiba ke lantai terlebih dahulu.
Bagaimana jika kertasnya diremas-remas sehingga membentuk seperti bola. Sekarang coba jatuhkan "bola" kertas tersebut bersamaan dengan penghapus. Apakah akan mendapatkan hasil yang sama?
Tidak dapat memastikan bukan?
Karena yang menjadi masalah bukan antara kertas yang ringan dan penghapus yang lebih berat. Tetapi pada kertas yang masih lembaran akan mengalami gaya gesek yang besar. Beda ketika kertasnya diremas-remas sehingga membentuk seperti bola, dipastikan gesekan kertas dengan bola jauh lebih kecil. Sehingga kertas tersebut akan tiba di lantai bersamaan dengan penghapus.
Kata kuncinya adalah adanya gesekan yang menghambat gerak benda bukan pada ringan beratnya benda tersebut.
2. Benda akan terus bergerak sepanjang ada gaya yang mendorong atau menarik benda tersebut. Benda akan terhenti atau diam jika tidak ada gaya yang bekerja.
Mari kita uji pendapat di atas dengan mengubah lintasan yang ditempuh boleh sebagai berikut.
Saat boleh diberikan gaya pada lantai yang licin, dapat dipastikan bola tersebut akan bergerak semakin jauh. Semakin licin lantai pasti akan semakin jauh..selicin-licinnya lantai, bola tersebut dipastikan tidak akan berhenti. Kapan berhentinya? Jika ada penghalang atau ditahan.
Artinya apa?
Bukan karena terus menerus diberikan gaya (misalnya ditendang kembali) agar bola itu berhenti, tetapi karena pengaruh gesekan.
Berhentinya benda semata-mata disebabkan adanya gesekan antara bola dengan dasar lantainya.
Postingan ini sekaligus sebagai revisi atau pembaharuan dari postingan sebelumnya.
1. Foster, Bob.1997. Terpadu Fisika SMA untuk kelas X. Jakarta : Erlangga
2. Kanginan, Marthen. 2002. Fisika untuk SMA Kelas X. Jakarta : Erlangga
Sumber gambar : pixabay.com
Sumber : Model Silabus Mapel IPA, Kemdikbud, 2017 |
Penyajian materi yang lebih terpadu antara fisika dengan biologi pun nampak, misalnya pada pembahasan listrik statik yang dihubungkan dengan sistem saraf, kelistrikan dengan jantung, kelistrikan pada tulang, bahkan sampai pembahasan ikan-ikan yang mengandung listrik.
Contoh lain dalam pembahasan tekanan. Tekanan dalam fisika ini dihubungkan dengan tekanan pada tubuh manusia. Tekanan zat cair dihubungkan dengan tubuh manusia yang meliputi tekanan osmotik, tekanan darah, dan difusi pada alat pencernaan.
Dengan menghubungan teori/hukum/fenomena antara fisika dengan biologi dan tentunya dengan kimia, akan menjadikan IPA menjadi mata pelajaran yang benar-benar terpadu. Tentunya hal ini membutuhkan nalar yang lebih tinggi. Dengan pola penyajian yang seperti ini diharapkan siwa akan dapat memasuki ranah HOTS (Higher Order Thinking Skill) atau Kemampuan berpikir tingkat tinggi. Sesuai dengan taksonomi Bloom edisi revisi yaitu sampai tahap menganalisis (C3), mengevaluasi (C4), dan mencipta (C6).
Berikut ini adalah materi IPA dari kelas VII - IX
Ruang lingkup materi IPA kelas VII
1. Obyek ilmu alam dan pengamatannya
2. Klasifikasi makhluk hidup
3. Sistem organisasi kehidupan
4. Energi
5. Interaksi antarmakhluk hidup
6. Pencemaran lingkungan
7. Perubahan iklim
8. Lapisan bumi dan bencana
9. Tata surya
10. Unsur, senyawa, dan campuran
Ruang lingkup materi IPA kelas VIII
1. Gerak dan gaya
2. Usaha dan pesawat sederhana
3. Rangka dan Otot
4. Tekanan zat
5. Getaran, Gelombang, dan Bunyi
6. Cahaya
7. Struktur dan fungsi jaringan tumbuhan
8. Sistem pencemaran
9. Sistem peredaran darah
10. Sistem pernapasam
11. Sistem ekskresi
12. Zat aditif dan adiktif
Ruang lingkup materi kelas IX
1. Sifat bahan
2. Kelistrikan
3. Kemagnetan
4. Teknologi ramah lingkungan
5. Reproduksi
6. Perkembangbiakan hewan dan tumbuhan
7. Pewarisan sifat
8. Bioteknologi
9. Tanah
Arsyad Riyadi Januari 06, 2019 New Google SEO Bandung, Indonesia
Transformator
Pengertian transformator
Transformator atau trafo adalah alat yang dapat mengubah tegangan arus bolak-balik (AC) dari satu nilai ke nilai lain yang diinginkan. Misalkan, kita memiliki televisi yang tegangannya 110 V AC, sedangkan tegangan PLN di rumah besarnya 220V AC. Untuk mengubah tegangan 220 V AC menjadi 110 V AC dibutuhkan transformator, yaitu trafo step down (penurun tegangan).
Transformator terdiri dari pasangan kumparan primer dan sekunder yang dipisahkan (diisolasi) dan dililitkan pada inti besi lunak. Inti besi lunak ini terdiri dari pelat yang berlapis-lapis untuk mengurangi daya yang hilang akibat arus pusar.
Prinsip kerja transformator
Prinsip kerja transformator (atau yang disebut trafo) seperti percobaan induksi yang dilakukan oleh Faraday. Arus induksi mengalir melalui rangkaian sekunder ketika saklar pada rangkaian primer ditutup atau dibuka.
Beberapa saat setelah saklar ditutup atau dibuka, arus induksi tidak lagi mengalir lagi melalui rangkaian sekunder. Peristiwa ini disebabkan oleh induksi magnetik yang melalui kumparan sekunder hanya berubah ketika saklar dibuka atau ditutup. Setelah beberapa saat saklar dibuka atau ditutup, besar induksi magnetik telah mencapai nilai tetapnya, sehingga tidak berubah lagi.
Transformator bekerja dengan cara di atas, hanya supaya ggl suatu arus induksi terus menerus (kontinyu) dibangkitkan pada rangkaian sekunder dihubungkan ke suatu sumber tegangan bolak-balik.
Rumus transformator
Besarnya GGL induksi (tegangan) sebanding dengan perbandingan lilitannya. Ingat kan? Salah satu cara untuk memperbesar GGL induksi dengan cara menambah jumlah lilitan kumparan. Sehingga dapat dituliskan :
VP, S = besarnya tegangan primer, sekunder
NP, S = besarnya lilitan primer, sekunder
Jika jumlah lilitan primer > jumlah lilitan sekunder (NP > NS) maka jumlah tegangan primer > tegangan sekunder (VP > VS), transformator ini disebut transformator penurun tegangan (step down).
Sebaliknya, Jika jumlah lilitan primer < jumlah lilitan sekunder (NP < NS) maka jumlah tegangan primer > tegangan sekunder (VP < VS), transformator ini disebut transformator penaik tegangan (step up).
Untuk transformator ideal (efisiensi (h) = 100 %), berlaku :
PP = PS
VPIP = VSIS
Atau
IS,P = kuat arus primer dan sekunder
Dari persamaan di atas tampak bahwa antara tegangan dan kuat arus saling berbanding terbalik (jangan salah dalam menuliskan/menggunakan rumus tersebut ya?)
Efisiensi sendiri dirumuskan dengan
Contoh soal
Sebuah transformator, kumparan primernya terdiri dari 200 lilitan dan kumparan sekundernya 1000 lilitan.
a. Jika kumparan primernya dihubungkan dengan sumber tegangan 110 V berapa tegangan sekundernya?
b. Berapa kuat arus primernya jika kuat arus sekundernya 8 A?
c. Apakah jenis transformatornya?
Penyelesaian
Diketahui
NP = 200 lilitan
NS = 1000 lilitan
VP = 110 V
IS = 8 A
Ditanya
a. VS
b. IP
c. Jenis trafo
Jawab
a. Tegangan sekunder
200 VS = 110.1000
VS = 550 Volt
b. Kuat arus primer
110 IP = 8.550
IP = 40 A
c. NP < NS, VP <VP maka jenis transformatornya step up
Referensi :
Kanginan, Martheen. 2003. Fisika 2000 Jilid 2A untuk SMU Kelas 2 Semester 1. Erlangga
Kanginan, Martheen. 2006. Fokus Fisika Seri Soal Siap Ujian Akhir untuk SMP/Madrasah Tsanawiyah. Erlangga
Sumber gambar :
http://kelaselektro.blogspot.co.id/2016/11/penjelasan-lengkap-tentang.html
Arsyad Riyadi Januari 01, 2018 New Google SEO Bandung, IndonesiaPasang Surut Air laut
Hati-hati main di pantai makin siang laut semakin pasang |
Pasang surut dapat diartikan sebagai peristiwa naik dan turunnya permukaan air laut.
Penyebab Pasang Surut
Penyebab utama pasang surut air laut adalah gravitasi bulan. Gravitasi matahari juga mempengaruhi peristiwa pasang surut. Meskipun matahari jauh lebih besar dari pada bulan, tetapi matahari berada pada jarak yang sangat jauh dari bumi (150 000 000 km). Bandingkan jarak bumi – bulan yaitu sekitar 385 000 km.
Perhatikan gambar berikut.
Pasang surut air laut |
Titik A berjarak paling dekat dengan bulan. Hal ini menyebabkan posisi A mengalami gaya tarik bulan yang paling besar, akibatnya air tertarik di bulan. Pada saat ini terjadi pasang di A.
Posisi B, yang terletak berlawanan dengan posisi A, akan mengalami gaya tarik bulan yang paling lemah. Akibatnya air di posisi B bergerak menjauh B yang menyebabkan posisi B mengalami pasang.
Bagaimana dengan posisi C dan D?
Daerah C dan C mengalami surut karena airnya ditarik ke A dan B.
Dalam satu hari (24 jam) suatu tempat akan mengalami dua kali pasang (posisi A dan B) serta dua kali posisi surut (posisi D dan C). Anggaplah posisi bulan tetap, sebuah tempat akan menempati posisi A – B – C – D secara berurutan. Ketika mula-mula pasang di A, kemudian mengalami surut (posisi D), pasang (posisi B) dan akhirnya surut (posisi C).
Antara pasang besar dan pasang kecil
Pasang besar dan pasang kecil keduanya sama-sama posisi pasang. Pasang besar dan kecil ini disebabkan oleh pengaruh gravitasi matahari. Pasang akibat gravitasi matahari ini hanya 5/11 kali pasang yang disebabkan gravitasi bulan. Tetapi gabungan keduanya akan memberikan pengaruh yang berbeda. Ketika posisi matahari dan bulan segaris (bulan baru atau bulan purnama) maka akan terjadi pasang kecil. Sedangkan ketika posisi matahari dan bulan saling tegak lurus (bulan kuartir awal atau kuartir akhir) akan terjadi pasang kecil. Perhatikan gambar berikut.
Manfaat pasang surut air laut.
Beberapa manfaat pasang surut air laut adalah sebagai berikut.
1. Memudahkan kapal berlayar dan berlabuh. Pada saat laut pasang, di dermaga yang dangkal kapal laut dapat berlayar dan berlabuh pada saat pasang.
2. Membuat garam di tepi laut.
Ketika pasang, air laut mengisi petak-petak tempat pembuatan garam. Setelah surut, air laut yang mengandung garam tertinggal dalam petak-petak itu.
3. Persawahan pasang surut. Saat terjadi pasang, air laut ditampung di saluran-saluran sehingga air lautnya tidak menggenangi persawahan
4. Pembangkit listrik tenaga pasang surut
Beda ketinggian air saat pasang surut menghasilkan energi potensial yang dapat diubah menjadi energi untuk menggerakkan turbin
Sumber :
Kanginan, Marthen. 2003. Fisika 2000 Jilida 2A untuk SMU Kelas 2. Erlangga
Kanginan, Marthen. 2004. Sains Fisika 1A untuk SMP Kelas VII. Erlangga Arsyad Riyadi Desember 31, 2017 New Google SEO Bandung, Indonesia
Hukum Kekekalan Energi Mekanik
Materi hukum kekekalan energi mekanik ini merupakan salah satu materi yang esensial saat membahas materi tentang energi. Dalam kenyataan dalam kehidupan sehari-hari ditemukan berbagai kasus yang melibatkan konsep hukum kekekalan energi mekanik. Misalnya pada kasus benda yang dilempar ke atas, benda jatuh bebas, benda menuruni bidang miring dan kasus-kasus benda bergerak lainnya.
Perhatikan gambar berikut.
Sebuah benda yang dijatuhkan dari ketinggian A. Mula-mula benda tersebut diam (kecepatan awal nol). Selanjutnya, makin lama benda makin besar kecepatannya sampai akhirnya ketika mencapai tanah kecepatannya bendanya maksimum. Perhatikan bahwa, benda makin lama makin cepat sedangkan ketinggian makin berkurang. Dengan kata lain, energi kinetiknya bertambah sedangkan energi potensialnya berkurang. Meskipun demikian jumlah energi total (energi potensial + energi kinetik) di setiap tetap adalah sama. Inilah yang dimaksud dengan hukum kekekalan energi, yang dalam kasus ini adalah energi mekanik.
Energi mekanik di A = energi mekanik di B = energi mekanik di C
Energi mekanik = energi potensial + energi kinetik
EM = mgh + ½ mv2
EMA = EMB
mghA + ½ mvA2 = mghB + ½ mvB2
Ketika benda di C (menyentuh tanah berlaku)
mghA + ½ mvA2 = mghC + ½ mvC2
mghA + ½ m.0 = mg.0 + ½ mvC2
ghA = ½ vC2
Contoh soal
Sebuah benda bermassa 0,1 kg berada pada ketinggian 10 m. Jika percepatan gravitasi bumi (g)= 10 m/s2, tentukan :
a. Energi mekanik mula-mula
b. Energi mekanik benda saat mencapai tanah
c. Energi potensial dan energi kinetik benda saat mencapai ketinggian 4 m
d. Kecepatan benda saat mencapai tanah
Penyelesaian
Diketahui :
m = 0,1 kg
g = 10 m/s2
h = 10 m
Ditanya:
a. EM mula-mula
b. EM akhir
c. EP dan EK saat h = 4 m
d. v saat mencapai tanah
Jawab :
a. Mula-mula
EK = ½ m v2 = 0 ( benda mula-mula diam atau v = 0)
EP = m g h = 0,1. 10. 10 = 10 J
EM = EP + EK = 10 J + 0 = 10 J
b. EM saat menyentuh tanah
Berdasarkan hukum kekekalan energi mekanik, maka energi mekanik saat menyentuh tanah juga 10 J
c. Pada saat h = 4 m
EP = m g h = 0,1. 10. 4 = 4 J
Energi mekanik tetap = 10 J
EM = EP + EK
10 J = 4 J + EK
EK = 10 J – 4 J = 6 J
d. Saat mencapai tanah
EM = 10 J
EM = EP + EK
10 J = 0 + EK
EK = 10 J
EK = ½ m v 2
10 = ½ .0,1. v2
v2 = 200
atau menggunakan rumus
Arsyad Riyadi Desember 30, 2017 New Google SEO Bandung, IndonesiaSelain materi gaya, juga ada hukum Newton serta usaha dan energi. Tetapi untuk postingan kali ini kita akan belajar bersama-sama mereview materi gaya.
Pengertian Gaya
Gaya dapat diartikan sebagai dorongan atau tarikan. Gaya bisa dibedakan menjadi gaya sentuh dan gaya tak sentuh. Contoh gaya sentuh adalah gaya otot, gaya pegas maupun gaya gesekan. Gaya tak sentuh terjadi karena sentuhan tak langsung, misalnya gaya gravitasi, gaya gaya listrik, maupun gaya magnet. Gaya tak sentuh ini disebut juga dengan medan. Makanya dikenal istilah medan listrik, medan magnet maupun medan gravitasi.
Gaya sentuh disebut juga dengan gaya kontak sedangkan gaya tak sentuh disebut juga sebagai gaya medan.
Pengaruh Gaya
Gaya ini menyebabkan suatu benda yang diam menjadi bergerak. Benda yang bergerak menjadi diam. Benda yang bergerak bisa menjadi dipercepat maupun diperlambat. Gaya juga bisa menyebabkan arah gerak benda berubah. Gaya juga bisa menyebabkan bentuk dan ukuran benda berubah.
Menggambar Gaya
Gaya merupakan besaran vektor, yaitu besaran yang memiliki besar dan arah. Gaya ini dapat digambarkan dengan anak panah. Besar gaya ditunjukkan dengan panjang panah.
Resultan Gaya
Dua buah gaya atau lebih yang bekerja pada suatu vebda
Suatu benda dapat dikenai beberapa gaya sekaligus. Perpaduan gaya-gaya itu membentuk resultan atau gaya total. Gaya-gaya searah dijumlahkan, sedangkan gaya-gaya berlawanan dikurangkan. Untuk SMP materi resultan gaya tidak sampai membentuk sudut tertentu.
Soal-soal latihan
Soal no. 1
Gaya akan menyebabkan perubahan sebagai berikut, kecuali....
A. arah gerak benda
B. bentuk benda
C. berat benda
D. massa benda
Pembahasan
Jawaban D.
Massa benda selalu tetap, jadi tidak dipengaruhi oleh gaya.
Berat benda berubah-ubah dan dipengaruhi oleh gaya gravitasinya. Arah gerak maupun bentuk benda bisa berubah akibat pengaruh gaya.
Soal no. 2
Dua buah gaya yang besarnya masing-masing 30 N dan 40 N. Resultan gaya yang mungkin antara keduanya kecuali...
A. nol
B. 10 N
C. 50 N
D. 70 N
Pembahasan.
Jawaban A.
Gaya-gaya sebesar 30 N dan 40 N akan memiliki resultan sebesar :
10 N jika kedua gaya tersebut berlawanan
50 N jika kedua gaya saling membentuk sudut 900.
70 N jika kedua gaya searah
Soal no. 3
Dua buah gaya sebesar F1 = 50 N dan F2 = 60 N yang berlawanan arah, resultan gaya tersebut sama dengan ....
A. 10 N ke arah F1
B. 10 N ke arah F2
C. 110 N ke arah F1
D. 110 N ke arah F2
Pembahasan
Jawab. B
Resultan kedua gaya tersebut.
R = F1- F2
R = 50 - 60 N (arah ke F2)
Selamat belajar ya. Maaf banyak kekurangan. Ini juga meluangkan waktu menulis postingan ini di Perpusda.
Sumber gambar : https://previews.123rf.com/images/iserg/iserg0912/iserg091200002/6020144-men-push-box-on-white-background-Isolated-3D-image-Stock-Photo.jpg
Arsyad Riyadi September 15, 2017 New Google SEO Bandung, Indonesia
Pada postingan ini, akan diberikan beberapa manfaat gaya gesekan dalam kehidupan sehari-hari.
1. Rem Sepeda
Pernahkan kita mengamati bagaimana peristiwa gesekan pada rem sepeda? Ya, ketika rem ditarik maka akan terjadi gesekan antara karet rem dengan pelek logamnya. Sehingga sepeda akan berhenti. Tentunya dalam mengerem jangan mendadak, karena kalau tidak stabil/setimbang antara rem roda depan dan roda belakang malah bisa terjungkal sepedanya.
Dalam kasus ini, gaya gesekan bermanfaat untuk menghambat laju sepeda tersebut. Prinsip rem sepeda ini sama juga pada motor atau mobil. Intinya menghambat roda untuk berjalan. Bagi pengguna motor matic, banyak loh kejadian roda terpeleset akhirnya roboh karena rem kanan dan kirinya tidak berbarengan yang membuat motor tidak stabil.
2. Ban motor/mobil
Ban motor/mobil yang sudah halus sangat membahayakan. Apalagi dalam kecepatan yang tinggi, kemudian tiba-tiba menikung sangat mudah sekali mobil/motor akan terpelanting. Belum lagi kalau melaju di jalanan yang licin, sangat mudah sekali terpeleset.
Untuk itu, baik ban mobil atau motor dibuat bergerigi. Itu pun kadang masih terpeleset, ketika jalannya licin.
3. Sepatu
Sepatu yang licin sangat mudah sekali membuat seseorang terpeleset. Seperti pemain sepak bola yang sepatunya dilengkapi dengan pol. Pol-pol tersebut bermanfaat untuk memperbesar gesekan antara sepatu dengan tanah lapangan.
4. Bantalan peluru (poros) sepeda
Bantalan peluru sepeda diberi gotri (logam bulat kecil) yang diberi vaselin. Hal ini bertujuan untuk mengurangi gesekan sehingga roda akan lebih mudah berputar.
Tentunya pemanfaatan gaya gesek ini masih banyak lagi. Misalnya dalam pembuatan magnet salah satu caranya dengan menggosokan magnet pada bahan bukan magnet, sehingga bahan yang bukan magnet akan menjadi magnet. Bahkan gesekan ini juga digunakan untuk membuat listrik statis, yaitu ketika penggaris plastik digosok ke rambut sehingga nanti penggaris plastik bisa bermuatan.
Bacaan lebih lanjut
Purwanto, Budi. 2007. Sains Fisika 2 : Konsep dan Penerapannya. PT Tiga Serangkai
Sumber gambar :
Rem sepeda : http://pad1.whstatic.com/images/thumb/d/d5/Fix-Brakes-on-a-Bike-Step-1-Version-2.jpg/728px-Fix-Brakes-on-a-Bike-Step-1-Version-2.jpg
Ban mobil : http://www.myotomotif.com/wp-content/uploads/2013/05/Ban-Mobil-Bridgestone.jpg
Sepatu bola : http://www.sportku.com/uploads/article-images/sepatu-emas-untuk-cristiano-ronaldo-20140411085131-7951.jpeg
Bantalan peluru : http://www.iecltd.co.uk/Uploads/Image/bearings.jpg
Arsyad Riyadi November 24, 2016 New Google SEO Bandung, Indonesia
Gaya gesek ini sejajar dengan permukaan bidang sentuh dan memilik arah yang berlawanan dengan kecederungan gerak benda. Misalnya, sebuah bola dilempar menyusuri tanah ke arah selatan. Gaya gesekannya arahnya ke kiri. Karena gaya gesekan tersebut memang menghambat gerak dari bola.
Gaya gesekan ini memegang peranan penting dalam menjaga kesetimbangan gaya. Gaya gesekan statik cenderung mempertahankan keadaan diam suatu benda diam ketika ada gaya yang bekerja padanya. Sedangkan gaya gesek kinetik (dinamis) menjaga kecenderungan benda yang sedang bergerak.
Gaya gesekan statik maksimun diperoleh ketika benda sudah nyaris mau bergerak. Pada saat gaya dorong pada sebuah benda sama dengan dengan gaya gesek statik maksimum maka benda tepat akan bergerak. Dengan adanya tambahan gaya dorong sedikit saja, dapat dipastikan benda tersebut akan bergerak. Ketika benda tersebut sudah bergerak, maka sudah tidak diperlukan gaya dorong sebesar gaya statik maksimal tersebut.
Gaya gesekan mulai dari nol akhirnya membesar sampai harga maksimal (gaya gesek statik maksimal) sampai akhirnya gaya gesekan akan menurun sampai mencapai nilai tetap, yaitu gaya gesekan kinetik.
Rumus Gaya Gesek
Besarnya gaya gesek antara dua permukaan yang bersentuhan dapat dirumuskan dengan
dengan µs adalah koefisien gaya statik dan N adalah gaya normal.
Ketika benda akan bergerak berlaku : fs = fsmaks = µs N
Besarnya gata gesekan kinetik yang bekerja pada suatu benda bernilai tetap dan dapat dirumuskan dengan
dengan µk adalah koefisien gesekan kinetik.
Besarnya µs dan µk ini tergantung pada sifat kekasaran kedua permukaan yang bersentuhan, tetapi umumnya µk < µs .
Demikian postingan mengenai penerapan hukum Newton pada gesekan antara dua buah permukaan zat padat. Penerapan hukum Newton pada kasus lain, seperti permasalahan pada benda yang terhubung dengan katrol, gerak benda pada bidang miring, dua benda yang bertumpukan, gerak benda menikung pada permukaan mendatar maupun lintasan miring akan dijabarkan pada postingan selanjutnya.
Selamat belajar.
Arsyad Riyadi November 20, 2016 New Google SEO Bandung, Indonesia
Sebelum Galileo, para filosof atau para ilmuwan kuno yang digawangi oleh Aristoteles, beranggapan bahwa pada benda yang bergerak (termasuk benda yang bergerak lurus dengan kecepatan tetap/GLB) mengalami gaya yang bekerja terus-menerus. Tanpa adanya gaya tersebut maka benda tersebut akan diam selamanya.
Apakah pendapat para filosof itu benar?
Cobalah amati peristiwa sebagai berikut.
Misalnya kita memiliki kelereng dan menyentilnya sehingga kelereng tersebut bergerak di lantai. Perhatikan bahwa awalnya kelereng tersebut bergerak, karena ada "sentilan awal" yang bekerja sebagai gaya. Amati juga lama-lama kelereng tersebut makin melambat dan akhirnya lama-lama berhenti akibat gaya gesekan kelereng dengan lantai.
Bayangkan jika lantai tempat meluncurnya kelereng tersebut lebih licin lagi, maka dapat dipastikan kelereng tersebut akan menempuh jarak yang lebih jauh. Lebih licin dan licin lagi maka kelereng tersebut akan semakin jauh...dan semakin jauh...begitu seterusnya bahkan semakin licin...semakin licin...dan semakin licin dapat dipastikan kelereng tersebut terus..dan terus bergerak alias tidak pernah berhenti.
Dari peristiwa tersebut kita dapat menyimpulkan bahwa :
a. Benda yang diam akan bergerak jika diberikan gaya
b. Benda yang bergerak tersebut akan terus bergerak dengan kecepatan yang sama terus menerus selama tidak ada gaya lain yang menganggu.
Artinya sama-sekali tidak dibutuhkan sebuah gaya untuk membuat benda tersebut terus bergerak. Jadi, pendapat para filosof tersebut tidaklah benar.
Dari kejadian tersebut, kita dapat meruuskan hukum I Newton, yaitu jika benda yang bekerja pada benda itu sama dengan nol, maka benda yang sedang diam akan tetap diam dan benda yang sedang bergerak dengan kecepatan tetap akan terus bergerak dengan kecepatan tetap.
Secara lebih singkat hukum I Newton dapat dituliskan sebagai berikut;
Percepatan benda sama dengan nol jika gaya total (resultan gaya) yang bekerja pada benda sama dengan nol.
Secara matematis hukum I Newton dapat dituliskan sebagai
Σ F = 0
Hukum I Newton yang dikemukakan oleh Sir Isaac Newton ini sebenarnya hanya mempertegas apa yang pernah dilakukan atau dijelaskan oleh pendahulunya Galileo, yaitu kecepatan yang dimiliki benda akan terus dipertahankan jika semua gaya penghambatnya dihilangkan.
Demikian penjelasan mengenai hukum I Newton. Untuk hukum-hukum gerak yang lain menyusul pada postingan selanjutnya.
Selamat belajar. Arsyad Riyadi November 19, 2016 New Google SEO Bandung, Indonesia