Gaya

Gaya adalah dorongan atau tarikan pada suatu benda yang bermassa sehingga mengakibatkan benda mengalami perubahan kecepatan. Gaya termasuk besaran vektor di mana selain memiliki besaran juga memiliki arah. Gaya dilambangkan dengan huruf F (force) dan memiliki satuan secara internasional adalah newton (N).

Gaya Benda

Gaya benda dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis, yaitu sebagai berikut.

a. Gaya sentuh

Gaya sentuh adalah gaya yang timbul disebabkan karena adanya kontak langsung antara benda yang menerima gaya dengan benda yang melakukan gaya. Contohnya dua mobil dari arah yang berlawanan saling bertabrakan. Berikutjenis-jenis gaya yang termasuk gaya sentuh.

1) Gaya gesek

adalah gaya yang timbul disebabkan dua permukaan benda saling bersentuhan dan bergerak berlawanan arah.

a) Macam-macam gaya gesek
Gaya gesek dapat diklasifi-kasikan berdasarkan macam-macamnya, antara lain sebagai berikut.

(1) Gaya gesek statis, yaitu gaya gesek yang bekerja ketika permukaan kontak tidak saling bergeser. Artinya, gaya gesek ini bekerja pada benda yang diberikan gaya luar (F) seperti gaya dorong atau tarik ke benda yang awalnya sedang diam hingga tepat akan bergerak. Gaya gesek statis dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut.

     fs = µs × N

Keterangan:
 fs = besar gaya gesek statis (N)
 µs = koefisien gesek statis (N)
 N  = gaya normal (N)

Karakteristik gaya gesek statis, antara lain sebagai berikut.

1. Bekerja pada benda yang diam.
2. Nilainya selalu berubah tergantung pada gaya F yang bekerja pada sebuah benda.
3. Nilai maksimum dicapai ketika benda tepat akan bergerak

(2) Gaya gesek kinetik, yaitu gaya gesek yang bekerja ketika permukaan kontak saling bergeser. Berlawanan dengan gaya gesek statis, gaya gesek kinetik ini bekerja pada benda yang sedang bergerak. Gaya gesek kinetik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut.

      fk = µk × N

Keterangan:
 fk = besar gaya gesek kinetik (N)
 µk = koefisien gesek kinetik (N)
 N  = gaya normal (N)

Karakteristik gaya gesek kinetik, antara lain sebagai berikut.

1. Bekerja pada benda yang bergerak.
2. Nilainya selalu tetap tidak bergantung pada kecepatan dan percepatan benda (baik GLB atau juga GLBB).
3. Tidak ada nilai maksimum.

b) Keuntungan gaya gesek
Gaya gesek dapat memberikan keuntungan bagi manusia, antara lain sebagai berikut.

• Gesekan kaki dengan jalan.
• Ban kendaraan dibuat beralur.
• Gesekan antara parasut dan udara.
• Desain mobil balap yang aerodinamis.
• Gaya gesek antara rem dan cakram.
• Gaya gesek antara penghapus dan tulisan.
• Gaya gesek antara gergaji dan kayu.
• Gaya gesek busur dengan senar biola.
• Gaya gesek antara ampelas dan kayu.
• Gesekan ketika menyalakan korek api.

c) Kerugian gaya gesek
Gaya gesek juga dapat memberikan kerugian bagi manusia, antara lain sebagai berikut.

• Gesekan antara ban kendaraan dengan aspal.
• Gesekan antarkomponen mesin kendaraan.
• Gesekan kendaraan dengan udara.
• Gesekan antara gir dan rantai kendaraan.
• Gaya gesek antara alas kaki dan aspal.
• Gaya gesek antara permukaan benda dengan lantai.
• Gesekan antara air laut dan badan kapal.
• Gesekan atmosfer dengan roket.
• Gesekan pada engsel pintu dan jendela.
• Gesekan antara roda kereta api dengan rel

d) Sifat-sifat gaya gesek
Gaya gesek memiliki sifat-sifat, di antaranya sebagai berikut.

1. Menghambat gerak benda
   Gaya gesek yang terjadi pada suatu benda umumnya memiliki arah yang berlawanan. Arah gaya gesek ini selalu berlawanan dengan arah gaya luar yang bekerja pada benda sehingga gaya gesek ini bersifat menghambat gerak benda. Contohnya, apabila gaya luar ke kiri, arah gaya gesek ke kanan. Sebaliknya, jika gaya luar ke kanan, arah gaya gesek ke kiri.
   
   
2. Berlawanan arah
   Gaya gesek terhadap suatu benda akan bergerak berlawanan. Ketika suatu benda bergerak ke kanan, maka arah gaya gesek akan bergerak menuju kiri. Ketika suatu benda bergerak menuju ke bawah, maka gaya gesek akan bergerak ke atas, dan seterusnya.
   
   
3. Besar gaya tergantung tingkat kekasaran
   Suatu benda memiliki tingkat kekasaran permukaan yang berbeda-beda. Suatu benda yang memiliki tingkat kekasaran yang makin kasar dan bersinggungan dengan benda lain yang tingkat kekasarannya sama, maka gaya gesek yang ditimbulkan oleh kedua benda tersebut akan makin besar. Sebaliknya jika tingkat kekasaran permukaan suatu benda yang bersinggungan makin kecil, maka gaya gesek yang ditimbulkan juga makin kecil.
   
   
4. Besar gaya dipengaruhi luas bidang
   Suatu benda yang bergerak di udara, maka gaya gesek yang dialami benda akan dipengaruhi oleh luas bidang sentuh benda. Makin luas suatu permukaan bidang sentuh, maka makin besar gaya gesek yang terjadi dan begitu juga sebaliknya.

2) Gaya pegas

adalah gaya tarik yang ditimbulkan karena sifat elastis atau sifat lenting pegas atau karet gelang. Gaya pegas selalu terjadi pada benda-benda lenting yang bentuknya diubah. Kegiatan memanah merupakan salah satu contoh penggunaan gaya pegas dalam kehidupan sehari-hari.

3) Gaya dorong

adalah gaya yang muncul dari gerakan mendorong suatu benda. Contoh gaya dorong dalam kehidupan sehari-hari adalah mendorong troli

4) Gaya normal

adalah gaya yang bekerja pada bidang yang bersentuhan antara dua permukaan benda, yang arahnya selalu tegak lurus dengan bidang sentuh. Lambang gaya normal adalah N dan satuan Sistem Internasionalnya adalah kg m/ s² atau newton.


b. Gaya tak sentuh

Gaya tak sentuh adalah gaya yang timbul disebabkan karena benda yang melakukan gaya atau benda yang menerima gaya tidak mengalami kontak secara langsung. Contohnya paku-paku besi yang dapat ditarik oleh magnet. Berikut jenis-jenis gaya yang termasuk gaya tak sentuh.

1) Gaya magnet

adalah gaya yang ditimbulkan oleh tarikan atau dorongan dari magnet. Benda-benda dapat ditarik oleh magnet jika masih berada dalam medan magnet.

2) Gaya listrik

adalah gaya yang ditimbulkan oleh muatan listrik suatu benda. Gaya yang ditimbulkan oleh muatan listrik disebut gaya listrik statis

3) Gaya gravitasi

adalah gaya yang dipengaruhi oleh gaya tarik sebuah benda menuju ke pusat bumi. Contoh peristiwa yang diakibatkan adanya gaya gravitasi adalah buah yang jatuh dari pohon arah jatuhnya selalu ke bawah