1. Pengertian gaya
Gaya adalah sesuatu yang menyebabkan benda mengalami percepatan. Dengan kata lain, gaya adalah sesuatu yang menggerakan, menghentikan atau mengubah arah gerakan suatu benda.
Gaya merupakan besaran vektor karenanya gaya mempunyai besar dan arah. Lambang gaya adalah F (Force). F adalah lambang umum gaya. Terdapat beberapa jenis gaya dan tidak semua jenis gaya mempunyai lambang F. Satuan internasional gaya adalah kg m/s2 alias Newton.
2. Pengertian gaya total atau resultan gaya
Gaya total atau resultan gaya adalah jumlah semua gaya yang bekerja pada sebuah benda. Gaya merupakan besaran vektor karenanya gaya total dihitung berdasarkan aturan penjumlahan vektor.
Contoh soal.
1.
Besar gaya total = 10 Newton, arah gaya total ke kanan.
2.
Besar gaya total = 8 Newton, arah gaya total ke kanan
3.
Besar gaya total = 0
4.
Besar gaya total = 0
5. Jika massa benda sama, maka benda yang mempunyai percepatan yang terbesar adalah…
Pembahasan
Hukum II Newton menyatakan bahwa besar percepatan yang dialami sebuah benda sebanding dengan besar gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda tersebut. Arah percepatan atau arah gerakan benda sebanding dengan arah resultan gaya yang bekerja pada benda.
Rumusan matematis hukum II Newton : a = F / m
Percepatan sebanding dengan gaya karenanya benda yang mempunyai percepatan terbesar adalah benda yang padanya bekerja resultan gaya terbesar.
Gaya merupakan besaran vektor karenanya penjumlahan gaya disesuaikan dengan aturan penjumlahan besaran vektor. Jika gaya-gaya segaris kerja maka gaya yang searah ditambahkan dan gaya yang berlawanan arah dikurangkan.
A –> Resultan gaya = 5 + 2 + 3 = 10 Newton (arah gaya ke kanan)
B –> Resultan gaya = 3 + 5 – 2 = 6 Newton (arah gaya ke kanan)
C –> Resultan gaya = 5 – 12 – 3 = -10 Newton (arah gaya ke kiri)
D –> Resultan gaya = 3 – 5 – 12 = -14 Newton (arah gaya ke kiri).
Tanda positif dan negatif hanya menjelaskan arah resultan gaya. Resultan gaya bertanda positif artinya arah resultan gaya ke kanan (benda bergerak ke kanan) dan resultan gaya bertanda negatif artinya arah resultan gaya ke kiri (benda bergerak ke kiri).
Jawaban yang benar adalah D.
6. Jika benda-benda berikut mempunyai massa yang sama, maka gambar manakah yang mempunyai percepatan paling kecil ?
Pembahasan
Massa benda sama karenanya percepatan terkecil dimiliki oleh benda yang padanya bekerja resultan gaya terkecil.
A –> Resultan gaya = 8 + 15 – 10 = 13 Newton (arah gaya ke kanan)
B –> Resultan gaya = 10 + 8 – 5 = 13 Newton (arah gaya ke kanan)
C –> Resultan gaya = 2 + 5 – 3 = 4 Newton (arah gaya ke kanan)
D –> Resultan gaya = 8 + 4 – 5 = 7 Newton (arah gaya ke kanan)
Jawaban yang benar adalah C.
7. Empat benda bermassa sama dikenai beberapa gaya sekaligus seperti pada gambar berikut. Benda manakah yang memperoleh percepatan paling kecil ?
Pembahasan
Massa benda sama karenanya percepatan terkecil dimiliki oleh benda yang padanya bekerja resultan gaya terkecil.
A –> Resultan gaya = 35 + 30 – 25 = 40 Newton (arah gaya ke kanan)
B –> Resultan gaya = 15 + 25 – 45 = -5 Newton (arah gaya ke kiri)
C –> Resultan gaya = 55 – 30 – 40 = -15 Newton (arah gaya ke kiri)
D –> Resultan gaya = 50 + 10 – 40 = 20 Newton (arah gaya ke kanan)
Jawaban yang benar adalah B.
8. Arah dan resultan gaya pada gambar di samping adalah…
A. 2 N ke arah Tono
B. 2 N ke arah Irham
C. 282 N ke arah Tono
D. 282 N ke arah Irham
Pembahasan
Besar resultan gaya :
ΣF = 142 N – 140 N
ΣF = 2 Newton
Arah resultan gaya = arah gaya 142 Newton = ke arah Tono, karena 142 Newton lebih besar daripada 140 Newton
Jawaban yang benar adalah A.
9. Perhatikan gambar berikut !
Umar dan Amir sedang tarik tambang dengan arah yang berlawanan. Jika gaya Umar 25 N dan gaya Amir 20 N, maka resultan kedua gayanya adalah …
A. 5 Newton
B. 20 Newton
C. 25 Newton
D. 45 Newton
Pembahasan
Resultan gaya = 25 N – 20 N = 5 Newton
jawaban yang benar adalah A.
