Jika kamu perhatikan dengan saksama, banyak benda-benda yang ada di
sekelilingmu tidak pernah diam. Di kotakota besar terlihat berbagai
jenis kendaraan berlalu lalang di jalan raya. Di udara pesawat terbang
melesat dari suatu tempat ke tempat lainnya. Bahkan di sungai atau di
laut pun perahu-perahu melesat di permukaan air. Kamu tentu tahu bahwa
kendaraan-kendaraan tersebut dikendalikan oleh mesin sehingga
menghasilkan gaya, baik berupa dorongan atau tarikan, untuk menggerakkan
kendaraan itu. Akan tetapi, bagaimanakah mesin menghasilkan gaya
sehingga kendaraan dapat bergerak?
Selain
itu, bagaimana dengan gerakan benda-benda dan gejala-gejala yang ada di
alam? Mengapa angin bertiup dan air sungai mengalir? Mengapa bulan
mengelilingi bumi dan bumi mengelilingi matahari? Apakah semua benda
tersebut ditarik atau didorong dengan gaya?
A. Pengertian Gaya
Pernahkah kamu
bermain ayunan? Bagaimanakah usahamu agar ayunan dapat berayun tinggi?
Tentu kamu harus menggerakkan kaki dan badan sehingga ayunan dapat
melayang semakin tinggi. Gerakan kaki dan badanmu adalah usaha dalam
memberikan dorongan atau tarikan pada ayunan agar tetap berayun.
Ketika
kamu menarik buku dan mendorong pensil di atas mejamu, ternyata buku
dan pensil bergerak atau berpindah tempat. Begitu pula ketika kamu
menarik kedua ujung penggarismu, tarikan mengubah bentuk penggaris
menjadi melengkung. Tarikan dan dorongan yang kamu berikan pada benda
disebut gaya. Apakah gaya yang kamu berikan memiliki arah? Tentu, gaya
memiliki arah. Ketika kamu mendorong ke depan, benda pun akan bergerak
ke depan. Jadi, gaya dapat dikatakan sebagai tarikan atau dorongan.
Gaya
dapat menyebabkan sebuah benda berubah bentuk, berubah posisi, berubah
kecepatan, berubah panjang atau volume, dan juga berubah arah. Sebuah
gaya disimbolkan dengan huruf F singkatan dari Force. Satuan gaya dalam
Satuan Internasional (SI) adalah Newton (N) yang merupakan penghormatan
bagi seorang ilmuwan Fisika Inggris bernama Sir Isaac Newton
(1642-1727).
B. Jenis-Jenis Gaya
Tuhan
telah memberikan anugerah kepada kamu berupa otot sehingga setiap saat
kamu dapat melakukan kerja. Misalnya mandi, makan, menulis, minum, atau
mengangkat benda-benda. Semua kegiatan tersebut kamu lakukan dengan
memberi tarikan dan dorongan pada benda-benda itu sehingga dapat berubah
bentuk, kecepatan, panjang, atau arah. Ketika kamu mendorong sebuah
mobil, kamu telah memberikan gaya. Dorongan tersebut menyebabkan mobil
dapat bergerak dan berpindah tempat.
Gaya dibedakan menjadi dua
jenis, yaitu gaya yang bekerja melalui sentuhan langsung dan gaya yang
bekerja tidak melalui sentuhan langsung. Gaya yang bekerja melalui
sentuhan langsung disebut gaya sentuh, sedangkan gaya yang bekerja tidak
melalui sentuhan langsung disebut gaya tak sentuh. Adapun pengaruh gaya
pada benda, antara lain dapat menggerakkan benda serta mengubah bentuk,
kecepatan, dan arah gerak benda.
C. Mengukur Gaya
Ketika kamu memberikan tarikan atau
dorongan pada sebuah benda, tentu kamu tidak tahu seberapa besar tarikan
atau dorongan yang kamu berikan. Untuk dapat mengetahui besar gaya yang
kamu berikan, diperlukan suatu alat ukur. Alat ukur gaya yang paling
sederhana dan dapat mengukur secara langsung adalah neraca pegas
(dinamometer).
D. Penjumlahan
Gaya dan Pengaruhnya pada Benda
Apakah gaya memiliki arah?
Coba kamu jatuhkan sebuah benda. Apakah yang terjadi? Ke arah manakah
benda tersebut jatuh? Tariklah sebuah benda di mejamu. Ke manakah benda
itu bergerak? Coba belokkan arah tarikanmu. Apakah arah gerak benda juga
mengikuti gaya tariknya? Dari contoh tersebut, kamu dapat menyimpulkan
bahwa gaya termasuk besaran yang memiliki nilai dan arah yang kamu kenal
dengan besaran vektor. Sebuah besaran gaya dapat digambarkan dengan
sebuah anak panah.
E. Gaya Gesek
Alangkah
menyenangkan apabila kamu ke sekolah naik sepeda. Selain hemat biaya,
kamu juga sehat karena berolah raga. Tetapi, kamu harus hati-hati karena
banyak kendaraan di jalan raya. Ketika kamu sampai ke sekolah, tentu
kamu akan menarik rem tangan agar sepeda tersebut dapat berjalan
perlahan, lalu akhirnya berhenti.
Mengapa ketika kamu menarik
rem, sepedamu dapat berhenti? Tentu ada tarikan atau dorongan yang
berlawanan dengan arah gerakmu sehingga sepedamu berhenti. Di manakah
itu terjadi? Ternyata, dorongan atau tarikan itu terjadi sebagai hasil
gesekan antara karet rem dan pelek pada roda sepeda yang bergesekan.
Gaya seperti ini disebut gaya gesek. Gaya gesek termasuk gaya sentuh
karena hasil persentuhan langsung dua permukaan yang bergesekan.
Gaya
gesek terjadi akibat dua permukaan benda saling bergesekan. Arah gaya
gesek selalu melawan kecenderungan geraknya. Arah gaya gesek melawan
gaya tariknya. Besarnya gaya gesek akan selalu sama dengan gaya tariknya
ketika benda belum bergerak.
Gaya gesek tersebut dinamakan
dengan gaya gesek statis. Jika kamu menarik dengan gaya 10 N dan balok
tepat akan bergerak, besar gaya gesek adalah 10 N dan disebut dengan
gaya gesek statis maksimum. Ketika kamu menariknya dengan gaya 6 N dan
balok belum bergerak, besarnya gaya gesek statis adalah 6 N (belum
mencapai maksimal).
1.
Mengurangi Gaya Gesek
Besarnya gaya gesek bergantung pada
kekasaran permukaan benda yang bergesekan. Semakin kasar permukaan yang
bergesekan, semakin besar pula gaya gesek nya. Itulah yang menyebabkan
kamu harus memakai alas sepatu yang bergerigi agar kamu dapat berjalan
dengan mantap. Gaya gesek pun dapat terjadi di udara dan di air. Keadaan
inilah yang membuat motor boat atau pesawat terbang selalu dirancang
runcing di bagian depannya. Hal tersebut dilakukan untuk mengurangi gaya
gesek air atau udara.
Pernahkah kamu berpikir mengapa sepedamu
atau mobilmu menggunakan roda? Apakah manfaatnya? Perkembangan ilmu dan
teknologi sedikit demi sedikit telah membantu manusia untuk mengetahui
bagaimana cara mempermudah usaha. Salah satunya adalah memperkecil gaya
gesek dengan menggunakan roda. Pada pekembangannya roda terbuat dari
batu, lalu kayu sampai akhirnya terbuat dari ban karet pada zaman
sekarang.
2. Gaya Gesek yang
Menguntungkan dan Merugikan
Dalam kehidupan sehari-hari kamu
tentu mengenal bahwa gaya gesek ada yang menguntungkan dan ada pula yang
merugikan. Menguntungkan dan merugikannya gaya gesek bergantung pada
keadaan. Misalnya, apabila kamu sedang berjalan, kamu tentu memilih
permukaan yang kasar. Mengapa? Karena kamu akan kesulitan apabila
berjalan di jalan yang licin. Dalam kejadian ini, gaya gesek
menguntungkan bagi manusia. Mengapa ban mobil dibuat bergerigi? Tentu
hal ini dibuat supaya mobil dapat bergerak dengan baik. Pada kejadian
ini pun gaya gesek sangat menguntungkan. Namun, apabila jalannya terlalu
kasar, ban mobil akan cepat habis sehingga hal ini merugikan secara
ekonomi.
Roda gigi sepedamu harus terus dipelihara dengan cara
memberinya pelumas. Mengapa hal itu kamu lakukan? Pada peristiwa
tersebut gaya gesek merugikan atau menguntungkan? Apabila roda gigimu
penuh karat, kamu akan sulit mengayuh sepeda. Hal tersebut membuktikan
gaya gesek sangat merugikan sehingga untuk memperkecil gaya gesek kamu
harus memberinya pelumas.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar