Di bidang Ilmu Fisika, ada beragam jenis pelajaran yang sangat erat kaitannya dengan aktivitas sehari-hari kita. Salah satu materi yang bisa dibilang lekat adalah gaya. Ketika kamu menggeser meja atau menggeser kursi, maka ada gaya yang berperan di dalamnya. Lalu, seperti apakah rumus gaya tersebut? Tidak perlu berlama-lama, yuk kita simak ulasannya.
Mengenal Apa Itu Gaya
Salah satu cabang ilmu eksakta ini memang berguna dalam kehidupan kita setiap harinya. Selain itu, Fisika juga sangat bersifat pasti dan juga bisa dipertanggung jawabkan keabsahannya. Tidak hanya memberi wawasan yang luas, Fisika juga sangat aplikatif dalam kegiatan umat manusia. Contoh paling nyata dari itu semua adalah adanya gaya.
Berdasar pengertiannya, gaya adalah sebuah dorongan dan tarikan yang dapat terjadi dalam sebuah benda sehingga menyebabkan perubahan posisi. Lantaran memiliki nilai dan arah, maka gaya bisa digolongkan dalam besaran Vektor. Satuan SI yang melambangkannya adalah Newton (N). Oleh karena itu, Hukum Newton pun berlaku pada gaya.
Jika diklasifikasikan, gaya dapat dibagi menjadi 2 jenis, yakni gaya sentuh dan gaya tak sentuh. Jika gaya sentuh bekerja pada permukaan benda melalui sentuhan, maka gaya tak sentuh bekerja pada benda tanpa ada sentuhan. Contoh dari masing-masing gaya tersebut adalah mendorong meja (gaya sentuh) dan buah mangga yang jatuh sendiri dari tangkainya (gaya tak sentuh).
Melihat penjelasan di atas, maka bisa dikatakan jika gaya memiliki pengaruh terhadap benda, mulai dari menyebabkan perubahan gerak benda hingga menyebabkan benda diam menjadi bergerak dan sebaliknya. Selain itu, gaya juga berarti bisa mengubah arak gerak benda dan bentuk benda itu sendiri. Menarik, ya?
Rumus Gaya Dalam Ilmu Fisika
Mereka yang mempelajari Fisika pasti tahu tentang Sir Isaac Newton. Ilmuwan ini sangat berjasa di bidang Fisika karena telah menemukan hubungan antar gerak dan gaya. Adapun rumus mencari gaya dari ketiga Hukum Newton adalah sebagai berikut :
- Hukum I Newton
Hukum I Newton menjelaskan bahwa setiap benda sejatinya akan diam atau bergerak lurus namun tetap beraturan ketika pada benda itu tidak ada gaya. Hukum I Newton ini juga bisa dibilang menggambarkan bahwa benda selalu bertahan untuk diam sehingga hukum ini dikenal juga dengan Hukum Kelembaman. Adapun rumusnya adalah sebagai berikut :
Contoh sederhana dari rumus ini adalah ketika kita duduk dalam bus dan tiba-tiba bus tersebut mengerem mendadak. Otomatis, tubuh kita akan terdorong ke depan meskipun kita berusaha untuk tetap diam. Bahkan ketika bus maju mendadak, tubuh kita pun juga akan terdorong ke belakang.
- Hukum II Newton
Sementara itu, Hukum II Newton menjelaskan jika benda yang diberi gaya sebesar F, maka benda tersebut bisa disebut mengalami percepatan. Adapun rumusnya adalah :
Keterangannya, F adalah resultan gaya yang satuannya adalah Newton (N) sedangkan m adalah massa benda dengan satuannya kilogram dan adalah percepatan benda dengan satuannya m/s2.
- Hukum III Newton
Setelah membahas tentang Hukum I Newton dan Hukum II Newton, sekarang kita membahas tentang Hukum III Newton. Bunyi dari hukum ini sendiri menyebutkan jika ada aksi pada suatu benda, maka akan ada reaksi yang sama besarnya dan juga bersifat berlawanan arah.
F aksi = – F reaksi
Contoh dari hukum ini adalah ketika kita berenang. Tangan dan kaki kita melakukan gerakan mendorong ke belakang yang bisa disebut sebagai gaya aksi. Gaya reaksinya, badan kita akan terdorong ke depan sehingga bisa melaju di dalam air.
Kumpulan Contoh Soal dari Rumus untuk Gaya
Ada beberapa macam contoh soal yang bisa kamu gunakan untuk lebih memahami rumus-rumus dari gaya berdasar Hukum Newton. Yuk, langsung saja disimak rumus di bawah ini.
- Contoh Soal 1
Ada sebuah benda dengan massa benda sebesar 1 ton dengan percepatan sebesar 5 m/s2. Berapakah resultan gayanya?
Penyelesaian :
Diketahui : m = 1 ton = 1000 kg dan = 5 m/s2
Ditanya : Resultan gaya (F) ?
Jawab : = 1000 x 5 = 5000
Jadi, besar resultan gaya yang disimbolkan F dari benda bermassa 1 ton dan percepatan 5 m/s2 adalah 5000 N.
- Contoh Soal 2
Seorang anak mendorong sebuah benda dengan besar resultan gaya sebesar 80 N. Benda yang bermassa sebesar 8 kg tersebut akhirnya bergerak dengan kecepatan tertentu. Berapakah besar percepatannya?
Penyelesaian :
Diketahui : m = 8 kg dan F = 80 N
Ditanya : Percepatan () ?
Jawab : = = 10
Jadi, besar percepatan benda yang memiliki massa 8 kg dengan resultan gaya sebesar 80 N adalah 10 m/s2.
- Contoh Soal 3
Ada sebuah benda yang didorong dengan gaya 400 N dan percepatannya adalah 20 m/s2. Berapakah massanya?
Penyelesaian :
Diketahui : F = 400 N dan = 20 m/s2
Ditanya : massa benda (m) ?
Jawab : = = 20
Jadi, massa benda dengan percepatan 20 m/s2 dan gaya 400 N adalah 20 kg.
Demikian ulasan mengenai rumus gaya. Semoga bermanfaat.