Dalam fisika yang dimaksud dengan gaya, adalah dorongan atau tarikan pada suatu benda dengan massa yang menyebabkannya mengubah kecepatan (mempercepat). Gaya mewakili sebagai besaran vektor, yang berarti memiliki besar dan arah. Gaya kontak meliputi gaya otot dan gaya gesekan. Kekuatan non-kontak adalah mereka yang dapat bertindak tanpa bersentuhan dengan item. Gaya gravitasi, gaya elektromagnetik, gaya elektrostatik, dan gaya non-kontak adalah contoh gaya.
Gaya didefinisikan sebagai penyebab eksternal yang dialami tubuh sebagai akibat dari interaksi dengan benda lain. Setiap kali dua benda berinteraksi, gaya diberikan pada setiap benda. Interaksi atau perjumpaan dua benda berakhir ketika kedua benda berhenti merasakan gaya apapun terhadap satu sama lain.
Dengan demikian, kita dapat mengatakan bahwa gaya ada ketika ada interaksi antara dua benda. Gaya adalah faktor luar yang memiliki kemampuan untuk mengubah keadaan istirahat atau gerak suatu benda. Ini memiliki ukuran dan gerakan. Gaya diterapkan di kedua arah dan pada suatu titik, masing-masing disebut sebagai arah dan aplikasi gaya. Dengan cara ini, gaya dibagi menjadi dua gaya Kontak dan Non-Kontak, seperti yang dibahas di bawah ini.
Apa itu Gaya
Gaya adalah interaksi apa pun yang, jika tidak dilawan, akan mengubah gerakan suatu benda. Suatu gaya dapat menyebabkan benda dengan massa mengubah kecepatannya (yang meliputi mulai bergerak dari keadaan diam), mis., untuk berakselerasi. Gaya juga dapat digambarkan secara intuitif sebagai dorongan atau tarikan. Suatu gaya memiliki besaran dan arah, membuatnya menjadi besaran vektor. Gaya diukur dalam satuan SI dari newton dan diwakili oleh simbol F.
Bentuk asli dari hukum kedua Newton menyatakan bahwa gaya total yang bekerja pada suatu benda sama dengan laju perubahan momentumnya seiring dengan waktu. Jika massa benda konstan, hukum ini menyiratkan bahwa percepatan suatu benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja pada benda tersebut, berada dalam arah gaya total, dan berbanding terbalik dengan massa benda.
Konsep yang terkait dengan gaya meliputi: daya dorong, yang meningkatkan kecepatan suatu benda; gesekan, yang mengurangi kecepatan suatu objek; dan torsi, yang menghasilkan perubahan kecepatan rotasi suatu objek.
Rumus untuk gaya
Dalam persamaan dan diagram, gaya biasanya dilambangkan dengan simbol F. Contohnya adalah persamaan dari hukum kedua Newton:
F = m · a
di mana F = gaya, m = massa, dan a = percepatan.
Satuan Gaya
Satuan satuan SI adalah newton (N). Satuan gaya lain termasuk
- dyne
- kilopond
- pound
Galileo Galilei dan Sir Isaac Newton menggambarkan bagaimana gaya bekerja secara matematis. Dua bagian presentasi Galileo dari eksperimen bidang miring (1638) membentuk dua hubungan matematika dari gerak yang dipercepat secara alami di bawah definisinya, sangat memengaruhi cara kita mengukur gaya hingga hari ini.
Hukum Newton tentang Gerakan (1687) memprediksi aksi gaya dalam kondisi normal dan juga sebagai respons terhadap perubahan, sehingga meletakkan dasar bagi mekanika klasik.
Contoh Gaya
Di alam, contoh gaya fundamental adalah:
- gravitasi
- gaya nuklir lemah
- Gaya nuklir yang kuat
- gaya elektromagnetik
Gaya nuklir yang kuat menyatukan proton dan neutron dalam inti atom. Gaya elektromagnetik bertanggung jawab atas tarikan muatan listrik yang berlawanan, tolakan muatan listrik sejenis, dan tarikan magnet.
Gaya non-fundamental juga ditemui dalam kehidupan sehari-hari. Gaya normal bertindak dalam arah normal ke permukaan interaksi antara benda. Gesekan adalah contoh gaya yang menentang gerakan pada permukaan. Contoh lain dari gaya non-fundamental termasuk gaya elastis, tegangan, dan gaya tegangan talu, gaya sentrifugal dan gaya Coriolis.
Apa saja Jenis gaya?
Ada dua jenis gaya utama: gaya kontak dan gaya non-kontak.
Gaya kontak
Gaya kontak dihasilkan dari dua benda yang saling bersentuhan.
Gaya berikut adalah contoh gaya kontak:
- Gaya gesekan: setiap kali benda bergesekan, mereka menyebabkan gesekan. Gesekan bekerja melawan gerakan suatu benda dan bekerja dalam arah yang berlawanan.
- Gaya normal : gaya yang menopang berat suatu benda pada suatu permukaan. Ini adalah kekuatan yang didorong oleh tanah atau permukaan. Ini membantu kita untuk tidak jatuh ke tanah!
- Gaya tarik: gaya tarik yang diberikan oleh tali atau rantai pada suatu benda.
- Gaya yang diterapkan: gaya yang diterapkan pada suatu objek oleh objek atau orang lain.
- Gaya hambatan udara: jenis gaya gesekan yang bekerja pada suatu benda saat bergerak di udara.
Gaya pegas: gaya yang diberikan pada suatu benda oleh pegas yang ditekan atau diregangkan yang melekat padanya.
Gaya Non-Kontak
Gaya non-kontak berperan ketika suatu benda mampu mendorong atau menarik benda lain tanpa bersentuhan dengannya.
Gaya berikut adalah gaya non-kontak:
- Gaya Gravitasi : gaya yang menyebabkan suatu benda menarik benda lain ke arahnya. Semua benda memiliki gaya gravitasi, tetapi gaya ini paling terlihat pada benda yang sangat besar seperti Bumi atau Matahari. Bumi menarik semua benda ke arah dirinya sendiri karena gaya gravitasinya.
- Gaya listrik: gaya yang diberikan antara dua benda bermuatan.
- Gaya magnet atau kemagnetan adalah gaya yang menarik atau menolak benda magnet. Besi, nikel dan kobalt adalah logam magnetik sehingga tertarik pada magnet.
Efek Gaya
Ketika gaya diterapkan pada suatu benda maka itu memiliki efek yang berbeda seperti dapat mengubah bentuk suatu benda, atau dapat mengubah keadaan gerak benda itu. Mari kita memahami dampak dari gaya:
- Perubahan bentuk: Gaya akan menyebabkan perubahan bentuk, misalnya ketika memalu batang besi panas, gaya yang diberikan oleh palu akan mengubah bentuk benda, yaitu batang besi akan dibengkokkan.
- Perubahan ukuran: Gaya akan menyebabkan perubahan ukuran, dengan meregangkan karet gelang, gaya yang diberikan dengan meregangkan karet gelang akan menyebabkan peningkatan ukuran karet gelang.
- Perubahan arah: Gaya akan menyebabkan perubahan arah, misalnya memukul bola, saat Anda menendang bola, maka arahnya akan berubah.
- Perubahan kecepatan: Ketika pemukul memukul bola yang bergerak dengan kekuatan akan menyebabkan peningkatan kecepatan bola. Juga, kecepatan gaya akan tergantung pada arah mana itu diterapkan, jika kita menerapkan gaya ke arah benda yang bergerak maka itu akan menyebabkan peningkatan kecepatan dan ketika itu berlaku terhadap benda yang bergerak maka itu akan mengurangi kecepatan Sebuah Objek.
- Perubahan keadaan gerak-Istirahat dan gerak: Gaya akan menyebabkan perubahan gerak, misalnya gaya yang diberikan oleh motor mobil akan memungkinkan mobil untuk bergerak, sedangkan gaya yang diberikan oleh rem akan memungkinkan mobil untuk berhenti .
Besaran dan Arah Gaya
Untuk memindahkan beban yang besar, individu harus menarik atau mendorongnya ke arah yang sama. Ketika dua individu mendorong atau menarik beban dalam arah yang berlawanan, gaya yang dihasilkan adalah jumlah dari dua gaya. Besarnya suatu gaya menyatakan kekuatannya. Ketika gaya diterapkan dalam arah yang berlawanan, ukuran gaya yang dihasilkan berkurang.
Selanjutnya, gaya yang sama dan berlawanan saling meniadakan, sehingga gaya yang dihasilkan adalah nol. Gaya yang diberikan pada suatu benda menyebabkan perubahan kecepatan dan juga perubahan bentuk. Beberapa gaya bekerja pada suatu benda dengan menyentuhnya, sementara yang lain bertindak tanpa melakukan kontak dengan benda tersebut. Kekuatan sentuh adalah kekuatan yang bekerja ketika suatu benda bersentuhan dengannya.
Garis Aksi gaya
Galileo menggunakan eksperimen untuk menunjukkan bahwa ketika tidak ada gaya luar yang bekerja pada suatu benda, benda itu bergerak dengan kecepatan konstan. Dia dapat mengamati bahwa kecepatan bola meningkat saat menggelinding menuruni bidang miring karena gaya tarik gravitasinya.
Gaya total yang bekerja pada sebuah benda adalah 0 ketika semua gaya sama dan seimbang. Namun, gaya total yang bekerja pada suatu benda dapat mengubah besar atau arah kecepatannya jika semua gaya yang bekerja padanya menghasilkan gaya yang tidak seimbang, yang menunjukkan bahwa gaya yang tidak seimbang dapat mempercepat benda. Misalnya, ketika sebuah benda dikenai sejumlah gaya dan ditentukan untuk diam, kita dapat menyimpulkan bahwa tidak ada gaya total yang bekerja pada benda tersebut.
Garis kerja suatu gaya adalah lintasan yang ditempuh gaya tersebut saat memberikan gaya pada suatu benda. Titik penerapan gaya adalah lokasi di mana ia mengerahkan gayanya pada suatu benda. Gaya gesek adalah gaya yang melawan gerak relatif antara permukaan dua benda yang bersentuhan dan bekerja sepanjang permukaan tersebut.
