Mungkin
Anda pernah mendorong mobil mainan yang diam, jika dorongan Anda lemah
mungkin mobil mainan belum bergerak, jika gaya dorong diperbesar mobil
bergerak atau jika Anda naik sepeda meluncur di jalan raya, jika sepeda
direm, sepeda berhenti.
Pernahkah
Anda bertanya, mengapa kita dapat melihat benda-benda? Ya, jawabnya
karena ada cahaya dari benda ke mata kita, entah cahaya itu memang
berasal dari benda tersebut, entah karena benda itu memantulkan cahaya
yang datang kepadanya lalu mengenai mata kita. Jadi, gejala melihat erat
kaitannya dengan keberadaan cahaya atau sinar.
Gambar 1.1. Mobil mainan yang didorong.
Berdasarkan
uraian di atas, apakah sebenarnya yang membuat mobil mainan yang
mula-mula diam menjadi bergerak, dan sepeda yang mula-mula bergerak
menjadi diam?
Agar mobil bergerak dan sepeda berhenti diperlukan energi (tenaga).
Energi untuk mendorong mobil dan menghentikan sepeda dikerjakan, pada
benda dengan suatu alat tertentu. Saat mendorong mobil Anda memakai
tangan dan saat mengerem karet rem menyentuh roda sepeda hingga
berhenti.Saat tangan menyentuh mobil dan karet rem menyentuh roda, maka
tangan dan karet memberikan gaya tekan yang mempengaruhi benda.
Jadi,
yang menyebabkan sebuah benda bergerak atau berhenti adalah energi.
Energi diperlukan untuk mengerjakan gaya pada benda. Kemudian gaya akan
mempengaruhi gerakan benda.
Penyebab benda bergerak ialah energi. Gaya hanya akan mempengaruhi gerak benda.
|
Ada beberapa pengaruh gaya pada benda bila gaya bekerja pada suatu benda maka:
1.
|
Gaya akan mengubah kecepatan benda dari diam menjadi bergerak, dari bergerak lalu berhenti.
Gambar 1.2. Mobil mogok didorong hingga bergerak.
|
2. |
Gaya dapat mengubah arah gerak benda, misalnya ditunjukkan oleh gambar1.3. berikut :
Gambar 1.3. Bola ditendang dari sisi gawang lalu disundul ke arah gawang.
|
3.
4.
|
Gaya
juga dapat mengubah bentuk benda. Jika Anda memiliki balon, tiup dan
ikatlah balon, sehingga balon tetap menggembung. Apa yang terjadi jika
balon tadi kita tekan perlahan dengan tangan? Pasti Anda akan
mendapatkan balon agak kempes, atau bentuk balon berubah. Perubahan
bentuk balon karena pengaruh gaya tekan.
Gaya dapat mempengaruhi ukuran sebuah benda, karet jika
ditarik akan bertambah panjang, sedangkan pegas jika ditekan akan
bertambah pendek.
|
Selanjutnya,
coba Anda bayangkan seandainya Anda meletakkan gelas yang diam di atas
meja datar, amati beberapa saat, apakah gelas tetap diam atau menjadi
bergerak? Anda akan mendapatkan bahwa gelas tetap diam, karena tidak ada
gaya yang bekerja pada gelas (gambar 1.4.)
Gambar 1.4. Gelas diam tetap diam.
Bagaimana
jika Anda membayangkan sedang mengamati kelereng yang sedang meluncur
di lantai licin yang datar, apakah kelereng akan terus meluncur bergerak
atau berhenti? Jika keadaan lantai licin sempurna, Anda akan
mendapatkan kelereng terus bergerak, karena tidak ada gaya yang
menghentikan kelereng (gambar 1.5.)
Gambar 1.5. Kelereng yang bergerak tetap bergerak.
Dari
uraian di atas dapat disimpulkan bahwa benda yang diam cenderung untuk
diam, benda yang bergerak cenderung untuk tetap bergerak. Hal ini
disebut sifat kelembaman benda.
Seorang ahli fisika dari Inggris bernama Newton, merumuskan
peristiwa-peristiwa seperti di atas, dan selanjutnya disebut dengan
Hukum I Newton, yang berbunyi:
Suatu
benda akan tetap diam atau tetap bergerak lurus beraturan jika jumlah
seluruh gaya pada benda sama dengan nol.Hukum di atas dituliskan:
Dengan SF adalah resultan gaya pada benda, dengan satuan newton (N),
1 newton = 1 kg ms-2.
Contoh 1
Gambar di samping dimaksudkan suatu benda (balok) terletak di atas bidang datar yang licin.
Balok mengalami gaya tarik F1 = 15 N ke kanan dan gaya F2 ke kiri. Jika benda tetap diam berapa besar F2?
Gambar 1.6.
Beban mengalami dua gaya
Jawaban
Karena benda tetap diam, sesuai dengan Hukum I Newton
SF
|
= 0 |
F1-F2 |
= 0 |
F2 |
= F1 |
|
= 0 |
Contoh 2
Pada gambar 1.7. dimaksudkan beban B meluncur ke kanan dengan kecepatan tetap 4 ms-1.
Jika F1 = 10 N; F2 = 20 N, berapa besar F3?
Gambar 1.7.
Beban mengalami tiga gaya.
Jawab
Sesuai dengan Hukum I Newton, gaya yang bergerak lurus beraturan (kecepatan tetap) adalah nol.
SF
|
= 0 |
F1 + F3 – F2 |
= 0 |
F3 |
= F2-F1 |
F3 |
= 20-10 |
F3 |
= 10 N |
Perhatikan dan pahami contoh-contoh berikut ini!
Contoh 3
Beban yang beratnya 50 N tergantung pada 2 tali seperti ditunjukkan gambar 1.8.
(Sin 37 = 0,6).
Tentukan berapa besar gaya tegangan tali T1 dan T2!
Gambar 1.8
a)Beban bergantung pada tali b) Diagram gaya
Jawaban
Gambarkan dahulu diagram gaya-gayanya seperti pada gambar diatas. Selanjutnya kita tinjau pada cabang tali .w.
Karena beban m diam, maka SF=0 ®T-W = 0 ® T = W = 50 N
Selanjutnya kita tinjau dari cabang tali
- |
Arah Mendatar |
|
|
|
SFa = 0 ® |
T2x-T1x
T2 Cos 53
0,6 T2
T1 |
= 0
= T1 Cos 37
= 0.8 T1
= 0,75 T2 |
- |
Arah Vertikal SFy |
= 0 |
|
|
T1y+T2y-T |
= 0 |
|
T1sin 37 + T2 sin 53 - 50 |
= 0 substitusi dengan |
0.75 T2.0,6 + T2 0,8 - 50 |
= 0 |
|
 |