MATERI IPA TERAPAN (KAMIS, 3 SEPTEMBER 2020)

Assalamu'alaikum. wr.wb.
Sebelum memulai PJJ hari ini (Kamis, 3 September 2020), silahkan berdo'a terlebih dahulu dan mengisi absensi pada link berikut ini.  

ABSEN PJJ IPA

Hari ini Ibu akan membahas materi tentang gaya. 

Mari simak penjelasan berikut ini!

BAB 2.GAYA 

   Pengertian Gaya 

Gaya yang ada dalam kehidupan sehari-hari biasanya adalah gaya langsung. Artinya, sesuatu yang memberi gaya berhubungan langsung dengan yang dikenai gaya. Selain gaya langsung, juga ada gaya tak langsung. Gaya tak langsung merupakan gaya yang bekerja di antara dua benda tetapi kedua benda tersebut tidak bersentuhan. Contoh gaya tak langsung adalah gaya gravitasi. Pada bagian ini kita akan mempelajari beberapa jenis gaya, antara lain, gaya berat, gaya normal, gaya gesekan, dan gaya sentripetal.

Gaya merupakan dorongan atau tarikan yang dapat merubah kecepatan, bentuk dan arah benda.

Gambar 2.1 Bersepeda memberikan gaya langsung (dorongan) terhadap sepeda

 

 Gaya digolongkan menjadi dua yaitu:

a 1. Gaya Sentuh

G Gaya sentuh adalah gaya yang timbul jika benda bersentuhan dengan benda lain. Contoh: gaya gesek,gaya otot,dan gaya dorong

Gambar 2.2  Gaya sentuh

a 2. Gaya Tak Sentuh

Gaya tak sentuh adalah gaya yang timmbul sekalipun benda tidak bersentuhan dengan benda linya. Contohnya: gaya gravitasi, gaya listrik, gaya magnet.

Gambar 2.3  Gaya tak sentuh

 Penggambaran gaya

Gaya dapat dilukiskan dengan anak panah.

Gambar 2.4  Gambar Gaya

A=titik pangkal

B=ujung panah

AB=panjang panah=besarnya gaya

Arah panah=arah gaya

Simbol gaya= F (berasal dari kata “Force”)

Satuan gaya dalam SI = N= Newton

Gaya termasuk besaran vektor (besaran yang memiliki besar/nilai dan arah). Alat untuk mengukur gaya = dynamometer atau nama lainya neraca pegas.

Perpaduan gaya/ resultan gaya (R atau Fr)

  *Resultan dari dua gaya atau lebih yang segaris dan searah yang bekerja pada sebuah benda, adalah penjumlahan gaya-gaya tersebut.

 *Resultan dari dua gaya yang segaris dan berlawanan arah yang bekerja pada sebuah benda , adalah selisih kedua gaya tersebut.

        *Resultan dari dua gaya yang bekerja saling tegak  lurus        pada sebuah benda adalah memenuhi persamaan pytagoras.

Secara gambar:

    

Gambar 2.5 Resultan Gaya

R = F1 + F2

Arah = Searah F1 dan F2

R = F1 - F2 Atau 

R = F1 + (- F2)

Arah + Searah F1

Keadaan Seimbang terjadi jika resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol. sebuah benda yang dikenai gaya dapat mengalami perubahan sebagai berikut, di antaranya:

*Perubahan arah gerak

*Perubahan kecepatan

*Perubahan bentuk

*Perubahanposisi/kedudukan

Beberapa jenis gaya yang sering terjadi didalam kehidupan sehari-hari adalah:

  Gaya Berat

Pada kehidupan sehari-hari, banyak orang yang salah mengartikan antara massa dengan berat. Misalnya, orang mengatakan “Doni memiliki berat 65 kg”. Pernyataan orang tersebut keliru karena sebenarnya yang dikatakan orang tersebut adalah massa Doni. kita harus dapat membedakan antara massa dan berat.

Massa merupakan ukuran banyaknya materi yang dikandung oleh suatu benda. Massa (m) suatu benda besarnya selalu tetap dimanapun benda tersebut berada, satuannya kg. Berat (w) merupakan gaya gravitasi bumi yang bekerja pada suatu benda. Satuan berat adalah Newton (N). Hubungan antara massa dan berat dijelaskan dalam Hukum II Newton. Misalnya, sebuah benda yang bermassa m dilepaskan dari ketinggian tertentu, maka benda tersebut akan jatuh ke bumi. Jika gaya hambatan udara diabaikan, maka gaya yang bekerja pada benda tersebut hanyalah gaya gravitasi (gaya berat benda). Benda tersebut akan mengalami gerak jatuh bebas dengan percepatan ke bawah sama dengan percepatan gravitasi. Jadi, gaya berat (w) yang dialami benda besarnya sama dengan per antara massa (m) benda tersebut dengan percepatan gravitasi (g) di tempat itu. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.

w = m × g

Keterangan:

w = gaya berat (N)

m = massa benda (kg)

g = percepatan gravitasi (ms-2)

Gambar 2.6  Gaya berat

     Gaya Normal

Diketahui bahwa benda yang dilepaskan pada ketinggian tertentu akan jatuh bebas. Bagaimana jika benda tersebut di letakkan di atas meja, buku misalnya? Mengapa buku tersebut tidak jatuh? Gaya apa yang menahan buku tidak jatuh?

Gaya yang menahan buku agar tidak jatuh adalah gaya tekan meja pada buku. Gaya ini ada karena permukaan buku bersentuhan dengan permukaan meja dan sering disebut gaya normal. Gaya normal (N) adalah gaya yang bekerja pada bidang yang bersentuhan antara dua permukaan benda, yang arahnya selalu tegak lurus dengan bidang sentuh. Jadi, pada buku terdapat dua gaya yang bekerja, yaitu gaya normal (N) yang berasal dari meja dan gaya berat (w). Kedua gaya tersebut besarnya sama tetapi berlawanan arah, sehingga membentuk keseimbangan pada buku. Ingat, gaya normal selalu tegak lurus arahnya dengan bidang sentuh. Jika bidang sentuh antara dua benda adalah horizontal, maka arah gaya normalnya adalah vertikal. Jika bidang sentuhnya vertikal, maka arah gaya normalnya adalah horizontal. Jika bidang sentuhya miring, maka gaya normalnya juga akan miring. Arah gaya normal selalu tegak lurus dengan permukaan bidang.

                     

Gambar 2.7 Arah gaya normal tegak lurus dengan bidang

 Gaya Gesekan

Jika kita mendorong sebuah almari besar dengan gaya kecil, maka almari tersebut dapat dipastikan tidak akan bergerak (bergeser). Jika kita mengelindingkan sebuah bola di lapangan rumput, maka setelah menempuh jarak tertentu bola tersebut pasti berhenti. Mengapa hal-hal tersebut dapat terjadi? Apa yang menyebabkan almari sulit di gerakkan dan bola berhenti setelah menempuh jarak tertentu?

Gaya yang melawan gaya yang kita berikan ke almari atau gaya yang menghentikan gerak bola adalah gaya gesek. Gaya gesek adalah gaya yang bekerja antara dua permukaan benda yang saling bersentuhan. Arah gaya gesek berlawanan arah dengan kecenderungan arah gerak benda.

Gambar 2.8 Arah gaya gesek

Untuk benda yang bergerak di udara, gaya geseknya bergantung pada luas permukaan benda yang bersentuhan dengan udara. Makin besar luas bidang sentuh, makin besar gaya gesek udara pada benda tersebut sedangkan untuk benda padat yang bergerak di atas benda padat, gaya geseknya tidak tergantung luas bidang sentuhnya.

Gaya gesekan dapat dibedakan menjadi dua, yaitu gaya gesekan statis dan gaya gesekan kinetis. Gaya gesek statis (fs) adalah gaya gesek yang bekerja pada benda selama benda tersebut masih diam. Menurut hukum I Newton, selama benda masih diam berarti resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut adalah nol. Jadi, selama benda masih diam gaya gesek statis selalu sama dengan yang bekerja pada benda tersebut.

Gaya gesek kinetis (fk) adalah gaya gesek yang bekerja pada saat benda dalam keadaan bergerak. Gaya ini termasuk gaya dissipatif, yaitu gaya dengan usaha yang dilakukan akan berubah menjadi kalor. Perbandingan antara gaya gesekan kinetis dengan gaya normal disebut koefisien gaya gesekan kinetis (ms).

  Gaya Sentripetal

Kita mengetahui bahwa benda yang mengalami gerak melingkar beraturan mengalami percepatan sentripetal. Arah percepatan sentripetal selalu menuju ke pusat lingkaran dan tegak lurus dengan vektor kecepatan. Menurut Hukum II Newton, percepatan ditimbulkan karena adanya gaya. Oleh karena itu, percepatan sentripetal ada karena adanya gaya yang menimbulkannya, yaitu gaya sentripetal.

 Gaya sentripetal pada gerak melingkar berfungsi untuk merubah arah gerak benda. Gaya sentripetal tidak mengubah besarnya kelajuan benda. Setiap benda yang mengalami gerak melingkar pasti memerlukan gaya sentripetal. Misalnya, planet- planet yang mengitari matahari, elektron yang mengorbit inti atom, dan batu yang diikat dengan tali dan diputar adalah contoh gaya sentripetal.

   Hukum Newton

1.    Hukum I Newton

Jika resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda adalah nol (∑F = 0), maka benda dalam keadaan diam atau bergerak lurus beraturan. Hukum I newton disebut uga hukum kelembaman. Contoh: permainan tarik tambang dengan gaya yang sama besar.

Gambar 2.10 Contoh hukum newton I

 

1.    Hukum II Newton

Percepatan sebuah benda yang bergerak berbanding lurus dengan gaya yang bekerja dan berbanding terbalik dengan massa benda.

       

Gambar 2.11 Mobil kiri lebih cepat lajunya, karena bermassa lebih kecil

 

 

1.         Hukum III Newton

Besar gaya yang diberikan oleh sebuah benda terhadap benda lain, sama dengan besar gaya yang diberikan pada benda terseut tetapi arahnya berlawanan.

Hukum III Newton disebut juga dengan hukum aksi reaksi, dengan aturan: 

F aksi = - F reaksi

Ciri ciri hukum Aksi Reaksi:

· Besar keduanya sama,

· Arah kedua gaya berlawanan (ditandai (-)),

· Bekerja pada dua benda.

Gambar 2.12 Bola yang dilempar ke tanah akan dipantulkan kembali

Tugas :
Ringkaslah materi di atas di Buku Catatan Kalian masing-masing, kemudian kirimkan ke Link berikut:

Link pengumpulan tugas

Sekian PJJ hari ini.

Terima kasih

Wassalamu'alaikum wr.wb