MATERI A. GAYA
Gaya merupakan suatu besaran yang menyebabkan benda bergerak. Sebuah gaya memiliki nilai dan arah, sehingga merupakan vektor yang mengikuti aturan-aturan
penjumlahan vektor. Gaya dapat menyebabkan perubahan pada benda, yaitu perubahan bentuk, sifat gerak benda, kecepatan, dan arah gerak benda. Salah satu alat yang dapat
digunakan untuk mengukur gaya adalah neraca pegas.
B. HUKUM I NEWTON
Seorang pedagang mainan mendorong gerobaknya untuk berjualan di pasar malam sekaten dengan kecepatan tertentu. Beberapa penyeberang jalan tiba-tiba melintas di
tengah jalan dan pedagang mainan pun menghentikan gerobaknya secara tiba-tiba sehingga mengakibatkan mainan yang ada di gerobak terdorong maju ke depan. Pedagang
tersebut pun berhenti untuk menunggu para penyeberang jalan sampai di tepi agar dapat lewat. Setelah penyeberang jalan menyeberang semua pedagang pun mendorong kembali
gerobaknya sehingga mengakibatkan mainan yang ada di atas gerobak tertarik ke belakang.
Dari pengamatan tersebut, dapat disimpulkan bahwa benda akan terus bergerak dengan kecepatan konstan bila tidak ada resultan gaya yang bekerja padanya. Hal ini
mengantarkan pada hukum pertama Newton dari tiga hukum geraknya, yaitu “Jika tidak ada resultan gaya yang bekerja pada benda, kecepatan benda tidak akan berubah; atau
benda tidak akan mengalami percepatan.”
Dengan kata lain, jika benda berada dalam keadaan diam , dia akan tetap diam. Jika benda dalam keadaan bergerak, dia akan terus bergerak dengan kecepatan yang sama
Halliday, 2010: 97-98. C. HUKUM II NEWTON
Suatu gaya total yang diberikan pada sebuah benda mungkin menyebabkan lajunya bertambah. Atau, jika gaya total itu mempunyai arah yang berlawanan dengan gerak, gaya
tersebut akan memperkecil laju benda itu. Jika arah gaya total yang bekerja berbeda dengan arah sebuah benda yang bergerak, maka kecepatannya akan berubah. Karena
perubahan laju atau kecepatan merupakan percepatan, maka dapat dikatakan bahwa gaya total menyebabkan percepatan.
Pada proses acara sekaten dapat menjawab pertanyaan mengenai hubungan antara percepatan dan gaya. Pada acara tumplak wajik, ketika memindahkan sebuah lesung besar
hanya satu abdi dalem yang bekerja maka akan sulit. Ketika banyak abdi dalem yang membantu memindahkannya maka lesung besar akan bergerak lebih cepat.
Hub ungan tersebut ternyata berlaku umum dan dapat dirangkum sebagai “Percepatan
sebuah benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya. Arah percepatannya sama dengan arah gaya total yang bekerja
padanya” Giancoli, 2001: 94-95. Hal tersebutlah yang merupakan hukum kedua Newton. Bentuk persamaannya dapat dituliskan:
D. HUKUM III NEWTON
Saat gerebek maulud dan sekaten terdapat bagian dimana hasil bumi terdapat sebuah gunungan yang terbuat dari beras ketan, makanan dan buah-buahan serta sayur-sayuran
yang akan dibawa dari istana Kemandungan melewati Sitihinggil dan Pagelaran menuju masjid Agung
dengan cara dipanggul. Ketika beberapa orang memanggul gunungan tersebut maka terdapat interaksi antara gunungan dengan tangan atau bahu orang yang
memanggul gunungan. Gunungan akan memberikan gaya ke bawah F
ab
dan pemanggul akan memberikan gaya ke atas F
ba
. Pasangan gaya ini memiliki magnitude yang sama tetapi arahnya berlawanan.
Gambar 1. Diagram Gaya Pemanggul Hukum ketiga Newton menyatakan bahwa: “ Ketika dua benda berinteraksi, gaya
pada kedua benda yang berasal dari satu sama lain selalu sama magnitudonya dan berlawanan arah” Halliday, 2010: 109.
E. BERAT DAN GAYA NORMAL
Semua benda yang dijatuhkan di dekat permukaan bumi akan jatuh dengan percepatan yang sama ketika hambatan udaranya diabaikan. Besarnya percepatan benda yang jatuh
tersebut yaitu sebesar percepatan gravitasi bumi, yaitu g. Gaya yang menyebabkan percepatan ini disebut sebagai gaya gravitasi atau biasa dikenal sebagai berat.
Dengan menerapkan Hukum II Newton, kita dapat menentukan besarnya berat sebagai berikut:
Arah dari gaya ini adalah menuju pusat bumi. Gaya gravitasi bekerja pada sebuah benda ketika benda tersebut jatuh. Ketika benda dalam keadaan diam di bumi, gaya gravitasi
benda tersebut tidak hilang
F. APLIKASI HUKUM NEWTON a. Gerak Benda pada Bidang Datar
Perhatikan gambar berikut Seorang pedagang di sekaten sedang mendorong gerobaknya. Diagram gaya untuk
gerobak dan penjualnya dapat dilihat pada gambar berikut.
