Saat kita mendorong, menarik, menendang, mengangkat, melempar, menjentikkan, memukul, mengambil, meremas, menekan, mengembang, membuka, dan menutup suatu benda, kita mengatakan bahwa gaya diterapkan pada benda tersebut. Tindakan ini tidak lain adalah penerapan kekuatan. Apa pun metode penerapan gaya, mereka hanya terdiri dari dua jenis -
Agen eksternal yang menghasilkan gerak dalam benda atau mengubah keadaan gerak yang ada dalam benda disebut gaya.
Contoh dorongan
- Kami mendorong pintu untuk menutup atau membukanya
- Kami mendorong troli di toko
- Kami mendorong sebuah kotak ke seberang ruangan
Contoh tarikan
- Kami mengangkat seember air
- Kami menarik pintu kulkas untuk membukanya
- Kami menarik kursi untuk duduk
Kita menggunakan kekuatan untuk berjalan, mengangkat benda apapun, melempar apapun, memindahkan benda dari tempatnya, dll. Singkatnya, kekuatan ada di setiap aktivitas yang kita lakukan. Dengan menerapkan kekuatan kita biasanya membawa apapun bergerak atau dalam posisi diam tapi tidak selalu. Misalnya, jika kita menerapkan gaya pada dinding, dinding itu tidak akan bergerak.
Titik pada benda di mana gaya bekerja disebut titik penerapan gaya.
Garis yang ditarik melalui titik penerapan gaya ke arah gaya disebut garis kerja gaya.
Efek kekuatan
Gaya memiliki banyak efek pada objek yang diterapkan padanya. Gaya dapat dinilai dari berbagai efek yang dihasilkannya pada objek yang dikenainya.
- Gaya menyebabkan gerak – Gaya dapat membuat benda diam menjadi bergerak asalkan tidak ada gaya lain yang mencegah gerakan. Ini berarti bahwa ketika sejumlah besar gaya diterapkan pada benda yang tidak bergerak, maka benda tersebut mulai bergerak ke arah gaya tersebut. Perubahan posisi suatu benda disebut gerak. Misalnya, ketika kita mendorong mobil mainan apa pun, itu bergerak, atau sebuah kotak yang tergeletak di lantai dapat dipindahkan dengan mendorongnya yaitu dengan memberikan gaya padanya. Jadi, ketika gaya diterapkan, benda diam bergerak atau gaya mengubah posisi benda diam.
- Gaya mengubah kecepatan – Kecepatan benda yang bergerak dapat diubah dengan menerapkan gaya padanya – dengan memberi gaya pada pedal gas, kecepatan mobil yang bergerak dapat ditingkatkan dan dengan mengerem kecepatan dapat dikurangi atau bahkan berhenti. mobil bergerak. Saat kita menerapkan gaya ke arah yang sama dengan gerakan, kecepatan meningkat. Saat kita menerapkan gaya ke arah yang berlawanan dengan gerakan, kecepatan berkurang.
- Paksa hentikan gerakan – Ini berarti ketika kita menerapkan gaya ke arah yang berlawanan dari gerakan, itu dapat membuat objek bergerak dalam keadaan diam. Misalnya, mobil yang sedang bergerak dapat dihentikan dengan mengeremnya. Saat kita mencoba menahan bola yang dilemparkan ke arah kita dengan gaya lebih besar dari gaya datangnya, bola itu berhenti.
- Gaya mengubah arah – Ketika gaya diterapkan pada sudut ke objek bergerak, itu mengubah arah objek bergerak. Misalnya, dalam permainan tenis, ketika seorang pemain memukul bola kembali ke pemain di seberangnya, gaya yang diberikan pada bola akan berubah arah. Mobil yang bergerak mengubah arahnya ketika gaya diterapkan pada roda kemudinya untuk memutarnya. Dalam permainan sepak bola, pemain mengubah arah gerak sepak bola dengan cara memukul bola dengan kaki secara miring.
- Gaya mengubah bentuk – Ketika gaya diterapkan pada suatu objek, bentuk dan ukurannya berubah. Misalnya, ketika balon yang ditiup ditekan, gaya yang diterapkan mengubah bentuknya. Ketika sebongkah batu padat dipalu, gaya yang diterapkan oleh palu mengubah bentuknya menjadi sebuah patung. Saat kita meremas botol air plastik, gaya yang diterapkan mengubah bentuk dan ukurannya.
Karakteristik Kekuatan
- Gaya disebabkan oleh interaksi setidaknya dua benda
- Ini dapat mengubah keadaan gerak suatu objek
- Ini dapat mengubah bentuk suatu objek
- Gaya-gaya yang diterapkan pada suatu benda dalam arah yang sama menambah satu sama lain dan resultan dalam arah yang sama
- Ketika gaya diterapkan pada suatu objek dalam arah yang berlawanan maka resultan atau gaya totalnya adalah perbedaan antara gaya-gaya yang berlawanan ini dan arah yang dihasilkannya sama dengan arah gaya yang lebih besar.
- Jika dua gaya yang bekerja pada suatu benda sama besarnya tetapi berlawanan arah, maka gaya total yang bekerja pada benda adalah nol.
- Ini adalah kuantitas vektor sehingga harus ditentukan dengan memberikan besar dan arahnya.
- Jika besar atau arah atau keduanya berubah, maka pengaruh gaya juga berubah.
Jenis kekuatan:
- Kekuatan Seimbang versus Tidak Seimbang
- Gaya yang bekerja pada suatu benda dapat seimbang atau tidak seimbang.
- Kekuatan yang seimbang
Gaya seimbang adalah gaya yang hasil gaya yang diterapkan sama dengan nol. Mereka tidak menyebabkan perubahan keadaan objek yang diterapkan padanya yaitu objek di mana gaya diterapkan keadaan tidak berubah dari gerak menjadi diam atau sebaliknya, namun, gaya seimbang dapat mengubah bentuk dan ukuran suatu obyek. Gaya seimbang besarnya sama tetapi berlawanan arah. Gaya seimbang dianggap berada dalam keadaan seimbang.
Misalnya, dalam adu panco di mana tidak ada pemenang, gaya yang diberikan oleh setiap orang sama, tetapi mereka mendorong ke arah yang berlawanan. Gaya yang dihasilkan (gaya total) adalah nol. Atau, dalam tarik tambang, jika tidak ada gerakan di tali, kedua tim mengerahkan kekuatan yang sama tetapi berlawanan yang seimbang. Sekali lagi, gaya yang dihasilkan (gaya total) adalah nol.
Ketika kekuatan seimbang tidak ada perubahan arah.
- Gaya gabungan yang seimbang selalu sama dengan nol.
- Gaya seimbang tidak dapat mengubah gerak atau arah suatu benda.
- Gaya yang seimbang membuat benda bergerak dengan kecepatan konstan
Sebuah buku di atas meja adalah contoh gaya seimbang. Gaya berat buku dilawan oleh gaya normal (gaya pendukung) meja. Kedua kekuatan itu sepenuhnya sama dan berlawanan.
Contoh gaya seimbang yang membuat benda bergerak dengan kecepatan konstan adalah cruise control pada mobil yang mencoba menyamakan gaya gesekan dengan gaya maju. Setelah kecepatan konstan diperoleh, kedua set gaya benar-benar sama dan berlawanan.
Kekuatan yang tidak seimbang
Tidak seperti gaya seimbang, gaya tidak seimbang adalah gaya yang resultan gayanya lebih besar dari nol. Gaya yang bekerja pada benda tidak sama dan selalu menyebabkan gerak benda mengubah kecepatan dan/atau arah geraknya.
Ketika dua gaya yang tidak seimbang diberikan dalam arah yang berlawanan, gaya gabungannya sama dengan selisih antara kedua gaya tersebut. Besar dan arah gaya total mempengaruhi gerak yang dihasilkan. Gaya gabungan ini diberikan ke arah gaya yang lebih besar. Misalnya, jika dalam tarik tambang, satu tim menarik lebih keras dari yang lain, aksi yang dihasilkan (gaya total) adalah bahwa tali akan mengubah gerakannya ke arah gaya dengan kekuatan/besar yang lebih besar.
Ketika gaya yang tidak seimbang diberikan dalam arah yang sama, gaya yang dihasilkan (gaya total) akan menjadi jumlah gaya dalam arah gaya diterapkan. Misalnya, jika dua orang menarik sebuah benda pada saat yang sama ke arah yang sama, gaya yang diterapkan pada benda tersebut akan menjadi hasil dari gaya gabungan mereka.
Ketika gaya bertindak dalam arah yang sama, kekuatan mereka ditambahkan. Ketika gaya bekerja dalam arah yang berlawanan, gaya mereka dikurangi satu sama lain.
Gaya yang tidak seimbang juga menyebabkan benda yang tidak bergerak mengubah geraknya
Jika tidak ada gaya total yang bekerja pada benda, geraknya tidak berubah. Jika ada gaya total yang bekerja pada suatu benda, kecepatan benda akan berubah searah dengan gaya total.
Kontak versus kekuatan non-kontak
Bergantung pada interaksi antara gaya dan objek, gaya diklasifikasikan sebagai gaya kontak dan non-kontak.
Gaya kontak: Gaya yang hanya dapat diterapkan ketika bersentuhan dengan suatu benda disebut gaya kontak. Semua gaya mekanik adalah gaya kontak misalnya gaya otot, dan gaya gesek.
Jenis gaya kontak:
- Gaya yang diterapkan – Gaya karena aksi otot disebut gaya yang diterapkan. Ini juga disebut kekuatan otot. Kami menerapkan kekuatan otot selama pekerjaan dasar sehari-hari dalam hidup kita seperti bernapas, pencernaan, mengangkat ember, menarik atau mendorong suatu benda.
- Gaya normal – Ini adalah gaya interaksi kontak antara permukaan. Itu selalu bertindak tegak lurus terhadap permukaan dan keluar dari permukaan.
- Gaya gesek – Ketika dua benda meluncur di atas satu sama lain, mereka bergesekan dan mendorong satu sama lain. Gaya dorong ini disebut gaya gesek. Misalnya, menyalakan batang korek api atau menghentikan bola yang sedang bergerak berada di bawah gaya gesekan.
- Gaya tegangan – Gaya yang diterapkan di mana gaya diterapkan melalui tali, kabel, tali, dll. Gaya tegangan hanya dapat menarik, tidak dapat mendorong. Kita biasanya berasumsi bahwa tegangan kabel sama di mana-mana pada kabel.
- Gaya hambatan udara – Ini adalah jenis gaya gesek khusus yang bekerja pada benda saat bergerak di udara. Gaya hambatan udara sering diamati untuk melawan gerakan suatu benda. Gaya biasanya akan diabaikan karena besarnya diabaikan. Ini paling terlihat untuk objek yang bergerak dengan kecepatan tinggi (misalnya penerjun payung atau pemain ski lereng).
- Gaya pegas - Gaya yang diberikan oleh pegas yang dikompresi atau diregangkan adalah 'gaya pegas'. Gaya yang tercipta bisa berupa dorongan atau tarikan tergantung pada bagaimana pegas dipasang.
Gaya non-kontak: Gaya yang dapat diterapkan tanpa ada kontak dengan dua benda disebut gaya non-kontak misalnya gaya magnet, gaya elektrostatik, gaya gravitasi.
Jenis gaya non-kontak
- Gaya gravitasi adalah gaya yang mencoba menarik dua benda ke arah satu sama lain. Apa pun yang memiliki massa juga memiliki tarikan gravitasi. Semakin masif suatu benda, semakin kuat tarikan gravitasinya. Gravitasi bumi adalah apa yang membuat Anda tetap di tanah dan apa yang menyebabkan benda jatuh. Tetesan air yang jatuh dari langit adalah contoh gaya gravitasi. Apel yang jatuh dari pohon adalah contoh terbaik dan terpopuler dari gaya non-kontak.
- Gaya magnet adalah gaya yang diberikan oleh magnet pada benda magnet. Mereka ada tanpa ada kontak antara dua objek. Misalnya, pin besi tertarik saat berada di sekitar magnet tanpa ada kontak fisik.
- Gaya elektrostatik adalah gaya yang diberikan oleh semua benda bermuatan listrik pada benda bermuatan lainnya. Sifatnya bisa menarik dan menjijikkan berdasarkan muatan tubuh. Misalnya, pengisian rambut dan tarikan potongan kertas ke arahnya.
- Gaya nuklir adalah gaya yang menyatukan atom dan partikelnya.
Medan gaya
- Daerah atau ruang di mana gaya non-kontak seperti gaya magnet, gaya gravitasi, dan gaya elektrostatis bekerja disebut medan gaya.
- Daerah yang mengelilingi magnet, tempat zat magnet mengalami gaya disebut medan magnet.
- Daerah yang mengelilingi muatan listrik, tempat zat listrik mengalami gaya disebut medan listrik.
- Jadi medan gaya adalah bidang pengaruh gaya-gaya non-kontak.
Gaya = Massa × Percepatan
Percepatan - Perubahan kecepatan suatu benda disebut percepatan. Saat sebuah benda menambah kecepatan, percepatannya positif; ketika kecepatan hilang, akselerasi negatif.
Massa - Setiap objek terdiri dari materi. Semakin banyak materi yang dimiliki suatu benda, semakin besar, dan semakin banyak massa yang dimilikinya.
Menurut hukum gerak kedua Newton, Dorong suatu benda dengan massa tertentu, dan benda itu dipercepat berdasarkan jumlah gaya dan massa. Gaya kecil dengan massa besar menghasilkan percepatan lambat dan gaya besar dengan massa kecil menghasilkan percepatan cepat. Ini berarti gaya nol pada massa apa pun memberikan percepatan nol. Jika benda itu diam, ia tetap diam; jika bergerak, ia terus bergerak dengan kecepatan dan arah yang sama.
