Anda bingung dan kesulitan dalam menjawab pertanyaan-pertanyaan di atas ?
Jawaban
dari pertanyaan di atas dan pertanyaan serupa akan membawa kita pada
masalah Dinamika, yakni hubungan antara gerak dan gaya yang
menyebabkannya. Pada pokok bahasan kinematika, kita telah belajar
mengenai gerak benda. Dalam pokok bahasan ini kita mempelajari tentang
penyebab gerak benda.
Pada pokok
bahasan Dinamika, kita menggunakan besaran kinematika seperti jarak/
perpindahan, kecepatan dan percepatan yang dihubungkan dengan dua konsep
baru, yaitu gaya dan massa. Prinsip ini dikemas dalam tiga hukum Newton
yang akan kita pelajari nanti. Hukum pertama menyatakan bahwa jika gaya
total pada sebuah benda sama dengan nol, maka gerak benda tidak
berubah. Hukum kedua meyatakan hubungan antara gaya dan percepatan
ketika gaya gaya total tidak sama dengan nol. Hukum ketiga menyatakan
hubungan antara gaya-gaya yang bekerja antara dua benda yang
berinteraksi. Hukum Newton tidak berlaku secara umum, namun masih
membutuhkan modifikasi untuk benda yang bergerak dengan kecepatan sangat
tinggi (mendekati kecepatan cahaya) dan untuk benda dengan ukuran
sangat kecil (seperti atom).
Hukum tentang gerak pertama kali dinyatakan oleh Sir Isaac Newton, yang dipublish pada tahun 1687 dalam bukunya Philosophiae Naturalis Principia Mathematica
(“mathematical Principles of Natural Philosophy”). Hukum tersebut
dikembangkan Newton berkat sumbangan ilmuwan lain dalam menetapkan dasar
ilmu mekanika, di antaranya adalah Copernicus, Ticho Brahe, Kepler dan
khususnya Galileo Galilei, yang meninggal pada tahun yang sama dengan
kelahiran Newton.
Sebelum melangkah lebih jauh dan masuk jurang, terlebih dahulu mari kita pahami konsep gaya secara kualitatif.
Sebelum melangkah lebih jauh dan masuk jurang, terlebih dahulu mari kita pahami konsep gaya secara kualitatif.
Gaya itu apa ya ?
Anda
pasti sering mendengar atau bahkan selalu menggunaka kata ini (gaya)
dalam kehidupan sehari-hari. Arti kata Gaya dalam kehidupan sehari-hari
agak berbeda dengan pengertian gaya dalam ilmu fisika.
Pernahkah
anda mendorong motor atau mobil yang mogok ? ketika mendorong motor
atau mobil tersebut, anda memberikan gaya pada mobil atau motor
tersebut. Akibat gaya yang anda berikan, mobil atau motor tersebut
bergerak. Ketika kita menggunakan lift dari lantai dasar ke lantai
empat, misalnya, lift tersebut melakukan gaya angkat terhadap kita
sehingga kita bisa berpindah dari lantai satu ke lantai empat. Ketika
angin meniup dedaunan sehingga membuatnya bergerak, ada sebuah gaya yang
sedang diberikan. Sebuah meja akan bergerak jika anda mendorongnya,
karena pada saat mendorong, anda memberikan gaya pada meja tersebut.
Masih banyak contoh lain dalam kehidupan sehari-hari, anda dapat
menyebutkannya satu-persatu….
Berdasarkan
intuisi, kita menggambarkan gaya sebagai semacam dorongan atau tarikan
terhadap suatu benda. Dorongan atau tarikan tersebut menyebabkan benda
bergerak. Ketika mendorong motor sehingga motor tersebut bergerak, maka
gaya yang bekerja pada motor tersebut diakibatkan oleh dorongan. Kita
bisa mengatakan bahwa gaya yang diakibatkan oleh dorongan merupakan
jenis gaya sentuh, karena terdapat kontak langsung antara benda dan
sumber gaya. Bagaimana dengan tarikan ? ketika buah mangga yang lezat
dan ranum jatuh dari pohon, sehingga membuat anda lari pontang-panting
untuk mengambilnya, yang menjadi penyebab jatuhnya buah mangga tersebut
adalah gaya gravitasi. Gaya gravitasi menyebabkan buah pepaya, jeruk dan
kelapa bisa jatuh dari pohonnya. Gaya gravitasi juga yang menyebabkan
semua benda atau manusia jatuh ke permukaan bumi. Perhatikan bahwa pada
kasus jatuhnya buah mangga atau buah jeruk dari pohonnya tersebut tidak
sama seperti ketika anda mendorong motor atau mobil hingga bergerak.
Tidak ada kontak langsung atau sentuhan yang terjadi sehingga buah-buah
kesayangan anda tersebut jatuh. Gaya seperti ini diakibatkan oleh
tarikan, bukan dorongan dan termasuk gaya tak sentuh.
Apakah gaya selalu menyebabkan benda bergerak ? ayo dijawab, salah gpp…..
Ketika
mendorong tembok rumah anda, misalnya, walaupun anda sampai banjir
keringat atau lemas tak berdaya sambil mengeluarkan air mata buaya,
tembok tersebut tetap tidak akan bergerak. Apakah contoh itu tidak
termasuk gaya ? ketika mendorong tembok, anda juga memberikan gaya pada
tembok tersebut. Walaupun demikian, gaya anda sangat kecil sehingga
tidak mampu merubuhkan tembok itu. Ini hanya salah satu contoh yang
menunjukan bahwa tidak semua gaya dapat menghasilkan gerakan.
Bagaimana
kita mengukur gaya ? satu cara yang digunakan untuk mengukur gaya
adalah dengan menggunakan neraca pegas. Biasanya neraca itu digunakan
untuk menimbang berat sebuah benda. Istilah berat dan massa akan kita
kupas tuntas pada pembahasan tersendiri, tetapi masih dalam pokok
bahasan Dinamika.
Ingat bahwa gaya
adalah besaran vektor. Mengapa gaya digolongkan dalam besaran vektor ?
ketika anda mendorong meja, misalnya, jika anda hanya mengatakan bahwa :
“saya mendorong meja dengan gaya 50 N”, maka pernyataan ini masih
membingungkan. Anda mendorong meja ke arah mana ? oleh karena itu anda
juga harus menyebutkan arah gerak benda yang didorong. Jadi gaya
termasuk besaran yang memiliki nilai dan arah. Karena gaya merupakan
besaran vektor maka dalam menyatakan arahnya pada sebuah diagram, kita
harus menggunakan aturan-aturan vektor. Mengenai hal ini sudah gurumuda
jelaskan pada pokok bahasan vektor dan skalar (besaran dan satuan).
Apabila anda belum mempelajarinya, sebaiknya dipelajari terlebih dahulu
agar anda tidak kebingungan atau gak nyambung dengan pelajaran
selanjutnya…. OK BOS ? santai saja…
Referensi :
Giancoli, Douglas C., 2001, Fisika Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga
Halliday dan Resnick, 1991, Fisika Jilid I, Terjemahan, Jakarta : Penerbit Erlangga
Tipler, P.A.,1998, Fisika untuk Sains dan Teknik-Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penebit Erlangga
Young, Hugh D. & Freedman, Roger A., 2002, Fisika Universitas (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga
0 comments