GuruOnlinee.com – Halo sobat cerdas, dalam artikel ini kita akan membahas tentang Gaya Berat dan Gaya Normal dalam Fisika. Apa sih itu Gaya Berat dan Gaya Normal? Bagaimana menjawab soal-soal Fisika terkait Gaya Berat dan Gaya Normal. Untuk mengetahuinya, yuk simak penjelasan berikut!
Gaya adalah besaran fisika yang berupa interaksi dorongan atau tarikan terhadap suatu benda. Gaya disimbolkan dengan F (Force) dengan satuan N (Newton) atau kg m/s2. Besaran tersebut merupakan besaran vektor yang memiliki nilai dan arah. Dalam Fisika ada 4 jenis gaya yang dapat bekerja pada suatu benda, yakni gaya berat, gaya normal, gaya gesek dan gaya tegang tali. Namun dalam artikel ini, kita juga akan membahas tentang gaya-gaya yang dapat menimbulkan gaya sentripetal.
A. Gaya Berat
Gaya berat atau sering disebut berat adalah gaya gravitasi bumi yang bekerja pada suatu benda. Berat (weight) disimbolkan dengan w. Perlu diingat bahwa, berat dan massa merupakan besaran yang berbeda, namun masyarakat awam mengangap keduanya sama. Massa sendiri adalah ukuran banyaknya materi yang dikandung oleh suatu benda.
Benda yang mengalami gerak jatuh bebas merupakan pengaruh dari gaya berat benda. Dengan menggunakan hukum II Newton pada benda jatuh bebas ini, maka dapat diperoleh hubungan antara berat dan massa.
Rumus Berat:
Keterangan:
w : Berat benda (N atau kg m/s2)
m : Massa benda (kg)
g : Percepatan gravitasi (m/s2)
Berat adalah gaya gravitasi bumi yang bekerja pada benda sehingga arah gaya berat selalu tegak lurus pada permukaan bumu menuju ke pusat bumi. Perhatikan gambar berikut:
Berat benda dipengaruhi oleh percepatan gravitasi, sehingga berat benda akan berubah jika dibawa ke planet lain yang memiliki gaya gravitasi yang berbeda dengan bumi, sebagai contoh planet mars memiliki percepatan gravitasi sebesar 3,72 m/s2, nilai tersebut lebih kecil daripada percepatan gravitasi bumi yang bernilai 9,8 m/s2, sehingga berat sebuah benda jika diukur di bumi akan lebih berat dibanding jika diukur di mars.
B. Gaya Normal
Gaya normal adalah gaya reaksi yang timbul ketika suatu benda diletakkkan secara tegak lurus di atas sebuah permukaan bidang. Katika sebuah benda diletakkan di atas meja maka benda tersebut akan memiliki gaya berat dengan arah menuju pusat bumi, sedangkan gaya yang mengimbangi gaya berat adalah gaya normal yang arahnya tegak lurus dengan bidang. Perhatikan gambar berikut:
Perhatikan bahwa gaya normal N bekerja pada bidang sentuh antara dua benda yang saling bersentuhan dan arahnya selalu tegak lurus dengan bidang sentuh. Jika bidang sentuh antara dua benda adalah horizontal maka arah gaya normal N adalah vertikal. Namun jika bidang sentuh miring membentuk sudut terhadap horizontal maka arah gaya normal N juga miring.
Contoh Soal
1. Sebuah benda bermassa 10 kg diletakkan pada seluncuran anak-anak yang membentuk sudut 60o terhadap bidang horizontal. Tentukan gaya berat dan gaya normal yang bekerja pada benda tersebut! ( g = 10 m/s2)
Jawab:
Diketahui:
m = 10 kg
α = 60o
g = 10 m/s2
w = . . . ?
N = . . . ?
Penyelesaian:
– Cari gaya berat w
w = mg
w = 10 x 10
w = 100 Newton
– Cari gaya normal N
N = w cos α
N = 100 cos 60
N = 50 Newton
2. Sebuah benda bermassa 5 kg diletakkan diatas sebuah lantai, jika benda tersebut ditekan dengan gaya 10 Newton, maka gaya normal yang bekerja pada benda tersebut adalah . . . ( g = 10 m/s2)
Jawab:
Diketahui:
m = 5 kg
F = 10 N
g = 10 m/s2
N = . . . ?
Penyelesaian:
Perhatikan gambar dibawah!
Rumus:
ΣF = 0
N – F – W = 0
N = W + F
N = mg + F
N = 5 x 10 + 10
N = 50 + 10
N = 60 Newton
3. Sebuah benda bermassa 5 kg diletakkan diatas sebuah lantai, jika benda tersebut ditarik keatas dengan gaya 10 Newton pada arah 30o terhadap gari horizontal, maka gaya normal yang bekerja pada benda tersebut adalah . . . ( g = 10 m/s2)
Jawab:
Diketahui:
m = 5 kg
F = 10 N
α = 30o
g = 10 m/s2
N = . . . ?
Rumus:
ΣF = 0
N + F cos α – w = 0
N = W – F cos α
N = mg – F cos α
N = 5 x 10 – 10 cos 30
N = 50 – 10x(0,5)
N = 50 – 5
N = 45 Newton
Demikianlah pembahasan kita terkait Gaya Berat dan Gaya Normal. Terima kasih, semoga bermanfaat.
