Pengertian Gaya Dalam Fisika, Macam, dan Contohnya

Gaya memiliki makna khusus dalam definisi fisika, tidak seperti dalam film pada umumnya dimana gaya tidak ada hubungannya dengan keharmonisan yang mendasari alam semesta. Dalam fisika, gaya adalah dorongan atau tarikan yang dihasilkan dari interaksi antara dua objek. Gaya termasuk besaran vektor.

Suatu gaya dapat dihasilkan dari kontak langsung atau yang disebut gaya sentuh, seperti anak mendorong gerobak, atau dari aksi di kejauhan, atau disebut juga gaya tak sentuh, seperti gaya tarik gravitasi yang diberikan Bumi pada bulan. Dalam dua kategori luas ini, dimungkinkan untuk mengidentifikasi setidaknya 10 kekuatan berbeda yang membantu membentuk alam semesta dan mengkondisikan pengalaman kita di dalamnya.

Gaya Dalam Fisika

Dalam fisika, gaya adalah interaksi apa pun yang, jika tidak dilawan, akan mengubah gerakan suatu objek. Suatu gaya dapat menyebabkan objek dengan massa mengubah kecepatannya (yang mencakup mulai bergerak dari keadaan diam), misalnya untuk berakselerasi.

Gaya juga dapat digambarkan secara intuitif sebagai dorongan atau tarikan. Suatu gaya memiliki besaran dan arah, membuatnya menjadi besaran vektor. Ini diukur dalam satuan SI dari newton dan diwakili oleh simbol F.

Bentuk asli dari hukum kedua Newton menyatakan bahwa “gaya total yang bekerja pada suatu benda sama dengan laju perubahan momentumnya seiring dengan waktu”.

Jika massa benda konstan, hukum ini menyiratkan bahwa akselerasi suatu benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja pada benda tersebut, berada dalam arah gaya total, dan berbanding terbalik dengan massa benda.

Pengertian Gaya Dalam Fisika

Gaya dapat didefinisikan sebagai tarikan atau dorongan yang terjadi terhadap suatu benda. Gaya dapat menyebabkan perubahan posisi, gerak atau perubahan bentuk pada benda. Gaya memiliki beberapa sifat yaitu:

1. Gaya bisa mengubah arah gerak benda
2. Gaya bisa mengubah bentuk benda
3. Gaya bisa mengubah posisi benda dengan cara menggerakkan atau memindahkannya

Satuan SI untuk gaya adalah newton yang dilambangkan dengan N. Menurut hukum gerak kedua newton: “Satu newton (1 N) adalah gaya yang menghasilkan akselerasi satu meter per kuadrat kedua dalam tubuh bermassa 1 kg. Dengan demikian, gaya satu newton dapat dinyatakan sebagai:

Dua sistem unit lain yang umum digunakan adalah cgs (centimeter-gram-second) dan sistem Inggris. Dalam sistem cgs, satuan gaya adalah dyne dan setara dengan g cms-². Sejak 1 kg = 1000 g dan 1 ms-² = 100 cms-², maka 1 N = 105 dyne. Dyne adalah satuan yang sangat kecil, kira-kira sama dengan berat satu milimeter kubik air. (Newton, di sisi lain, sekitar setengah cangkir air).

Dalam sistem Inggris, gaya diukur dalam pound dan akselerasi dalam ft / s². Dalam sistem ini, massa yang dipercepat pada 1 ft / s² dengan kekuatan 1 lb disebut slug (dari kata sluggish, artinya lambat atau tidak responsif ).

Pengertian Gaya Fisika Menurut Para Ahli

Adapun definisi gaya dalam fisika menurut para ahli, anatar lain:

The Physics Classroom

Gaya adalah dorongan atau tarikan pada suatu objek yang dihasilkan dari interaksi objek dengan objek lain. Setiap kali ada interaksi antara dua objek, ada kekuatan pada masing-masing objek. Ketika interaksi berhenti, kedua benda tidak lagi mengalami gaya. Pasukan hanya ada sebagai hasil dari interaksi.

Macam Gaya Dalam Fisika dan Contohnya

Pada dasarnya, gaya terdiri dari dua jenis, yaitu:

Gaya Sentuh (contact forces)

Gaya sentuh merupakan gaya yang bekerja dengan sentuhan. Artinya yaitu suatu gaya akan menghasilkan efek apabila terjadi sentuhan dengan benda yang akan diberikan gaya tersebut. Sebaliknya, apabila tidak terjadi sentuhan, maka gaya tersebut tidak akan bekerja pada benda. Atau bisa dikatakan bahwa, gaya ini akan muncul saat benda bersentuhan dengan benda lain yang menjadi sumber gaya.

Contohnya, yaitu saat seseorang hendak memindahkan meja, maka ia harus menyentuh meja tersebut kemudian mendorongnya ke tempat tujuan. Dalam contoh kasus ini terjadi sentuhan antara manusia sebagai sumber gaya, dan meja sebagai target yang hendak diberikan gaya.

Apabila tidak terjadi sentuhan antara keduanya, maka meja tidak akan berpindah sesuai keinginan. Contoh lain yang berupa gaya sentuh yaitu mendorong kereta bayi, menendang bola, memukul bola.

Beberapa jenis gaya sentuh, antara lain:

Gaya Terapan (Applied force)/Gaya Otot

Gaya karena aksi otot disebut gaya terapan. Ini juga disebut gaya otot, yaitu jenis gaya yang dilakukan oleh makhluk hidup yang memiliki otot. Gaya muncul dari koordinasi struktur otot dengan rangka tubuh.

Contoh gaya otot yaitu ketika seseorang yang mengangkat batu.

Untuk bisa mengangkat batu tersebut, otot di dalam tubuhnya berkoordinasi sehingga dapat menggerakan tangan untuk mengangkat batu.

Gaya Normal (Normal force)

Gaya normal adalah gaya yang dihasilkan dari interaksi kontak antara permukaan. Itu selalu bertindak tegak lurus terhadap permukaan dan keluar dari permukaan. Itu berasal dari deformasi mikroskopis dari pemodelan molekul sistem pegas.

Contoh gaya normal, misalnya:

• Gaya gesekan

Gaya gesek ialah gaya yang memiliki arah berlawanan dengan arah gerak benda atau arah gaya luar. Halus atau kasarnya permukaan benda berpengaruh terhadap besar kecilnya gaya gesekan. Permukaan yang semakin halus, maka gesekannya semakin kecil, sehingga gaya yang dibutuhkan untuk membuat benda tersebut bergerak semakin kecil juga.

Contohnya, yaitu ketika batu yang sama dengan jumlah gaya luar yang sama di gerakan pada dua permukaan , satu di lantai keramik (Halus), satu lagi di lantai semen (kasar), maka pergerakan batu di lantai keramik akan lebih cepat dan mudah dibandingkan pergerakan batu pada lantai semen.

Gaya gesek bisa dibagi lagi menjadi dua, yaitu:

• Gaya gesek statis, ialah gaya gesekan yang terjadi saat benda dalam kondisi diam atau statis. Gaya gesek statis terjadi apabila gaya luar yang diberikan pada benda nilainya sama dengan gaya gesekan yang terjadi, sehingga benda tersebut akan diam tidak bergerak karena resultan (penjumlahan) gaya yang terjadi padanya sama dengan nol.

Contohnya yaitu saat sebuah benda diletakan pada bidang miring, kemudian benda tersebut kita tahan dengan tangan, maka benda tersebut tidak akan bergerak (tetap diam) sebab resultan gaya dari tangan kita sama dengan resultan gaya gesek yang terjadi, tapi apabila kita melepaskannya, maka benda tersebut akan kembali bergerak.

• Gaya gesek kinetik, ialah gaya gesekan yang terjadi saat benda dalam kondisi bergerak. Gaya gesek kinetik terjadi saat nilai gaya gesek selalu lebih kecil dibandingkan gaya luar yang bekerja padanya, sehingga gaya luar menang dan membuat benda tersebut bergerak.

Contohnya yaitu gaya gesekan yang terbentuk antara permukaan mobil dengan aspal saat mobil sedang melaju (bergerak). Gaya gesek yang terjadi lebih kecil dibandingkan gaya mesin, sehingga mobil mampu  untuk bergerak.

• Gaya Tarik

Gaya tarik terjadi ketika beban diterapkan pada satu atau lebih ujung material ke arah yang jauh dari material. Gaya tarik sering dijelaskan sebagai gaya “menarik” (pulling force). Beban yang ditempatkan pada material harus diterapkan secara aksial agar dapat dianggap sebagai gaya tarik.

Salah satu contoh gaya tarik adalah klip sabuk pengaman di dalam mobil saat benturan. Klip sabuk pengaman harus mampu menahan kekuatan benda yang didorong ke depan selama kecelakaan lalu lintas.

• Gaya Resistensi/ Hambatan Udara 

Gaya reistensi udara adalah gaya yang bertindak dalam arah yang berlawanan melalui gas. Itu berasal dari interaksi kumulatif dengan molekul udara. Ini meningkat dengan meningkatnya kecepatan melalui gas. Ini juga meningkat ketika area normal ke arah gerakan meningkat.

• Gaya Pegas 

Gaya pegas merupakan jenis gaya yang dihasilkan oleh sebuah pegas. Gaya pegas juga dinamakan gaya lenting pulih yang terjadi sebab  adanya sifat keelastisan suatu benda. Gaya pegas muncul sebab pegas dapat memapat dan merenggang sehingga bentuknya dapat kembali seperti semula setelah terjadi gaya tersebut.

Contohnya yaitu ketika kita menarik anak panah kebelakang, maka busur pada panah tersebut akan mengikuti arah busur yang ditarik. Setelah anak panah dilepaskan, pegas pada busur panah akan kembali ke bentuk semulanya.

Gaya Tak Sentuh (Non-Contact Force)

Gaya tak sentuh ialah gaya yang akan bekerja tanpa adanya kontank langsung atau persentuhan dengan objek. Artinya yaitu efek dari gaya yang dikeluarkan oleh sumber gaya tetap dapat dirasakan oleh benda meskipun mereka tidak saling bersentuhan.

Contoh gaya tak sentuh , diantaranya yaitu:

1. Gaya Listrik

Gaya Listrik merupakan gaya yang dihasilkan oleh muatan-muatan listrik. Contoh gaya listrik yaitu kipas angin bekerja dengan mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Contoh lain misalnya sisir dan penggaris plastik yang telah digosok dengan rambut kering, sehingga bisa menarik sobekan kertas-kertas kecil.

2. Gaya Magnet

Gaya magnet merupakan gaya pada arti magnet yang mampu menarik benda-benda tertentu. Benda yang mampu ditarik oleh magnet dinamakan benda magnetis, yang biasanya terbuat dari besi atau baja, maupun jenis logam lainnya.

Semakin dekat magnet dengan benda magnetis, maka gaya tarik magnet tersebut akan semakin besar. Contoh gaya magnet yaitu paku apabila didekatkan ke sebuah magnet, maka ia akan tertarik ke arah magnet tersebut, maka paku merupakan benda magnetis.

Gaya Tarik Gravitasi: Gaya Gravitasi (Gravitational Force)

Gaya gravitasi Bumi merupakan gaya tarik bumi terhadap seluruh benda bermassa yang ada di permukaan Bumi. Dengan adanya gaya gravtasi ini, maka kita dapat berdiri tanpa masalah dipermukaan Bumi. Bayangkan ketika tidak ada gaya gravitasi bumi, maka setiap benda akan melayang seperti halnya di luar angkasa. 

Gaya Elektromagnetik: Gaya Elektrostatik (Electromagnetic force) 

Gaya elektromagnetik, juga disebut gaya Lorentz, menjelaskan bagaimana kedua partikel bermuatan bergerak dan stasioner berinteraksi. Ini disebut gaya elektromagnetik karena termasuk gaya listrik yang sebelumnya berbeda dan gaya magnet; gaya magnet dan gaya listrik benar-benar gaya fundamental yang sama. Gaya elektromagnetik adalah salah satu dari empat kekuatan fundamental.

Gaya Nuklir Lemah (Weak Nuclear Force)

Gaya nuklir lemah adalah gaya terlemah kedua, setelah gaya gravitasi, dan itu gaya dengan rentang terpendek. Ini pertama kali dirancang untuk menjelaskan peluruhan beta, yang ditemukan oleh Ernest Rutherford pada tahun 1899.

Rutherford tahu bahwa peluruhan beta melibatkan arti atom yang memancarkan beberapa jenis partikel, dan pada tahun berikutnya Antoine Henri Becquerel menunjukkan bahwa partikel-partikel ini adalah elektron.

Gaya Nuklir Kuat: Gaya Nuklir Kuat (Strong Nuclear Force)

Gaya nuklir yang kuat, juga disebut interaksi nuklir yang kuat, adalah yang terkuat dari empat kekuatan fundamental alam (yang lain termasuk gaya gravitasi, gaya elektromagnetik, gaya nuklir lemah). Ini 6 ribu triliun triliun (39 angka nol setelah 6) kali lebih kuat dari gaya gravitasi.

Hal ini biasanya terjadi karena ia mengikat partikel-partikel dasar materi bersama-sama untuk membentuk partikel yang lebih besar. Ia menyatukan quark yang membentuk proton dan neutron, dan bagian dari gaya yang kuat juga menjaga proton dan neutron dari inti atom bersama.

Demikianlah serangkain artikel yang sudah kami tuliskan kepada segenap pembaca terkait dengan pengertian gaya dalam fisika menurut para ahli, macam, dan contohnya. Semoga melalui materi ini bisa memberikan wawasan dan menambah pengetahuan bagi segenap pembaca sekalian. Trimakasih,