A. Gaya Mempengaruhi Gerak Benda

Mungkin Anda pernah mendorong mobil mainan yang diam, jika dorongan Anda lemah mungkin mobil mainan belum bergerak, jika gaya dorong diperbesar mobil bergerak atau jika Anda naik sepeda meluncur di jalan raya, jika sepeda direm, sepeda berhenti.

Pernahkah Anda bertanya, mengapa kita dapat melihat benda-benda? Ya, jawabnya karena ada cahaya dari benda ke mata kita, entah cahaya itu memang berasal dari benda tersebut, entah karena benda itu memantulkan cahaya yang datang kepadanya lalu mengenai mata kita. Jadi, gejala melihat erat kaitannya dengan keberadaan cahaya atau sinar.

Gambar 1.1. Mobil mainan yang didorong.

Berdasarkan uraian di atas, apakah sebenarnya yang membuat mobil mainan yang mula-mula diam menjadi bergerak, dan sepeda yang mula-mula bergerak menjadi diam?

Agar mobil bergerak dan sepeda berhenti diperlukan energi (tenaga). Energi untuk mendorong mobil dan menghentikan sepeda dikerjakan, pada benda dengan suatu alat tertentu. Saat mendorong mobil Anda memakai tangan dan saat mengerem karet rem menyentuh roda sepeda hingga berhenti.Saat tangan menyentuh mobil dan karet rem menyentuh roda, maka tangan dan karet memberikan gaya tekan yang mempengaruhi benda.

Jadi, yang menyebabkan sebuah benda bergerak atau berhenti adalah energi. Energi diperlukan untuk mengerjakan gaya pada benda. Kemudian gaya akan mempengaruhi gerakan benda.

Ada beberapa pengaruh gaya pada benda bila gaya bekerja pada suatu benda maka:

Selanjutnya, coba Anda bayangkan seandainya Anda meletakkan gelas yang diam di atas meja datar, amati beberapa saat, apakah gelas tetap diam atau menjadi bergerak? Anda akan mendapatkan bahwa gelas tetap diam, karena tidak ada gaya yang bekerja pada gelas (gambar 1.4.)

Gambar 1.4. Gelas diam tetap diam.

Bagaimana jika Anda membayangkan sedang mengamati kelereng yang sedang meluncur di lantai licin yang datar, apakah kelereng akan terus meluncur bergerak atau berhenti? Jika keadaan lantai licin sempurna, Anda akan mendapatkan kelereng terus bergerak, karena tidak ada gaya yang menghentikan kelereng (gambar 1.5.)

Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa benda yang diam cenderung untuk diam, benda yang bergerak cenderung untuk tetap bergerak. Hal ini disebut sifat kelembaman benda.

Seorang ahli fisika dari Inggris bernama Newton, merumuskan peristiwa-peristiwa seperti di atas, dan selanjutnya disebut dengan Hukum I Newton, yang berbunyi:

Suatu benda akan tetap diam atau tetap bergerak lurus beraturan jika jumlah seluruh gaya pada benda sama dengan nol.Hukum di atas dituliskan:

Dengan SF adalah resultan gaya pada benda, dengan satuan newton (N),
1 newton = 1 kg ms^-2.

Contoh 1
Gambar di samping dimaksudkan suatu benda (balok) terletak di atas bidang datar yang licin.

Balok mengalami gaya tarik F1 = 15 N ke kanan dan gaya F₂ ke kiri. Jika benda tetap diam berapa besar F₂?

Jawaban
Karena benda tetap diam, sesuai dengan Hukum I Newton

Contoh 2
Pada gambar 1.7. dimaksudkan beban B meluncur ke kanan dengan kecepatan tetap 4 ms^-1.
Jika F₁ = 10 N; F₂ = 20 N, berapa besar F₃?

Gambar 1.7. Beban mengalami tiga gaya.

Jawab
Sesuai dengan Hukum I Newton, gaya yang bergerak lurus beraturan (kecepatan tetap) adalah nol.

Perhatikan dan pahami contoh-contoh berikut ini!

Contoh 3

Beban yang beratnya 50 N tergantung pada 2 tali seperti ditunjukkan gambar 1.8.
(Sin 37 = 0,6).
Tentukan berapa besar gaya tegangan tali T₁ dan T₂!

Gambar 1.8 a)Beban bergantung pada tali b) Diagram gaya

Jawaban
Gambarkan dahulu diagram gaya-gayanya seperti pada gambar diatas. Selanjutnya kita tinjau pada cabang tali .w.

Karena beban m diam, maka SF=0 ®T-W = 0 ® T = W = 50 N
Selanjutnya kita tinjau dari cabang tali

T1sin 37 + T2 sin 53 - 50	= 0 substitusi dengan
0.75 T2.0,6 + T2 0,8 - 50	= 0