Kamis, 13 Juni 2013

ipa gaya



BAB I
(PENDAHULUAN)
1.1  Latar Belakang
Jika kamu perhatikan dengan seksama, banyak benda-benda yang ada di sekelilingmu tidak pernah diam. Di kota-kota besar terlihat berbagai jenis kendaraan berlalu lalang di jalan raya. Di udara pesawat terbang melesat dari suatu tempat ke tempat lainnya. Bahkan di sungai atau di laut pun perahu-perahu pun melesat di permukaan air. Kamu tentu tahu bahwa kendaraan –kendaraan tersebut dikendalikan oleh mesin sehingga menghasilkan gaya , baik berupa dorongan atau tarikan, untuk mengerakkan kendaraan itu. Akan tetapi, bagaimanakah mesin menghasilkan gaya sehingga kendaraan  dapat bergerak?
Selain itu, bagaimana dengan gerakan benda-benda dan gejala-gejala yang ada di alam? Mengapa angin bertiup dan air sungai mengalir? Mengapa bulan mengelilingi bumi dan bumi mengelilingi matahari? Apakah semua benda tersebut ditarik atau didorong dengan gaya?
Dalam makalah ini kami akan mengulas tentang gaya yang berhubungan dengan kehidupan sehari-hari.
1.2  Rumusan masalah
1.2.1    Apa yang dimaksud dengan gaya?
1.2.2    Apa saja jenis-jenis gaya?
1.2.3    Bagaimanakah pengaruh gaya pada benda?
1.2.4    Bagaimana  hukum newton terhadap gaya?
1.3  Tujuan
1.3.1         Tujuan umum
1.3.1.1   Untuk mengetahui pengertian gaya
1.3.1.2   Untuk mengetahui jenis-jenis gaya
1.3.1.3   Untuk mengetahui gaya pada benda
1.3.1.4   Untuk mengetahui hukum newton terhadap gaya
1.3.2         Tujuan Khusus
1.3.2.1   Untuk memenuhi tugas Mata kuliah Pendidikan IPA sekolah dasar.

BAB II
(PEMBAHASAN)

2.1 PENGERTIAN GAYA
Pernahkah kamu bermain ayunan? Bagaimanakah usahamu agar ayunan dapat berayun tinggi? Tentu kamu harus menggerakkan kaki dan badan sehingga ayunan dapat melayang semakin tinggi. Gerakan kaki dan badanmu adalah usaha dalam memberikan doronga atau tarikan pada ayunan agar tetap berayun. Contoh lain, seperti halnya ketika kamu menarik buku dan mendorong pensil di atas mejamu, ternyata buku dan pensil bergerak atau berpindah tempat. Begitu pula ketika kamu menarik kedua ujung penggarismu, tarikan mengubah bentuk penggaris menjadi melengkung. 
Tarikan dan dorongan yang kamu berikan pada benda tersebut disebut gaya. Apakah gaya yang kamu berikan memiliki arah? Tentu, gaya memiliki arah. Ketika kamu mendorong ke depan, benda pun akan bergerak ke depan. Jadi gaya dapat dikatakan sebagai tarikan atau dorongan. Gaya dapat menyebabkan sebuah benda berubah bentuk , posisi ,berubah kecepatan , berubah panjang atau volume , dan juga berubah arah.
2.2 JENIS-JENIS GAYA
Gaya dibedakan menjadi dua jenis, yaitu gaya yang bekerja melalui sentuhan langsung yang biasa disebut dengan gaya sentuh, dan gaya yang bekerja tidak melalui sentuhan langsung disebut dengan gaya tak sentuh.
a.      Gaya Sentuh
Gaya sentuh adalah gaya yang bekerja pada benda akibat adanya sentuhan. Contoh gaya sentuh antara lain:
1.    Gaya otot
Gaya otot adalah gaya yang ditimbulkan oleh otot manusia atau hewan. Seseorang yang sedang mengangkat barbel berarti memberikan gaya pada barbel. Orang tersebut memberikan gaya dengan kontak langsung dengan barbel. Gaya inilah yang dikenal dengan gaya sentuh.
2.              Gaya gesek
Gaya gesek merupakan akumulasi interaksi mikro antar kedua permukaan yang saling bersentuhan. Gaya-gaya yang bekerja antara lain adalah gaya elektrostatik pada masing-masing permukaan. Dulu diyakini bahwa permukaan yang halus akan menyebabkan gaya gesek (atau tepatnya koefisien gaya gesek) menjadi lebih kecil nilainya dibandingkan dengan permukaan yang kasar, akan tetapi dewasa ini tidak lagi demikian. Konstruksi mikro (nano tepatnya) pada permukaan benda dapat menyebabkan gesekan menjadi minimum, bahkan cairan tidak lagi dapat membasahinya ([[efek lotus]]).
Gaya gesek adalah gaya yang berarah melawan gerak benda atau arah kecenderungan benda akan bergerak. Gaya gesek muncul apabila dua buah benda bersentuhan. Benda-benda yang dimaksud di sini tidak harus berbentuk padat, melainkan dapat pula berbentuk cair, ataupun gas. Gaya gesek antara dua buah benda padat misalnya adalah gaya gesek statis dan kinetis, sedangkan gaya antara benda padat dan cairan serta gas adalah gaya Stokes.
Secara umum gaya gesek dapat dituliskan sebagai suatu ekspansi deret, yaitu
\vec{f} = - b_0 \frac{\vec{v}}{|\vec{v}|} - b_1 v \frac{\vec{v}}{|\vec{v}|} - b_2 v^2 \frac{\vec{v}}{|\vec{v}|} - ..
,
di mana suku pertama adalah gaya gesek yang dikenal sebagai gaya gesek statis dan kinetis, sedangkan suku kedua dan ketiga adalah gaya gesek pada benda dalam fluida.
Gaya gesek dapat merugikan atau bermanfaat. Panas pada poros yang berputar, engsel pintu yang berderit, dan sepatu yang aus adalah contoh kerugian yang disebabkan oleh gaya gesek. Akan tetapi tanpa gaya gesek manusia tidak dapat berpindah tempat karena gerakan kakinya hanya akan menggelincir di atas lantai. Tanpa adanya gaya gesek antara ban mobil dengan jalan, mobil hanya akan slip dan tidak membuat mobil dapat bergerak. Tanpa adanya gaya gesek juga tidak dapat tercipta parasut.
Jenis-jenis gaya gesek ==
Terdapat dua jenis gaya gesek antara dua buah benda yang padat saling bergerak lurus, yaitu gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis, yang dibedakan antara titik-titik sentuh antara kedua permukaan yang tetap atau saling berganti (menggeser). Untuk benda yang dapat menggelinding, terdapat pula jenis gaya gesek lain yang disebut gaya gesek menggelinding (''rolling friction''). Untuk benda yang berputar tegak lurus pada permukaan atau ber-spin, terdapat pula gaya gesek spin (''spin friction''). Gaya gesek antara benda padat dan fluida disebut sebagai [[gaya Coriolis-Stokes]] atau [[viskositas|gaya viskos]] (''viscous force'').
=== Gaya gesek statis ===
Gaya gesek statis adalah gesekan antara dua benda padat yang tidak bergerak relatif satu sama lainnya. Seperti contoh, gesekan statis dapat mencegah benda meluncur ke bawah pada [[bidang miring]]. Koefisien gesek statis umumnya dinotasikan dengan '''μs''', dan pada umumnya lebih besar dari koefisien gesek kinetis.
Gaya gesek statis dihasilkan dari sebuah gaya yang diaplikasikan tepat sebelum benda tersebut bergerak. Gaya gesekan maksimum antara dua permukaan sebelum gerakan terjadi adalah hasil dari koefisien gesek statis dikalikan dengan gaya normal '''f = μ<sub>s</sub> F<sub>n</sub>'''. Ketika tidak ada gerakan yang terjadi, gaya gesek dapat memiliki nilai dari nol hingga gaya gesek maksimum. Setiap gaya yang lebih kecil dari gaya gesek maksimum yang berusaha untuk menggerakkan salah satu benda akan dilawan oleh gaya gesekan yang setara dengan besar gaya tersebut namun berlawanan arah. Setiap gaya yang lebih besar dari gaya gesek maksimum akan menyebabkan gerakan terjadi. Setelah gerakan terjadi, gaya gesekan statis tidak lagi dapat digunakan untuk menggambarkan [[kinetika]] benda, sehingga digunakan gaya gesek kinetis.
=== Gaya gesek kinetis ===
Gaya gesek kinetis (atau dinamis) terjadi ketika dua benda bergerak relatif satu sama lainnya dan saling bergesekan. Koefisien gesek kinetis umumnya dinotasikan dengan '''μk''' dan pada umumnya selalu lebih kecil dari gaya gesek statis untuk material yang sama.
3. Gaya mesin
Mesin adalah alat mekanik atau elektrik yang mengirim atau mengubah energi untuk melakukan atau membantu pelaksanaan tugas manusia. Biasanya membutuhkan sebuah masukan sebagai pelatuk, mengirim energi yang telah diubah menjadi sebuah keluaran, yang melakukan tugas yang telah disetel. Mesin dalam bahasa Indonesia sering pula disebut dengan sebutan pesawat, contoh pesawat telepon untuk tejemahan bahasa Inggris telephone machine. Namun belakangan kata pesawat cenderung mengarah ke kapal terbang.
Mesin telah mengembangkan kemampuan manusia sejak sebelum adanya catatan tertulis. Perbedaan utama dari alat sederhana dan mekanisme atau pesawat sederhana adalah sumber tenaga dan mungkin pengoperasian yang bebas. Istilah mesin biasanya menunjuk ke bagian yang bekerja bersama untuk melakukan kerja. Biasanya alat-alat ini mengurangi intensitas gaya yang dilakukan, mengubah arah gaya, atau mengubah suatu bentuk gerak atau energi ke bentuk lainnya.
4.              Gaya pegas
 gaya gesek. Pada saat kamu mendorong meja, kamu harus menyentuh meja itu untuk mengerahkan gaya kepada meja itu. Demikian pula jika kamu hendak melontarkan batu dengan menggunakan ketapel. Gaya otot pada saat kamu mendorong meja dan gaya pegas pada saat kamu melontarkan batu dengan ketapel termasuk gaya sentuh. Disebut gaya sentuh karena sebuah benda yang memberikan gaya harus menyentuh benda lain yang dikenai gaya tersebut.
b.      Gaya Tak Sentuh
gaya tak sentuh adalah gaya yang bekerja pada benda tanpa adanya sentuhan.
1.      Gaya grafitasi bumi
Gaya gravitasi bumi atau arti gaya tarik bumi adalah suatu gaya tarik-menarik yang terjadi pada semua partikel yang mempunyai massa. Jika di bumi, gaya gravitasi bumi disebabkan karena bumi yang berukuran besar memiliki massa yang juga besar sehingga dapat menarik semua benda yang berada di atasnya.
Besar gaya gravitasi bumi yang menyebabkan benda-benda di atasnya tertarik ini disebut besar gaya tarik bumi atau besar gravitasi. Tidak heran kalau semua benda yang ada dipermukaan bumi akan terengaruh oleh gaya gravitasi bumi.
Planet Bumi

Contoh gaya gravitasi bumi adalah benda-benda langit yang ikut tertarik oleh bumi, misalnya bulan atau meteor yang terkena gaya gravitasi bumi. Pengaruh gaya gravitasi bumi pada bulan menyebabkan bulan beredar pada porosnya, demikian juga benda langit lain seperti pesawat astronot dan juga siklus terjadinya hujan.
Secara umum, gaya gravitasi pada benda-benda angkasa seperti planet bumi, dapat dirumuskan menggunakan hukum gravitasi universal Newton, rumusnya adalah sebagai berikut:
Hukum Gravitasi Universal Newton
F adalah besar dari gaya gravitasi antara kedua massa titik tersebut
G adalah konstanta gravitasi
m1 adalah besar massa titik pertama
m2 adalah besar massa titik keduar adalah jarak antara kedua massa titik
g adalah percepatan gravitasi =

Itulah sedikit pembahasan tentang gaya gravitasi dan pengertian gaya gravitasi bumi. Saat ini masih mecari referensi lebih lengkap tentang manfaat gravitasi, contoh gravitasi, dan juga penemu gaya grafitasi bumi. Jika anda memiliki referensi yang lebih lengkap, silahkan menambahkan melalui komentar dibawah.
Pada saat kita melempar bola ke atas, bola itu akan jatuh ke bawah. Gaya tarik bumi ini disebut gaya gravitasi. Gaya gravitasi yang terjadi pada benda yang jatuh dari ketinggian tertentu tentunya berbeda-beda. Hal ini disebabkan karena gaya gravitasi dipengaruhi oleh berat, bentuk, ukuran, dan ketinggian tertentu. Semakin jauh letak suatu benda dari pusat bumi, gaya gravitasinya semakin kecil.

Untuk membuktikannya lakukan percobaan berikut!
Description: clip_image013
1)    Lemparkan satu batu kecil ke atas. Kemudian catat berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk sampai ke tanah!
2)    Lemparkan lagi batu kecil yang sama. Tetapi dengan ketinggian lebih tinggi. Catatlah berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk sampai ke tanah!
3)    Lemparkan kembali batu kecil yang sama. Lemparkan dengan ke-tinggian rendah. Catatlah waktu jatuhnya!
Percobaan di atas membuktikan bahwa semua benda yang kita lemparkan ke atas selalu jatuh. Hal ini karena adanya gaya gravitasi bumi. Semakin rendah benda dilemparkan ke atas, semakin cepat benda jatuh ke bumi. Semakin tinggi benda dilemparkan ke atas, semakin lama benda itu jatuh ke bumi.
Gaya gravitasi ini juga menarik benda-benda yang ada di luar angkasa seperti meteor, satelit buatan manusia, dan bulan. Gaya tarik ini menyebabkan benda-benda tersebut selalu berada di tempatnya.
2.      Gaya magnet
Magnet berasal dari kata "magnesia" yang merupakan nama sebuah daerah kecil di Asia. Orang yang pertama kali menemukan magnet adalah Magnus.
Bahan yang dapat dibuat untuk membuat magnet adalah besi atau baja. Besi lebih mudah dibuat menjadi magnet namun kemagnetannya cepat hilang. Baja sangat sukar dibuat magnet. Namun demikian, kemagnetannya lebih tahan lama dibandingkan dengan magnet yang dibuat dari besi.
Magnet terdiri atas 2 macam, yaitu magnet alam dan magnet buatan. Benda yang memiliki gaya magnet dengan sendirinya dinamakan magnet alam. Adapun benda yang memiliki gaya magnet karena dibuat oleh manusia dinamakan magnet buatan. Tarikan atau dorongan yang disebabkan oleh magnet disebut gaya magnet.
Pada umumnya, magnet terdiri atas empat bentuk, yaitu magnet jarum, magnet batang, magnet silinder, dan magnet ladam.
Description: clip_image015

a.     Mengelompokkan benda yang bersifat magnetis dan tidak magnetis
Benda- benda yang dapat tertarik oleh magnet disebut benda yang bersifat magnetis sedangkan benda-benda yang tidak dapat tertarik oleh magnet disebut benda yang tidak magnetis ( nonmagnetis ).
Selain itu, Ada benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet. Ada benda yang ditarik lemah oleh magnet. Berdasarkan sifat kemagnetannya, benda digolongkan menjadi 3 jenis,
yaitu:
* Feromagnetik,  yaitu benda yang memiliki sifat kemagnetan kuat.
* Paramagnetik,   yaitu benda yang memiliki sifat kemagnetan lemah.
* Diamagnetik, yaitu benda yang tidak memiliki sifat kemagnetan.
3.      Gaya listrik adalah Gaya yang disebabkan oleh alitran tenaga listrik.
2.3. pengaruh gaya terhadap benda
Contoh Akibat Gaya terhadap Benda
Apa yang terjadi pada sebuah benda saat gaya dikenakan pada benda tersebut? Apabila sebuah benda sedang bergerak, apakah gaya tersebut mengubah kecepatan benda itu? Coba bayangkan anak yang sedang menendang bola. Kecepatan bola tersebut tentunya berubah begitu benturan terjadi. Jadi gaya dapat mengubah kecepatan benda. Bayangkan pula plastisin yang ditekan. Pada saat menekan plastisin, tangan itu memberikan gaya kepada plastisin itu. Bagaimana bentuk plastisin setelah ditekan? Ternyata gaya juga dapat menyebabkan bentuk benda berubah.
Pengaruh Gaya pada Benda
Pengaruh gaya pada benda ada beberapa macam antara lain sebagai berikut ini :
·         Gaya dapat menggerakkan benda diam.
Benda diam akan bergerak jika diberi gaya. Contohnya, bola akan melambung ke udara jika kita tendang. Lemari akan bergeser jika kita dorong. Sepeda akan berjalan jika kita kayuh.
·         Gaya dapat membuat benda bergerak menjadi diam.
Benda yang diam akan bergerak jika mengalami atau di beri gaya
·         Gaya dapat mengubah kecepatan gerak benda.
Suatu gaya akan menimbulkan atau mengubah percepatan suatu benda baik itu lebih cepat ataupun lebih lambat
·         Gaya dapat mengubah arah gerak benda.
Jika benda dikenai gaya mengakibatkan benda tersebut berubah arah geraknya.  Contohnya: Bola diam kamu tendang.Bola akan berubah arah jika kamu hadang dan ditahan dengan kaki
·         Gaya dapat mengubah bentuk benda.
Jika dikenai gaya mengakibatkan benda tersebut berubah arah geraknya.  Contohnya: Bola diam kamu tendang.Bola akan berubah arah jika kamu hadang dan ditahan dengan kaki
·         Gaya dapat mempengaruhi keadaan benda di dalam air.
·         Berubah kedudukannya : Gaya mampu mengubah kedudukan suatu benda . Contoh. Jika kita mendorong sebuah meja di depan kantor ke depan kelas, maka benda yang awalnya kedudukannya atau letaknya di depan kantor setelah adanya gaya berupa dorongan akan berubah di depan kelas.
2.4.  hokum-hukum gaya dari newton
1. Hukum Newton I
Di alam banyak dijumpai benda yang selamanya dalam keadaan diam, misalnya sebuah batu di hutan. Selain itu ada juga benda yang bergerak terus menerus tanpa henti, misalnya bumi mengelilingi matahari!. Mengapa batu dihutan selalu diam? Dan mengapa pula bumi selalu mengelilingi matahari?
Keadaan selalu diam ataupun selalu bergerak terus menerus ini disebut dengan istilah lembam (inersia = malas). Sifat lembam yaitu sifat ingin selalu mempertahankan keadaannya. Benda yang diam akan mempertahankan keadaan diamnya, sedangkan benda yang bergerak akan mempertahankan keadaan geraknya.
Pada  muatan truck bergerak dengan bersamaan dengan gerak truck. Pada saat di rem truck berhenti, tetapi muatan truck tidak direm. Muatan truck dalam keadaan lembam sehingga tetap bergerak, meskipun truck berhenti.
Di bumi, sebuah benda dipengaruhi oleh lebih dari satu gaya. Benda akan dalam keadaan lembam apabila gaya-gaya yang bekerja padanya memiliki resultan nol. Gaya yang resutalnya nol sering disebut gaya-gaya setimbang. Batu di hutan, dipengaruhi gaya gravitasi dan gaya normal yang besarnya sama dan saling berlawanan. Dalam tata surya, bumi tidak dipengaruhi oleh gaya apapun sehingga tetap mempertahankan keadaan geraknya.
Sifat lembam ini dijelaskan oleh Newton dengan hukum I Newton yaitu:
Jika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan nol, maka benda yang diam akan tetap diam dan benda yang bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan. “.
Dirumuskan :
  Δ F = 0
a = 0
Keterangan : F = resultan gaya ( N )
a = percepatan ( m/s2)
    Jika ΔF = 0 maka percepatan nol artinya kecepatannya tetap. Apabila benda semula diam (v=0) maka selamanya akan tetap diam. Apabila benda bergerak dengan kecepatan v maka selamanya benda akan bergerak dengan kecepatan yang tetap v.
2.           Hukum Newton II
Pada saat kita akan mengendarai motor, setelah mesin digas maka motor yang semula diam menjadi bergerak. Apabila gas diperbesar maka motor akan melaju semakin cepat. Apabila motor direm maka laju akan semakin lambat bahkan berhenti. Motor yang digas atau direm iini dikatakan mengalami perubahan gerak (perubahan kecepatan). Perubahan gerak ini terjadi karena adanya gaya.
Apabila sebuah benda mendapat sebuah atau beberapa gaya yang resultanya tidak nol, maka benda akan mengalami perubahan gerak. Perubahan gerak ini ditunjukkan dengan adanya perubahan kecepatan atau dikatakan timbul percepatan. Pengaruh gaya terhadap percepatan ini dirumuskan dalam hukum II Newton
Dari suatu percobaan diketahui bahwa besar percepatan yang terjadi sebanding dengan gaya atau resultan gaya yang menimbulkannya. Hal ini dinyatakan dengan hukum II Newton yaitu,
" besarnya percepatan benda sebanding dengan resultan gaya yang menimbulkannya".
dirumuskan :
a ~ ΣF
dengan konstanta pembanding k= 1/m
sehingga hukum II Newton dirumuskan sebagai:
a = ΣF/m  atau ΣF = m a 
Keterangan :
ΣF = resultan gaya (N)
m = massa benda (kg)
a = percepatan benda (m/s-2)
Konstanta pembanding adalah k=1/m. Besar massa m ini menentukan sifat kelembaman, yaitu semakin besar massa benda maka sifat kembaman semakin besar. Hal ini berarti untuk merubah gerak benda yang bermassa besar akan diperlukan gaya yang lebih besar pula. Selanjutnya massa disebut dengan konstanta inersia (kelembaman) 
Contoh :
Sebuah balok ditarik dua buah gaya, 20 N ke kiri dan 10 N ke kanan. Apabila massa balok adalah 5 kg, maka berpakah percepatan balok dan kemanakah arahnya?
Jawab
ΣF = m a 
-20 + 10 = 6 x a
-20=5a
-4=a ( dan arahnya ke kiri)
3. Hukum Newton III
Apabila kamu memiliki sepatu roda , coba kamu lakukan kegiatan sederhana untuk menggali konsep Hukum Newton III. Caranya , pakailah sepatu roda , ikatlah sebuah tali pada dinnding , lalu tariklah tali tersebut . Apabila kamu tarik dinding tersebut melalui tali , ternyata kamu tertarik oleh dinding . Seolah-olah ada gaya tarik yang menarik ke dinding sebagai reaksi dari gaya tarik yang kamu berikan. Kegiatan tersebut menunjukkan bahwa apabila kamu memberikan gaya aksi pada suatu benda , ternyata benda tersebut akan mengadakan gaya reaksi yang arahnya berlawanan.
Dengan hukum Newton III yang menyatakan bahwa apabila sebuah benda mengerjakan gaya (gaya aksi) kepada benda lain , benda kedua akan mengerjakan gaya ( gaya reaksi) pada benda pertama yang sama besarnya dan arahnya berlawanan.


Rounded Rectangle: Gaya aksi =  - Gaya reaksi
Faksi = - F reaksi
 



Gaya aksi dan reaksi tersebut memiliki besar yang sama, tetapi berlawanan arah dan bekerja pada dua benda yang berrbeda.[1]

BAB III
(PENUTUP)
3.1.Kesimpulan
Gaya adalah tarikan atau dorongan yang memiliki arah. Gaya terdiri dari gaya sentuh dan gaya tak sentuh. Gaya dapat menyebabkan perubahan posisi , kecepatan, bentuk dan arah suatu benda.
Jenis-jenis gaya yaitu:
1.      gaya sentuh
a)         gaya otot
b)        gaya mesin
c)         gaya pegas
d)        gaya gesek
2.      gaya tak sentuh
a)         gaya grafitasi bumi
b)        gaya magnet
c)         gaya listrik
3.2. Saran
Dapat dibayangkan apabila alam ini tidak terdapat gaya. Tentu semua benda di jagat raya ini akan diam. Masih banyak hal yang perlu di uji tentang gaya. Segala gejala-gejala alam disekitar kita berhubungan dengan gaya.

DAFTAR ISI
Saiful Karim dkk.2008.Belajar Ipa.hal165. Klaten.Jaya Cemerlang
Hhttp/www.Analisis Gaya.htm  25 Mei jam 08.00





[1] Saiful Karim dkk.2008.Belajar Ipa.hal165. Klaten.Jaya Cemerlang

Tidak ada komentar:

Posting Komentar