IPA · Bab 9 Gaya dan Penerapannya

Saeful Karim

24/08/2021 11:52:41

SMP 8 KTSP

Daftar Isi

Bab 1 Pertumbuhan dan Perkembangan Bab 2 Sistem Gerak pada Manusia Bab 3 Sistem Pencernaan Manusia Bab 4 Sistem Pernapasan Manusia Bab 5 Sistem Peredaran Darah Manusia Bab 6 Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan Bab 7 Atom, Ion, dan Molekul Bab 8 Bahan Kimia dalam Kehidupan Bab 9 Gaya dan Penerapannya Bab 10 Energi dan Perubahannya Bab 11 Tekanan Bab 12 Getaran dan Gelombang Bab 13 Bunyi Bab 14 Cahaya Bab 15 Alat Optik

Halaman

155

Bab

Setelah mempelajari bab ini, kamu harus mampu:

Hasil yang harus kamu capai:

Gaya dan Penerapannya

Jika kamu perhatikan dengan saksama, 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 melesat di permukaan air. Kamu tentu tahu

bahwa kendaraan-kendaraan tersebut dikendalikan oleh

mesin sehingga menghasilkan gaya, baik berupa dorongan

atau tarikan, untuk menggerakkan 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?

Sumber:

www.defenseindustrydaily.com

memahami peranan usaha, gaya, dan energi dalam kehidupan sehari-hari.

• mengidentifikasi jenis-jenis gaya, penjumlahan gaya, dan pengaruhnya pada suatu benda yang dikenai gaya;

• menerapkan

Hukum Newton

untuk menjelaskan

berbagai

peristiwa

dalam kehidupan

sehari-hari.

Pengertian Gaya

Jenis-Jenis Gaya

Mengukur Gaya

Penjumlahan Gaya

dan Pengaruhnya pada

Benda

Hukum-Hukum

Newton

Gaya Gesek

156

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VIII

Untuk mempermudahmu

dalam mempelajari

bab ini, pelajarilah

diagram

alur yang disajikan

sebagai berikut.

contoh

dapat

menimbulkan

dirumuskan dalam

terdiri atas

terdiri

atas

Perubahan bentuk,

panjang arah,

kecepatan

Hukum-hukum

gaya

Hukum III

Newton

Hukum II

Newton

Hukum I

Newton

Gaya magnet, gaya

gravitasi

Gaya otot

Gaya

tak sentuh

Gaya sentuh

Gaya

Diagram Alur

157

Gaya dan Penerapannya

Pikirkan jawaban pertanyaan berikut ini sebelum kamu membaca uraian materi bab ini. Kemudian, periksa

kembali jawabanmu setelah kamu selesai membaca uraian bab ini. Apakah ada yang harus diperbaiki dengan

jawaban tersebut?

1. Dalam kehidupan sehari-hari kita sering melaku

kan tarikan dan dorongan, apakah tarikan dan

dorongan itu?

2. Apakah yang akan terjadi apabila tarikan dan

dorongan itu dilakukan bersama-sama pada arah

yang sama atau pada arah yang berlawanan?

3. Apakah yang terjadi pada suatu benda jika resul

tan gayanya sama dengan nol?

A. Pengertian Gaya

Pernahkah kamu bermain ayunan? Bagaimanakah

usahamu agar ayunan dapat berayun tinggi? Tentu kamu harus

meng

gerakkan kaki dan badan sehingga ayunan dapat melayang

semakin tinggi. Gerakan kaki dan badanmu adalah usaha dalam

memberikan dorongan atau tarikan pada ayunan agar tetap

berayun, seperti terlihat pada Gambar 9.2 (a). Jika temanmu

yang mendorong ayunan tersebut, apakah yang akan terjadi?

Apakah ayunan akan bergerak sama seperti pada saat kamu

melakukannya sendiri? Perhatikan Gambar 9.2 (b).

Apakah yang dimaksud dengan dorongan atau tarikan

yang kamu lakukan itu? Untuk mengetahuinya, lakukanlah

kegiatan Ayo Coba 9.1 berikut.

Sumber

CD Image

Tes Materi Awal

Gambar 9.1

Bagaimana benda-benda di

alam dapat bergerak? Apa

penyebabnya?

Gambar 9.2

Seorang anak sedang main

ayunan dengan

(a) didorong oleh temannya,

(b) dorongan sendiri.

Ayo Coba 9.1

Tujuan

Mendeskripsikan dorongan dan tarikan

Alat dan bahan

Buku, pensil, penggaris plastik, dan meja

158

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VIII

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 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,

berubah posisi, berubah kecepatan, berubah panjang atau

volume, dan juga berubah arah. Sebuah gaya disimbolkan

dengan huruf

singkatan dari

Force

. Satuan gaya dalam

Satuan Internasional (SI) adalah Newton (N) yang merupakan

penghormatan bagi seorang ilmuwan Fisika Inggris bernama

Sir Isaac Newton

(1642-1727).

Gambar 9.3

Tarikan atau dorongan dapat

menyebabkan suatu benda

bergerak atau berubah bentuk.

Mobil ketika mesinnya dihidupkan, dapat

melaju dengan kecepatan tertentu.

Setelah beberapa saat, mobil tersebut

direm sehingga jalannya menjadi lambat

dan perlahan-lahan berhenti.

Adakah dorongan atau tarikan yang me

mengaruhi benda tersebut? Apakah itu?

Ketika melaju, gaya apakah yang

bekerja pada mobil?

Pada saat mobil perlahan-lahan berhenti,

gaya apakah yang bekerja pada mobil

tersebut?

Apakah yang akan terjadi jika:

pegas ditarik,

roti ditekan,

sepeda dikayuh, dan

bola ditendang?

Kerjakanlah di buku latihanmu.

Soal Penguasaan Materi 9.1

Cara kerja

Tariklah sebuah buku di atas mejamu, seperti Gambar 9.3a.

Apakah yang terjadi?

Doronglah sebuah pensil di atas mejamu, seperti Gambar 9.3b.

Apakah yang terjadi?

Lengkungkan kedua ujung penggaris plastikmu, seperti

Gambar 9.3c. Apakah yang terjadi?

Pertanyaan

Apakah yang kamu lakukan terhadap setiap benda tersebut?

Apa yang terjadi pada masing-masing benda setelah kamu

melakukan kegiatan? Jelaskan.

Berdasarkan kegiatan ini, apakah kesimpulanmu?

159

Gaya dan Penerapannya

B. Jenis-Jenis Gaya

Tuhan telah memberikan anugerah kepada kamu berupa

otot sehingga setiap saat kamu dapat melakukan kerja.

Misalnya mandi, makan, menulis, minum, atau mengangkat

benda-benda. Semua kegiatan tersebut kamu lakukan dengan

memberi tarikan dan dorongan pada benda-benda itu sehingga

dapat berubah bentuk, kecepatan, panjang, atau arah. Ketika

kamu mendorong sebuah mobil, kamu telah memberikan gaya.

Dorongan tersebut menyebabkan mobil dapat bergerak dan

berpindah tempat, seperti pada Gambar 9.4 (a).

Selain itu, kamu tentu pernah melihat buah kelapa

tiba-tiba jatuh dari pohonnya, seperti pada Gambar 9.4 (b).

Apakah ada yang menarik buah kelapa tersebut sehingga

jatuh dari pohonnya? Bagaimanakah cara menariknya? Dari

kedua contoh tersebut, ada dua cara gaya bekerja terhadap

suatu benda. Supaya memahami kedua jenis gaya tersebut,

marilah lakukan kegiatan Ayo Coba 9.2

berikut.

Gambar 9.4

Contoh beberapa gaya yang

bekerja,

(a) orang yang sedang

mendorong mobil dan

(b) buah kelapa yang jatuh dari

pohonnya.

Ayo Coba 9.2

Tujuan

Mengidentifikasi gaya yang bersentuhan langsung dan gaya yang

tidak bersentuhan langsung

Alat dan bahan

Plastisin, karet gelang, kelereng, magnet batang, paku, benang,

sobekan kertas, dan penggaris plastik.

Cara kerja

Siapkan alat dan bahan.

Letakkan plastisin di atas meja, lalu tekanlah plastisin tersebut

dengan jarimu. Apakah yang terjadi?

Tariklah karet gelang. Apakah yang terjadi?

Doronglah kelereng di atas meja. Apakah yang terjadi?

160

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VIII

Tugas 9.1

Berikut adalah peristiwa yang terjadi dalam kehidupan

sehari-hari.

Gaya tarik yang dilakukan orang pada gerobak.

Gaya gesek ban mobil dengan jalan.

Gaya tendang ketika sedang menendang bola.

Gaya gravitasi bumi yang bekerja pada sebuah benda yang

jatuh ke permukaan bumi.

Gaya tarik atau gaya tolak magnet.

Gaya tarik atau tolak muatan-muatan listrik.

Coba kamu kelompokkan peristiwa-peristiwa tersebut

berdasarkan gaya sentuh dan gaya tak sentuh. Lalu, berikan

contoh sebanyak-banyaknya peristiwa lain yang termasuk

kedua gaya tersebut.

Ilmuwan

IPA

Sir Isaac Newton

(1642–1727)

Sir Isaac Newton

dilahirkan di sebuah wisma

besar di Woolstharpe,

Lincalnshire, Inggris. Newton

adalah seorang yang pendiam

dan selalu merasa kesepian.

Pada 1661, Newton dikirim

untuk belajar di Universitas

Cambridge, tidak jauh dari

tempat tinggalnya. Pada 1665

dan 1666, Newton banyak

membuat penemuan yang

penting.

Sumber:

www.horaz.com;

en.wikipedia.org

Gantunglah magnet batang dengan benang sehingga dapat

bergerak bebas. Lalu, berilah usikan-usikan pada magnet

tersebut. Amati apa yang terjadi.

Dekatkan magnet batang pada sebuah paku. Apakah yang

terjadi?

Lepaskan plastisin dari ketinggian tertentu. Apakah yang

terjadi?

Gosok-gosokkanlah penggaris plastikmu pada rambut, lalu

dekatkan pada sobekan kertas. Apakah yang akan terjadi?

Pertanyaan

Disebabkan oleh besaran apakah peristiwa yang terjadi pada

masing-masing benda?

Berdasarkan kegiatan ini, sebutkan contoh-contoh gaya yang

kamu ketahui. Kemudian, kelompokkanlah gaya-gaya tersebut

berdasarkan jenisnya, apakah dengan cara bersentuhan

langsung atau tidak.

Nama Gaya

Jenis Gaya

Gaya otot

Gaya sentuh

....

Tuliskan kesimpulanmu tentang jenis gaya tersebut.

Berdasarkan kegiatan tersebut, gaya dibedakan menjadi

dua jenis, yaitu gaya yang bekerja melalui sentuhan langsung

dan gaya yang bekerja tidak melalui sentuhan langsung.

Gaya yang bekerja melalui sentuhan langsung disebut gaya

sentuh, sedangkan gaya yang bekerja tidak melalui sentuhan

langsung disebut gaya tak sentuh. Adapun pengaruh gaya

pada benda, antara lain dapat menggerakkan benda serta

mengubah bentuk, kecepatan, dan arah gerak benda.

161

Gaya dan Penerapannya

C. Mengukur Gaya

Ketika kamu memberikan tarikan atau dorongan pada

sebuah benda, tentu kamu tidak tahu seberapa besar tarikan

atau dorongan yang kamu berikan. Untuk dapat mengetahui

besar gaya yang kamu berikan, diperlukan suatu alat ukur. Alat

ukur gaya yang paling sederhana dan dapat mengukur secara

langsung adalah neraca pegas (dinamometer). Terdapat

berbagai jenis dan skala dinamometer di laboratorium

seperti terlihat pada Gambar 9.5.

Sumber:

Phywe Physics Catalogue

Bagaimanakah cara menggunakan dinamometer? Untuk

lebih memahaminya, lakukan kegiatan Ayo Coba 9.3 berikut.

Gambar 9.5

Jenis-jenis dinamometer untuk

skala (a) 0,2 N, (b) 1

N, (c) 2 N,

(d) 5 N, (e) 10 N (f) 20 N, dan

(g) 100 N.

Ayo Coba 9.3

Tujuan

Mengetahui cara membaca dinamometer

Alat dan bahan

Dinamometer dengan batas ukur 1 N, 5 N, dan 10 N, balok yang

permukaannya kasar, beban dengan massa 20 g, 50 g, dan 100 g,

serta balok.

Cara kerja

Siapkan alat dan bahan.

Letakkan balok di atas meja, lalu tariklah balok tersebut

dengan neraca pegas 1 N, seperti Gambar 9.6 (a). Amati

skala neraca pegas dan catat skala hasil pengukurannya

ketika balok tepat akan bergerak.

Gantungkan secara bergantian beban 20 g, 50 g, dan 100 g dengan

neraca pegas yang berbeda, seperti pada Gambar 9.6 (b). Catat

setiap hasil pengukurannya.

Gambar 9.6

Mengukur besar gaya dengan

menggunakan neraca pegas.

162

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VIII

D. Penjumlahan Gaya dan

Pengaruhnya pada Benda

Apakah gaya memiliki arah? Coba kamu jatuhkan sebuah

benda. Apakah yang terjadi? Ke arah manakah benda tersebut

jatuh? Tariklah sebuah benda di mejamu. Ke manakah benda

itu bergerak? Coba belokkan arah tarikanmu. Apakah arah

gerak benda juga mengikuti gaya tariknya?

Dari contoh tersebut, kamu dapat menyimpulkan bahwa

gaya termasuk besaran yang memiliki nilai dan arah yang

kamu kenal dengan besaran vektor. Sebuah besaran gaya

dapat digambarkan dengan sebuah anak panah. Misalnya,

kamu memberikan gaya terhadap sebuah benda ke kanan,

seperti terlihat pada Gambar 9.7.

Panjang anak panah menyatakan nilai (besar) gaya,

sedangkan arah anak panah menyatakan arah kerja gaya.

Misalnya, sebuah gaya

yang besarnya 5 N bekerja pada

sebuah benda. Jika 1 cm menggambarkan 1 N, gaya tersebut

dapat digambarkan sebagai berikut.

1 N

F =

5 N

Panjang

menyatakan nilai gaya dan arah

menyatakan arah gaya.

1. Penjumlahan Gaya

Apabila kamu disuruh memindahkan sebuah meja

di kelasmu, manakah yang lebih mudah? Apakah dengan

mendorong sendirian atau dibantu dengan temanmu?

Mengapa demikian? Untuk lebih jelasnya, marilah lakukan

kegiatan Ayo Coba 9.4 berikut.

Gambar 9.7

Tangan yang sedang menarik

benda ke

kanan beserta vektor

gayanya.

Gambar 9.8

Gaya sebesar 5 N dan arahnya

ke kanan

Ukurlah benda-benda yang lainnya sehingga kamu memahami

cara mengukur gaya dengan dinamometer.

Pertanyaan

Gaya apa sajakah yang terlibat pada kegiatan tersebut?

Sebuah benda diukur dengan neraca pegas menunjukkan 2 N,

berapakah hasil skala jika 10 buah benda yang sama jika

digantungkan pada neraca pegas?

Bagaimanakah sikapmu ketika melihat seseorang yang sedang

mengukur berat beras di pasar salah atau tidak benar?

163

Gaya dan Penerapannya

Ayo Coba 9.4

Tujuan

Mengidentifikasi penjumlahan gaya

Alat dan bahan

Sebuah meja

Cara kerja

Doronglah sebuah meja olehmu sendiri, seperti pada

Gambar 9.9 (a).

Kemudian, dorong meja tersebut olehmu dan temanmu secara

serentak dengan arah yang sama, seperti pada Gambar 9.9 (b).

Apakah yang terjadi?

Dorong kembali meja tersebut olehmu dan temanmu dengan

arah yang berlawanan, seperti pada Gambar 9.9 (c). Apakah

yang terjadi?

Pertanyaan

Bagaimanakah seharusnya arah kedua gaya agar meja lebih

mudah didorong?

Bagaimanakah meja tersebut jika didorong dengan dua gaya

yang berlawanan arah?

Coba kamu gambarkan kedua gaya yang bekerja pada meja

dengan arah berlawanan.

Apakah dua buah gaya atau lebih dapat dijumlahkan?

Mendorong meja oleh dua orang dengan arah yang sama

tentu akan lebih mudah dibandingkan dengan mendorong

meja oleh satu orang. Hal ini menunjukkan bahwa dua buah

gaya atau lebih dapat dijumlahkan. Namun, bagaimanakah

jika kedua gaya yang kamu kerjakan itu saling berlawanan

arah? Tentu benda akan lebih sulit untuk bergerak. Mengapa

demikian? Hal ini disebabkan kedua gaya tersebut saling

mengurangi. Penjumlahan atau pengurangan dua buah gaya

atau lebih disebut resultan gaya.

Misalnya, dua orang sedang mendorong sebuah mobil

dengan gaya masing-masing 50 N dan 40 N. Gaya kedua orang

yang memengaruhi mobil tersebut menjadi 90 N. Apabila

kedua gaya itu kamu gambarkan dan 1 cm mewakili 10 N

akan didapatkan Gambar 9.11

berikut.

10 N

= 50 N

= 40 N

= 90 N

Gambar 9.9

Menurutmu, ke

arah manakah

meja akan bergerak?

Gambar 9.10

Dua orang sedang mendorong

mobil.

Gambar 9.11

(a) Dua buah gaya searah

masing-masing 50 N dan 40 N,

beserta (b) resultan gayanya.

164

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VIII

Cara menggambarkan resultan kedua buah gaya (

)

tersebut adalah dengan menggambarkan gaya

sesuai dengan

besar dan arahnya. Kemudian, di ujung gaya

digambarkan

gaya

dengan besar dan arah yang sesuai. Resultan gayanya

adalah panjang dari titik pangkal

sampai ke ujung akhir

Secara matematis, resultan beberapa buah gaya dapat

ditulis dengan persamaan sebagai berikut.

(N) =

(N)

+ F

(N)

+ F

(N)

...

(9–1)

Bagaimanakah jika kedua gaya itu saling berlawanan arah?

Misalnya, kedua gaya tersebut adalah

= 50 N ke arah kanan dan

= 40 N ke arah kiri, berapakah resultan gayanya? Kemanakah

arah gaya resultannya? Secara aljabar, resultan gaya ditulis.

+ (–

)

= 50 N + ( –40 N)

= 50 N – 40 N

= 10 N

Tanda minus pada gaya

menunjukkan bahwa

berlawanan arah dengan

. Adapun secara grafis, dapat

digambar sebagai berikut.

= 50 N

= 40 N

+ (–

) = 10 N

2. Kesetimbangan

Menjumlahkan dua buah gaya yang saling berlawanan arah

adalah dengan cara mengurangkan besar kedua gaya tersebut.

Bagaimanakah jika besar kedua gaya itu sama? Berapakah

resultannya? Apakah akibatnya terhadap benda? Tentu benda

akan diam karena jumlah kedua gaya tersebut sama dengan nol.

Keadaan ini disebut benda berada dalam kesetimbangan. Jadi,

suatu benda dikatakan setimbang apabila resultan gaya yang

bekerja pada benda tersebut sama dengan nol.

Jika 2 N dinyatakan dengan 1 cm, lukislah

diagram gaya-gaya berikut.

= 10 N ke kanan,

= 12 N ke kiri.

Dua orang anak sedang mendorong sebuah

meja ke kanan dengan gaya masing-masing

10 N dan 20 N. Gambarlah gaya-gaya tersebut

dan gunakan skala yang sesuai.

Gambar 9.12

(a) Dua buah gaya berlawanan

arah dan (b) resultan gayanya.

Kerjakanlah di buku latihanmu.

Soal Penguasaan Materi 9.2

Tiga buah gaya masing-

masing

= 20 N,

= 25 N,

dan

= 30 N bekerja pada

suatu benda. Resultan gaya

terbesar adalah gambar ....

(

UN 2007

)

Jawaban (a)

= (25 + 30 – 20) N

= 35 N ke

kanan

= (20 + 30 – 25) N

= 25 N ke

kanan

= (20 + 25 – 30) N

= 15 N ke

kanan

= (30 – 25) N

= 5 N ke

kanan

= 20 N ke

atas

tersebut adalah dengan menggambarkan gaya

besar dan arahnya. Kemudian, di ujung gaya

Pembahasan UN

165

Gaya dan Penerapannya

E. Hukum-Hukum Newton

1. Hukum I Newton

Apabila kamu naik sebuah bus, kemudian bus itu tiba-

tiba di rem, kamu akan terdorong ke depan. Bagaimana

apabila bus tersebut maju tiba-tiba? Tentu kamu akan

terdorong ke belakang. Mengapa hal itu bisa terjadi? Untuk

menge

tahuinya lakukanlah kegiatan Ayo Coba 9.5

berikut.

Perhatikan gambar gaya berikut.

= 4 N

= 6 N

Manakah yang memberikan gaya yang

lebih besar.

Jelaskan peristiwa yang akan terjadi

pada benda tersebut.

Seekor kerbau ditarik melalui tali oleh dua

orang penggembala dengan gaya masing-

masing 60 N dan 40 N. Gambarkan dan

hitung resultan gaya dua orang tersebut jika

kedua gaya orang tersebut searah,

kedua gaya orang tersebut berlawanan

arah.

Sebuah benda yang beratnya 25 N diangkat

ke atas dengan gaya 40 N, seperti pada

gambar. Gambarkan gaya yang bekerja

pada benda dan hitung resultan kedua

gaya tersebut.

Ayo Coba 9.5

Tujuan

Membuktikan sifat kelembaman

Alat dan bahan

Kertas HVS 1 lembar, silinder logam, dan meja

Cara kerja

Letakkan selembar kertas di atas meja, kemudian letakkan

sebuah selinder logam di atas kertas itu.

Tariklah kertas itu secara horisontal dengan sekali sentakan.

Lakukan kegiatan tersebut beberapa kali.

Ulangi kegiatan di atas, tetapi dengan cara yang sedikit

berbeda. Tariklah kertas secara perlahan-lahan, lalu hentikan

secara mendadak. Lakukan kegiatan tersebut beberapa kali.

Pertanyaan

Apakah kesimpulanmu setelah melakukan percobaan pertama?

Apakah silinder logam cenderung diam ketika diganggu dengan

sekali sentakan?

Berapakah resultan gaya benda yang sedang diam?

Apakah kesimpulanmu setelah melakukan percobaan kedua?

Apakah selinder logam cenderung bergerak ketika gangguan

yang diberikan tiba-tiba dihentikan?

Apakah yang dapat kamu simpulkan dari kegiatan ini?

Gambar 9.13

Tariklah kertas dengan sekali

hentakan. Apakah yang terjadi?

166

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VIII

Dari kegiatan tersebut, kamu dapat mengetahui jika

suatu benda yang sedang diam memiliki kecenderungan

untuk diam. Benda yang sedang bergerak cenderung untuk

terus bergerak. Hal ini sesuai dengan sifat benda yaitu sifat

lembam (malas). Untuk benda yang bergerak terus, kamu

dapat melihatnya pada contoh berikut.

Ketika kamu mendorong sebuah balok di atas meja

yang permukaannya datar kamu akan melihat bahwa balok

tersebut akan cenderung bergerak dan kemudian berhenti.

Akan tetapi, pada saat permukaan meja tersebut diperhalus,

balok akan cenderung terus bergerak.

Kejadian tersebut dipelajari kali pertama oleh Sir Issac

Newton dan dinyatakan sebagai Hukum I Newton yang

menyatakan bahwa "

suatu benda akan tetap diam atau tetap

bergerak lurus beraturan jika resultan gaya yang bekerja pada

benda itu sama dengan nol

Prinsip inilah yang menyebabkan kamu terdorong ke

depan ketika bus tiba-tiba direm atau terdorong ke belakang

ketika bus bergerak maju secara mendadak. Keadaan tersebut

berhubungan dengan sifat kelembaman dirimu. Oleh sebab

itu, Hukum I Newton dikenal dengan hukum kelembaman.

Tugas 9.2

Sediakan olehmu sebuah benda yang bisa digantung,

seperti pada gambar.

Tariklah benang bagian bawah dengan sekali sentakan, lalu

amati yang terjadi pada benda tersebut. Lakukan kegiatan

ini beberapa kali.

Lakukan kegiatan yang sama dengan cara menarik benang

bagian bawah, tetapi secara perlahan-lahan. Amati yang

terjadi pada benda. Lakukan kegiatan itu beberapa kali.

Kesimpulan apakah yang dapat kamu berikan dari kegiatan tersebut?

Jelaskan sesuai dengan Hukum I Newton yang telah kamu pahami.

2. Hukum II Newton

Bagaimanakah akibatnya pada suatu benda apabila

resultan gaya yang bekerja padanya tidak sama dengan

nol? Tentu hanya ada satu kemungkinan, benda pasti akan

bergerak. Gerak apakah itu? Untuk menjawabnya, kamu

harus mengingat pelajaran yang telah lalu tentang gerak.

167

Gaya dan Penerapannya

Berdasarkan jawabanmu, dapat disimpulkan bahwa

apabila resultan gaya yang bekerja pada benda tidak sama

dengan nol tetapi konstan, benda akan bergerak lurus

berubah beraturan. Benda yang bergerak lurus berubah

beraturan kecepatannya berubah secara beraturan sehingga

mengalami percepatan yang tetap.

Ketika kamu mendorong meja seorang diri, tentu

meja tersebut bergerak lambat. Beda halnya ketika kamu

bersama teman-temanmu mendorongnya, meja tersebut lebih

mudah lagi bergerak. Hal ini terjadi karena gaya yang diberikan

terhadap meja olehmu sendiri lebih kecil dibandingkan ketika

kamu dibantu teman-temanmu. dengan demikian, meja lebih

mudah digerakkan karena percepatannya lebih besar.

Besarnya percepatan suatu benda sebanding dengan

resultan gayanya. Semakin besar resultan gaya yang bekerja

pada suatu benda, percepatannya akan semakin besar.

Apabila percepatan disimbolkan dengan

dan resultan gaya

disimbolkan dengan ∑

, dapat dituliskan

∑

(9–2)

Suatu benda memiliki sifat kelembaman yang selanjutnya

disebut massa kelembaman. Massa kelembaman ini sangat

memengaruhi percepatan gerak suatu benda. Untuk lebih

jelasnya, lakukanlah kegiatan Ayo Coba 9.6 berikut.

Tugas 9.3

Untuk mengingat kembali materi tentang gerak, jawablah

beberapa pertanyaan berikut di dalam buku latihanmu.

Masih ingatkah kamu tentang pelajaran gerak lurus? Coba

sebutkan dua jenis gerak lurus yang telah kamu pahami.

Sebutkan pula ciri-ciri dari kedua gerak tersebut.

Jika sebuah benda bergerak dengan kecepatan berubah

secara beraturan, besaran apakah yang akan berpengaruh

terhadap peristiwa tersebut?

Ayo Coba 9.6

Tujuan

Mengidentifikasi hubungan antara massa kelembaman dan

percepatan

Alat dan bahan

Mobil mainan elektrik dan buku

Cara kerja

Siapkan mobil mainan elektrik.

Jalankan mobil mainan tersebut, kemudian amati geraknya.

168

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VIII

Jika suatu benda yang sedang bergerak dengan percepat

an tertentu kamu tambahkan massa kelembamannya,

percepatan benda akan semakin kecil. Hal ini membuktikan

bahwa percepatan benda berbanding terbalik dengan

massa benda. Untuk resultan gaya tetap yang bekerja pada

suatu benda dengan massa semakin besar, semakin kecil

percepatan yang terjadi. Apabila massa kelembaman benda

disimbolkan dengan

, diperoleh hubungan percepatan dan

massa sebagai berikut.

(9–3)

Gejala-gejala tersebut telah dipelajari sebelumnya oleh

Newton sehingga menghasilkan Hukum II Newton, yang

menyatakan bahwa jika resultan gaya yang bekerja pada

suatu benda tidak sama dengan nol, benda akan bergerak

dengan percepatan yang besarnya sebanding dengan

resultan gayanya dan berbanding terbalik dengan massa

kelembamannya. Secara matematis dituliskan

atau

∑F = ma

(9–4)

dengan:

= percepatan (m/s

)

∑F

= resultan gaya (N)

massa (kg)

Untuk benda yang bergerak dengan gaya yang bekerja

∑F =

konstan,

= konstan. Artinya, benda mengalami gerak

lurus berubah beraturan.

Key Point

Hal Penting

Massa suatu benda

adalah ukuran kelembaman

dari benda tersebut.

Semakin besar massa,

semakin besar gaya

yang diperlukan untuk

memindahkan benda

tersebut.

The mass of a body is

a measure of the inertia of

a body. The bigger the mass,

the bigger the force needed

to change the motion of the

body.

Letakkan sebuah buku di atasnya, lalu amati pula gerakannya.

Ambil buku lain dan letakkan lagi di atas mobil mainan,

kemudian gerakkan mobil.

Lakukan kegiatan ini dengan menambah jumlah buku yang

berbeda hingga lima kali.

Pertanyaan

Apakah yang terjadi pada percepatan mobil mainan

tersebut?

Jelaskan mengapa bisa terjadi demikian.

Apabila pada sebuah benda yang sedang bergerak dengan

percepatan tertentu kamu tambahkan massa bebannya,

apakah yang terjadi pada percepatan benda tersebut?

Jelaskan pengaruh penambahan massa terhadap percepatan

benda.

169

Gaya dan Penerapannya

3. Hukum III Newton

Apabila kamu memiliki sepatu roda, coba kamu lakukan

kegiatan sederhana untuk menggali konsep Hukum III

Newton. Caranya, pakailah sepatu roda, ikatkan sebuah tali

pada dinding, lalu tariklah tali tersebut, seperti pada Gambar

9.14. Apakah yang terjadi?

Apabila kamu tarik dinding melalui tali, ternyata kamu

tertarik oleh dinding. Seolah-olah ada gaya yang menarikmu

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. Apakah kedua gaya tersebut sama? Untuk

menjawabnya, lakukanlah kegiatan Ayo Coba 9.7

berikut.

Gaya 10 N pada sebuah benda menyebabkan benda tersebut

bergerak dengan percepatan tertentu. Jika massa benda 2 kg,

hitung percepatan benda tersebut.

Penyelesaian:

Diketahui

= 10 N

= 2 kg

Ditanya

= 5 N/kg atau 5 m/s