Mengenal Pengertian Gaya, Sifat, Macam, hingga Rumusnya

Apa yang dimaksud dengan gaya dalam ilmu fisika? Yuk, kita belajar bersama-sama tentang berbagai macam gaya yang ada dalam kehidupan!

—

Biasanya, kalau lagi tamasya, kita pasti akan mengambil foto untuk kenang-kenangan kan? Lalu saat berfoto pasti kita akan diminta untuk bergaya, misalnya gaya bebas, gaya peace, dan gaya lainnya. Nah, dalam ilmu fisika, dikenal juga istilah gaya tapi bukan merujuk pada gaya saat berpose, ya! Gaya dalam ilmu fisika dapat diartikan sebagai sebuah kekuatan atau force yang muncul dan menyebabkan suatu benda bisa bergerak atau berubah bentuk.

Jadi penasaran kan, sama gaya dalam ilmu fisika? Yuk, kita bahas secara lebih mendetail!

 

Pengertian Gaya

Gaya adalah suatu tarikan atau dorongan yang dapat menyebabkan suatu benda mengalami perubahan posisi, bentuk, atau arah gerak. Dalam fisika, gaya dianggap sebagai interaksi yang dapat mengubah keadaan suatu benda, baik itu benda diam menjadi bergerak, benda bergerak menjadi diam, atau benda bergerak berubah arah. 

Gaya merupakan salah satu konsep dasar dalam fisika yang sangat penting untuk memahami bagaimana benda bergerak dan berinteraksi satu sama lain. Satuan gaya adalah Newton (N), yang diambil dari nama ilmuwan terkenal Sir Isaac Newton. Beliau adalah tokoh penting dalam pengembangan hukum-hukum gerak yang menggambarkan bagaimana gaya bekerja pada benda. Sementara itu, gaya disimbolkan dengan huruf F yang diambil dari bahasa Inggris gaya yaitu Force.

 

Sifat-Sifat Gaya

Gaya memiliki beberapa sifat yang mempengaruhi bagaimana gaya tersebut bekerja pada suatu benda. Sifat-sifat gaya antara lain:

1. Memiliki Besar dan Arah

Gaya merupakan besaran vektor, artinya gaya memiliki besar (magnitude) dan arah. Besarnya gaya menunjukkan seberapa kuat gaya tersebut, sedangkan arah gaya menentukan ke mana gaya tersebut bekerja. Perubahan dalam besar atau arah gaya akan mempengaruhi gerak dan keadaan benda yang dikenai gaya.

Baca juga: Tangga Satuan Berat, Konversi, Alat Ukur, dan Contoh Soalnya

 

2. Dapat Menyebabkan Perubahan Kecepatan

Gaya dapat menyebabkan perubahan dalam kecepatan suatu benda, baik itu mempercepat, memperlambat, atau mengubah arah gerak benda. Hal ini sesuai dengan hukum kedua Newton, yang menyatakan bahwa percepatan suatu benda sebanding dengan gaya yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya.

 

3. Dapat Mengubah Bentuk Benda

Selain mengubah gerakan, gaya juga dapat mengubah bentuk benda secara fisik. Misalnya, ketika kita menekan tanah liat untuk membuat keramik, maka gaya yang kita berikan akan menyebabkan tanah liat tersebut berubah bentuk.

Gaya dapat mengubah bentuk tanah liat (Sumber: bobo.grid.id) 

 

4. Bekerja Secara Interaksi

Gaya selalu terjadi sebagai interaksi antara dua benda. Hal ini berarti gaya selalu muncul secara berpasangan, yaitu gaya aksi dan gaya reaksi, sesuai dengan hukum ketiga Newton. Misalnya, ketika kita mendorong dinding, maka dinding tersebut juga memberikan gaya yang sama besar tetapi berlawanan arah kepada kita.

 

5. Dapat Bekerja Melalui Jarak (Gaya Medan)

Beberapa jenis gaya, seperti gaya gravitasi, gaya magnet, dan gaya listrik, dapat bekerja meskipun terdapat jarak antara benda-benda yang berinteraksi. Gaya-gaya ini disebut sebagai gaya medan karena medan (seperti medan gravitasi atau medan magnet) adalah yang mentransmisikan gaya tersebut melalui ruang.

 

Macam-Macam Gaya

Gaya dapat dikategorikan ke dalam berbagai jenis berdasarkan sifat dan sumbernya. Berikut adalah beberapa macam gaya yang sering ditemui dalam kehidupan sehari-hari:

 

1. Gaya Sentuh

Gaya sentuh adalah gaya yang terjadi ketika sumber gaya bersentuhan langsung dengan objek penerima gaya. Gaya yang termasuk dalam jenis gaya sentuh antara lain:

a. Gaya Normal

Gaya normal adalah gaya reaksi yang muncul dan bekerja secara tegak lurus terhadap permukaan suatu benda. Gaya normal selalu memiliki besar yang sama dengan gaya yang diberikan oleh benda pada permukaan, tetapi berlawanan arah. Contoh gaya normal misalnya saat kita duduk di atas permukaan lantai. Berat tubuh kita akan mengarah ke lantai dan lantai tersebut akan memberikan dorongan ke arah yang berlawanan, yaitu ke arah tubuh kita, yang membantu menopang tubuh kita.

b. Gaya Gesek

Gaya gesek adalah gaya yang melawan gerak relatif antara dua permukaan yang bersentuhan. Gaya gesek muncul karena kekasaran permukaan dan adanya interaksi antara molekul-molekul pada permukaan tersebut. Arah dari gaya gesek selalu berlawanan dengan kecenderungan arah gerak benda. Contoh gaya gesek misalnya saat kita mendorong meja ke arah depan, maka di antara kaki meja dan lantai akan muncul gaya gesek ke arah belakang.

c. Gaya Pegas

Gaya pegas adalah gaya yang terjadi pada pegas atau benda elastis ketika mengalami peregangan atau tekanan. Gaya ini berhubungan langsung dengan perubahan panjang pegas dari keadaan seimbangnya. Gaya pegas berkaitan dengan Hukum Hooke yang menyatakan bahwa gaya pegas sebanding dengan perubahan panjang pegas. Contoh gaya pegas misalnya saat kita sedang melompat di atas spring bed atau trampolin. Spring bed atau trampolin tersebut akan bereaksi memberi gaya pegas yang dapat mendorong tubuh kita ke atas.

 

2. Gaya Tak Sentuh

Gaya tak sentuh adalah gaya yang terjadi ketika sumber gaya tidak bersentuhan langsung dengan objek penerima gaya. Gaya yang termasuk dalam jenis gaya tak sentuh antara lain sebagai berikut:

a. Gaya Gravitasi

Gaya gravitasi adalah gaya tarik-menarik yang terjadi antara dua benda yang memiliki massa. Gaya ini merupakan gaya yang membuat semua benda di bumi tertarik ke pusat bumi, sehingga benda jatuh ke tanah ketika dilepaskan. Gaya gravitasi adalah gaya yang juga mengatur gerakan planet, bulan, dan benda-benda langit lainnya di alam semesta.

b. Gaya Magnet

Gaya magnet adalah gaya yang dihasilkan oleh medan magnet, yang bekerja pada benda-benda yang memiliki sifat magnetik seperti besi, nikel, atau kobalt. Gaya ini dapat menarik atau menolak benda lain yang memiliki sifat magnetik. Gaya magnet juga bertanggung jawab atas fenomena yang kita lihat pada magnet, seperti menarik paku besi atau membuat kompas selalu mengarah ke utara.

Baca juga: Pengertian Magnet, Jenis-Jenis, Sifat, dan Bentuknya

c. Gaya Listrik

Gaya listrik adalah gaya yang terjadi antara partikel-partikel yang bermuatan listrik. Gaya ini bisa berupa gaya tarik-menarik atau gaya tolak-menolak, tergantung pada jenis muatan yang dimiliki oleh partikel tersebut. Jika kedua benda bermuatan sama, mereka akan saling tolak-menolak, sedangkan jika bermuatan berbeda, mereka akan saling tarik-menarik.

d. Gaya Lorentz

Gaya Lorentz adalah gaya yang timbul akibat adanya arus listrik dalam suatu medan magnet. Jadi, jika kita memiliki suatu benda konduktor yang berada di dalam medan magnet, kemudian kita aliri benda tersebut dengan arus listrik, maka akan timbul suatu gaya yang mampu menggerakkan benda tersebut.

e. Gaya Coulomb

Gaya coulomb merupakan gaya yang sesuai dengan Hukum Coulomb yang menyatakan bahwa interaksi muatan listrik yang sejenis akan tolak-menolak, sedangkan muatan yang berlainan jenis akan tarik-menarik. Misalnya, terdapat dua muatan yaitu q1 dan q2 yang berada pada jarak r satu sama lain dalam ruang hampa udara. Jika q1 dan q2 memiliki muatan yang sama, maka kedua muatan akan saling tolak-menolak. Sebaliknya, jika q1 dan q2 memiliki muatan yang berbeda, maka kedua muatan akan saling tarik-menarik.

f. Gaya Sentripetal

Gaya sentripetal adalah gaya yang membuat benda bergerak melingkar. Benda dapat bergerak melingkar karena benda yang diputar tersebut memiliki percepatan menuju pusat lingkaran. Percepatan itu disebut dengan percepatan sentripetal. Contoh gaya sentripetal misalnya ketika kita memiliki bola yang diikatkan ke ujung tali, kemudian bola tersebut diputar secara horizontal, maka gaya sentripetal akan membuat bola terus ditarik ke arah pusat sehingga bergerak secara melingkar. Gaya dari tegangan tali yang diikatkan terhadap bola merupakan gaya sentripetal.

 

Rumus Gaya

Berikut ini adalah beberapa contoh rumus gaya yang sering kita temukan dalam kehidupan sehari-hari:

1. Rumus Gaya Lorentz

Rumus gaya Lorentz adalah sebagai berikut:

Keterangan:

F = Gaya Lorentz (Newton)

B = Medan magnet (Tesla)

I = Kuat arus listrik (Ampere)

L = Panjang kawat berarus listrik yang masuk ke dalam medan magnet (meter)

θ = Besar sudut yang terbentuk antara medan magnet dan arus listrik 

 

2. Rumus Gaya Gesek

Rumus gaya gesekan atau gaya gesek adalah sebagai berikut:

 

3. Rumus Gaya Coulomb

Rumus gaya coulomb adalah sebagai berikut:

Baca juga: Pengertian Bunyi, Sifat, Jenis, hingga Syarat Terjadinya

 

4. Rumus Gaya Normal

Rumus gaya normal sebenarnya tidak ada karena gaya normal merupakan reaksi dari gaya berat. Namun dalam keadaan diam di atas permukaan, gaya normal memiliki besaran yang sama dengan gaya berat. Oleh karena itu, rumus gaya normal dapat dinyatakan sebagai berikut:

 

5. Rumus Gaya Sentripetal

Rumus gaya sentripetal adalah sebagai berikut:

Keterangan:

F = Gaya Sentripetal (Newton)

m = Massa benda yang melakukan gerak melingkar (kg)

v = Kecepatan benda saat bergerak melingkar (m/s)

r = Jari-jari lintasan gerak melingkar (m)

—

Demikian penjelasan mengenai gaya meliputi pengertian, sifat-sifat, macam-macam, hingga rumus gaya. Semoga penjelasan ini bisa membantu kamu memahami tentang gaya dalam ilmu fisika, ya! Jangan lupa untuk mempelajari mapel lainnya bersama Alta School!