Materi dan Contoh Soal Gaya Tak setimbang

Pernahkah Anda memindahkan meja dengan cara mendorongnya? Pernahkah Anda menarik sebuah gerobak yang bermuatan? Untuk membuat gerobak  atau meja bergerak, Anda harus menariknya atau bisa juga dengan cara mendorongnnya.

 

Sumber Gambar: beritakendari.com

Jika gaya yang Anda kerahkan tidak cukup besar, Anda mungkin meminta bantuan temanmu agar gerobak tersebut mau bergerak. Jika tidak, gerobak akan diam seperti gambar berikut.

Sumber Gambar: arinet66.wordpress.com

Temanmu mungkin akan menarik gerobak itu bersamamu atau mendorongnya dari belakang agar gerobak tersebut mau bergerak, seperti ditunjukkan pada gambar berikut. 

Sumber Gambar: suratsirat.wordpress.com

Dua gaya tersebut, yaitu gaya dari Anda dan temanmu akan bekerja pada arah yang sama. Jika dua gaya bekerja pada arah yang sama, maka kedua gaya itu dijumlahkan.

Gaya total atau gaya resultan pada gerobak tersebut sama dengan jumlah kedua gaya itu. Jika gaya total pada suatu benda menuju ke arah tertentu, gaya tersebut disebut gaya-gaya tak setimbang. Gaya-gaya tak setimbang selalu mengubah kecepatan sebuah benda.

Apabila temanmu mendorong gerobak dengan arah yang berlawanan dengan arah gaya dorongmu, gaya-gaya itu digabung dengan cara yang berbeda. Jika dua gaya berlawanan arah, maka gaya total kedua gaya tersebut merupakan selisih kedua gaya. Jika satu gaya lebih besar daripada gaya yang lain, gerobak itu akan bergerak ke arah gaya yang lebih besar. Dalam hal ini temanmu jelas tidak membantu Anda. Masih ingatkah Anda apa yang terjadi jika gaya dorongmu dan gaya dorong temanmu sama dan berlawanan arah? Ya benda akan diam, peristiwa ini disebut gaya setimbang.

Gaya dapat digambarkan sebagai anak panah, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Panjang anak panah menunjukkan besar gaya, dan arah anak panah menunjukkan arah gaya. Dengan menggunakan anak panah ini Anda dapat menyatakan berapa besar hasil gabungan gaya-gaya itu dan ke mana arahnya.

 

Adapun rumus untuk menghitung resultan gaya adalah sebagai berikut.

R = F₁ + F₂ + F₃ + . . . + F_n

Aturan (kesepakatan):

Jika mengarah ke kiri maka gayanya bernilai negative (-) dan jika mengarah ke kanan maka gayanya bernilai positif (+)

Contoh Soal

Sebuah tali ditarik ke kanan oleh A dengan gaya 80 N dan ditarik ke kiri oleh B dengan gaya 150 N. Berapah resultan gaya yang dikenakan oleh tali dan ke mana arah resultan gaya tersebut?

Penyelesaian:

Untuk menjawab soal ini harus ingat aturannya (kesepakatannya) agar tidak rancu. Yang ke kanan bertanda positif dan ke kiri bertanda negatif.

Diketahui:

F_A = 80 N

F_B = - 150 N

Ditanyakan:

R = ?

Jawab:

R = F_A + F_B

R = 80 N - 150 N

R = - 70 N (karena negatif berati arahnya ke kiri)

Jadi resultan gaya yang dikenakan oleh tali adalah 70 N dan arahnya ke kiri.

TOLONG DIBAGIKAN YA :