Modul pembelajaran fisika ini membahas tentang gaya dan hukum-hukum Newton, termasuk pengertian gaya, jenis-jenis gaya, hasil gaya, dan ketiga hukum Newton tentang gerak benda.
3. KELUAR
GAYA
A.Pengertian Gaya
Gaya yang kita kenal dalam kehidupan sehari- hari
memiliki arti yang berbeda dengan gaya dalam
fisika. Dalam kehidupan sehari – hari gaya
diartikan sebagai cara, misalnya gaya berbicara,
gaya berpakaian, dan lain – lain.
Sedangkan gaya dalam fisika didefenisikan sebagai
tarikan atau dorongan yang diberikan kepada suatu
benda yang menyebabkan benda diam menjadi
bergerak dan benda bergerak menjadi diam.
Contohnya saat kamu mendorong atau menarik
meja atau saat kamu bermain basket.
Gaya diartikan sebagai tarikan atau dorongan
terhadap sebuah benda.
Jika suatu benda dikenai suatu gaya, gaya
tersebut dapat menyebabkan:
benda diam menjadi bergerak
Benda bergerak menjadi diam
Arah gerak benda berubah
Benda berubah bentuk
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
4. KELUAR
GAYA
B.Jenis Gaya
Gaya berdasarkan penyebabnya dikelompokan
menjadi 6 macam yaitu:
Gaya otot
Gaya otot adalah gaya yang berasal dari kekuatan
otot, seperti menarik, mengangkat, mendorong,
menendang dan sebagainya. Contohnya saat sedang
bermain bola kamu menggunakan gaya otot untuk
menendang bola dan berlalri.
Gaya pegas
Gaya pegas adalah gaya yang ditimbulkan dari
sebuah pegas karena pegas ditarik atau ditekan.
Salah satu contoh gaya pegas dalam kehidupan
sehari-hari adalah ketapel.
Gaya gesek
Gaya gesekan adalah gaya yang timbul karena
adanya gesekan relatif antara dua permukaan
benda. Contohnya saat kamu bermain kelereng
tanpa ada yang menghentikan kelereng tersebut
akan berhenti bergulir dengan sendirinya, hal ini
dikarenakan adanya gaya gesek yang menahan
pergerakan kelereng.
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
5. KELUAR
GAYA
Gaya magnet
Gaya magnet adalah gaya yang
ditimbulkan oleh magnet.
Gaya listrik
Gaya listrik adalah gaya yang
ditimbulkan oleh muatan listrik.
Gaya gravitasi
gaya gaya gravitasi adalah gaya tarik
yang diakibatkan oleh bumi. Contohnya
saat kamu melempar batu keatas, maka
batu itu tetap akan jatuh kebawah
karena adanya tarikan dari gaya
gravitasi.
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
6. KELUAR
GAYA
Sedangkan berdasarkan sifatnya
gaya dibedakan menjadi dua
yaitu:
Gaya sentuh
Gaya sentuh adalah tarikan atau
dorongan yang terjadi karena
adanya sentuhan antara dua
benda atau lebih. Contohnya
gaya otot, gaya pegas dan gaya
gesek
Gaya tak sentuh
Gaya tak sentuh adalah tarikan
atau dorongan yang terjadi
tanpa adanya sentuhan dengan
benda atau ada jarak antara
benda dan penyebab geraknya.
Contohnya gaya magnet,gaya
listrik dan gaya gravitasi
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
7. KELUAR
GAYA
C.Gaya dan Arah Gaya
Seperti gambar bila kamu mendorong
sebuah meja kearah kanan maka meja
tersebut akan bergerak kearah kanan, begitu
juga sebaliknya jika kamu mendorong meja
kesebelah kiri maka meja itu juga akan
bergerak kesebelah kiri. Hal ini menandakan
bahwa gaya memiliki arah tertentu. Oleh
karena itu gaya merupakan besaran vektor.
Gaya disimbolkan dengan huruf F. Gaya
dapat diukur dengan menggunakan neraca
pegas atau dinamometer. . Pada prinsipnya,
neraca pegas bekerjaberdasarkan perubahan
panjang pegas, karena pengaruh suatu gaya.
Besarnya gayadinyatakan dengan penunjukan
skala pada bagian luar neraca pegas dan
dinyatakandalam satuan Newton (N). Satu
Newton merupakan gaya yang
memberikanpercepatan 1 m/s2 kepada massa 1
kg, atau dapat dikatakan 1 N = 1 kg m/s2.
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
8. KELUAR
GAYA
D.Resultan Gaya
Jumlah total gaya yang bekerja pada suatu
benda disebut resultan gaya.
Resultan (R) merupakan satu gaya penganti
untuk semua gaya yang bekerja pada suatu
benda. Resultan gaya ada dua yaitu :
1.Dua Buah Gaya Segaris dan Searah
Dua buah gaya atau lebih yang segaris
dan searah dapat diganti dengan sebuah
gaya lain yang besarnya sama dengan jumlah
gaya-gaya tersebut. Untuk dua gaya yang
searah, besar resultan gaya dapat
dirumuskan sebagai berikut.
R = F1 + F2
Keterangan:
R : resultan (N)
F 1 : gaya pertama (N)
F 2 : gaya kedua (N)
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
10. KELUAR
GAYA
2.Dua Buah Gaya Segaris dan Berlawanan Arah
Dua buah gaya yang berlawanan arah,
resultannya (R) dapat dirumuskan sebagai
berikut.
R = F1 – F2
Untuk dua buah gaya yang berlawanan
berlaku:
o Keduanya akan saling mengurangi
o Arah resultan gaya, kearah gaya yang lebih
besar
o Jika gaya yang diberikan sama besar maka
R=0
Dua buah gaya segaris yang sama besarnya
tetapi berlawanan arah, maka resultannya
sama dengan nol. Karena resultan gaya yang
bekerja pada benda nol, maka benda tidak
mengalami perubahan gerak. Keadaan benda
seperti ini dinamakan dalam keadaan seimbang.
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
11. KELUAR
GAYA
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
Contoh
Diketahui dua buah gaya masing-masing 10 N ke arah
kanan dan 15 N ke arah kiri. Hitung gaya perpaduan
kedua gaya tersebut dan tentukan arahnya!
Diketahui : F1= 10 N
F2= 15 N
F1 dan F2 berlawanan arah
Ditanyakan : R = ...?
Arah = ...?
Jawab :
R = F2 – F1
R = 15 – 10
R=5N
Arah R sama dengan arah F2 yaitu ke kiri. Jadi, besar
perpaduan F1 dan F2 adalah 5 N, arahnya ke kiri.
12. KELUAR
GAYA
E.Gaya Gesek
Gaya gesekan adalah gaya yang timbuk
akibat persentuhan langsung antara dua
permukaan benda dengan arah berlawanan
terhadap kecendrungan gerak benda. Jika
permukaan benda yang bergesekan kasar
maka gaya gesek yang dihasilkan semakin
besar. Sebaliknya semakin halus
permukaan maka gaya gesek yang
dihasilkan semakin kecil. Gaya gesek
terbagi atas dua macam yaitu:
•Gaya gesek statis
yaitu gaya gesekan antara dua benda
yang akan mulai bergerak atau diam.
•Gaya gesek kinetis
yaitu gaya gesekan antara dua benda yg
mana salah satu bendanya ada yg
bergerak.
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
13. KELUAR
GAYA
2. Gaya Gesekan yang Merugikan
• Gaya gesekan antara ban mobil atau
motor dengan jalan mengakibatkan ban
cepat tipis.
• Gaya gesekan antara piston dengan
silinder dalam mesin mobil sehingga
mesin cepat panas dan mengakibatkan
mesin cepat aus.
• Gaya gesekan antara udara dengan
badan pengendara sepeda motor yang
menyebabkan gerak sepeda motor
terhambat. Itulah sebabnya kitasering
melihat para pembalab sepeda motor
menundukan badannya untuk
mengurangi gesekan dengan udara.
•Alas sandal dan sepatu menjadi tipis
karena sering bergesekan dengan jalan.
1. Gaya Gesekan yang Menguntungkan
•Gaya gesek antara kaki dan permukaan
lantai yang mengakibatkan kita dapat
berjalan.
•Gaya gesekan parasut dengan udara
menyebabkan para penerjun dapat
melayang diudara dan jatuh perlahan.
•System rem pada kendaraan untuk
memperlambat/ memberhentikan
kendaraan.
•Gaya gesekan antara ban mobil
bergerigi agar dapat mencengkram
permukaan jalanan sehingga kendaraan
tidak selip.
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
14. KELUAR
GAYA
Berat benda adalah gaya gravitasi
bumi yang bekerja pada benda
tersebut. Berat merupakan besaran
vektor dengan arah gaya menuju
pusat bumi. Alat mengukur berat
neraca pegas atau dinamometer.
Satuan berat dinyatakan dengan
satuan gaya, yaitu newton(N).
secara matematis berat dinyatakan
sebagai berikut:
Berat = massa x percepatan gravitasi
w= m . g
keterangan:
w= berat (N)
m= massa (kg)
g= gravitasi (m/s2)
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
16. KELUAR
HUKUM –HUKUM NEWTON
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
Menerapkan hukum newton untuk menjelaskan
berbagai peristiwa dalam kehidupan sehari-
hari
Kamu dapat menerapkan hukum newton untuk
menjelaskan berbagai peristiwa dalam
kehidupan sehari – hari.
Kompetensi Dasar
Tujuan Pembelajaran
18. KELUAR
HUKUM-HUKUM NEWTON
A. Hukum I Newton
Seperti gambar ketika kamu
sedang didalam bus, kemudian bus
tiba-tiba bergerak, maka tubuh
kamu terdorong kebelakang dan
ketika bus melaju kencang tiba-
tiba direm, tubuh mu akan
tertarik kedepan. Hal ini
disebabkan tubuh kita cenderung
mempertahankan keadaannya
semula, yaitu diam.Sebuah benda
yang ringan memiliki kelembaman
yang lebih kecil daripada benda
yang berat. Hal ini sesuai dengan
Hukum I Newton.
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
19. KELUAR
HUKUM-HUKUM NEWTON
Hukum I Newton berbunyi, apabila
resultan gaya yang bekerja pada suatu
benda sama dengan nol atau tidak ada
gaya yang bekerja pada benda, maka
untuk benda yang bergerak akan terus
bergerak dengan kecepatan tetap pada
lintasan yang lurus, dan untuk benda
diam selamanya akan terus diam.
Sifat benda yang mempertahankan
keadaan diam atau keadaan bergeraknya
disebut inersia atau kelembaman. Oleh
karena itu, Hukum I Newton dikenal
dengan sebutan hukum kelembaman.
Secara matematis hukum I Newton
dinyatakan sebagai berikut.
∑F=0
Rumus ini berlaku untuk benda diam atau
benda bergerak dengan kecepatan tetap.
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
20. KELUAR
HUKUM-HUKUM NEWTON
B. Hukum II Newton
Hukum II Newton berkaitan
dengan resultan gaya yang tidak sama
dengan nol. Misalnya, ketika kamu
mendorong meja hingga bergerak.
Mula-mula meja diam, karena tidak ada
gaya yang bekerja. Setelah didorong
atau diberi gaya, barulah meja
bergerak.
Sebenarnya, selain gaya dorong
yang kamu lakukan, pada meja juga
terjadi gaya lain, seperti gaya gesekan
dari lantai atau dari angin. Jadi, pada
prinsipnya gaya yang bekerja pada meja
bukanlah gaya tunggal, tetapi gabungan
dari berbagai gaya yang dinamakan
resultan gaya. Resultan gaya inilah yang
menghasilkan percepatan benda.
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
21. KELUAR
HUKUM-HUKUM NEWTON
Newton merumuskan hal ini dalam
hukum keduanya, yaitu percepatan yang
dihasilkan oleh resultan gaya yang
bekerja pada suatu benda sebanding
dan searah dengan resultan gaya tapi
berbanding terbalik dengan massa
bendanya. Secara matematis hukum II
Newton dunyatakan sebagai berikut:
F= m.a
Keterangan:F= gaya yang bekerja (N)
m= massa benda (kg)
a= percepatan benda (m/s2)
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
23. KELUAR
HUKUM-HUKUM NEWTON
C. Hukum III Newton
Newton merumuskan hukum ketiganya,
yaitu jika benda pertama mengerjakan
gaya terhadap benda kedua, maka
benda kedua akan mengerjakan gaya
terhadap benda pertama yang
besarnya sama, tetapi arahnya
berlawanan. Pasangan kedua gaya ini
sering dikenal dengan gaya aksi–reaksi.
Faksi = -Freaksi
Keterangan:
F 1 : gaya aksi
F 2 : gaya reaksi
Tanda negatif menunjukkan kedua gaya
berlawanan.
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
25. KELUAR
ENERGI DAN USAHA
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
Menjelaskan hubungan bentuk energi dan
perubahannya, prinsip “Usaha dan Energi”
serta penerapannya dalam kehidupan sehari-
hari
Kamu dapat mendeskripsikan bentuk energi
dan perubahannya serta penerapannya dalam
kehidupan sehari-hari.
Kompetensi Dasar
Tujuan Pembelajaran
26. KELUAR
ENERGI DAN USAHA
B.Pengertian Energi
Energi adalah kemampuan untuk
melakukan usaha. Dalam SI satuan
energi dinyatakan dalam joule (J).
Sedangkan dalam ilmu Biologi dan
kedokteran, satuan energi yang sering
digunakan adalah kalori.
1 kalori=4,2 joule
Menurut hukum kekekalan energi,
energi tidak dapat diciptakan atau
dimusnahkan tetapi hanya dapat
diubah dari satu bentuk ke bentuk
lain.
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
27. KELUAR
ENERGI DAN USAHA
B.Bentuk-Bentuk Energi
• Energi Panas
Energi panas adalah energi yang dihasilkan dari
energi kinetik partikel-partikel penyusun benda.
Jika suhu benda semakin panas maka gerakan
partikel-partikel semakin cepat.
• Energi Bunyi
Energi bunyi adalahenergi yang dihasilkan oleh
semua benda yang bergetar. Energi bunyi
mengalir melalui gelombang mekanik. Semakin
besar simpangan benda semakin besar pula energi
bunyi yang dihasilkan. Misalnyasenar gitar yang
dipetik menghasilkan bunyi.
• Energi Kimia
Energi kimia adalah energi yang berasal dari
reaksi senyawa-senyawa. Misalnya energi yang
tersimpan dalam makanan, minuman, atau bahan
bakar.
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
28. KELUAR
ENERGI DAN USAHA
• Energi Listrik
Energi listrik adalah energi yang berasal dari
muatan listrik. Alat-alatyang dapat menghasilkan
energi listrik diantaranyaadalah baterai, aki
(akumulator), dan generator.
• Energi Magnet
Energi magnet adalah energi yang dihasilkan oleh
magnet
• Energi Cahaya
Energi cahaya adalah energi yang dihasilkan oleh
adanya radiasi gelombang elektromagnetik pada
frekuensi cahaya tampak. Contohnya cahaya ,
cahaya dari lampu, dan sebagainya.
• Energi Mekanik
Energi mekanik adalah energi yang dimiliki suatu
benda terhadap kedudukannya. Energi mekanik
terdiri dari energi potensial dan energi kinetik.
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
29. KELUAR
ENERGI DAN USAHA
C. Sumber dan Pemanfaatannya
•Energi Matahari
Energi matahari dapat digunakan sebagai
pemanas air dengan memasang sel surya
atau fotovoltaik.
•Energi Angin
Energi angin dimanfaatkan sebagai sumber
pembangkit listrik, berupa kincir angin yang
mampu mengerakan turbin
•Energi Air
Energiair dimanfaatkan sebagai sumber
pembangkit listrik .
•Energi Biogas
Energi biogas adalah energi yang
memanfaatkan kotoran ternak untuk
menghasilkan gas. Gas ini dapat
digunakansebagai bahan bakar kompor gas
danlampu penerangan.
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
30. KELUAR
ENERGI DAN USAHA
•Energi Panas Bumi
Uap panas yang berada didalam bumi dapat
dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik.
Pembangkit listrik yang memanfaatkan
tenaga panas bumi disebut PLTP
•Energi Nuklir
Energi nuklir merupakan energi yang
dihasilkan dari reaksi inti atom. Contoh
pemanfaatan energi nuklir adalah PLTN.
•Energi Minyak dan Batu Bara
Minyak bumi dan batu bara merupakan hasil
tambang yang dapat dimanfaatkan sebagai
sumber energi. Bahan bakar minyak (BBM)
merupakan sumber energi yang banyak
dimanfaatkan manusia untuk peralatan
transportasi, peralatan rumah tangga dan
sektor industri.
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
31. KELUAR
ENERGI DAN USAHA
D.Energi Ditinjau Dari Keberadaannya
Sumber Energi Tidak Dapat
Diperbaharui
Sumber energi tidak dapat
diperbaharu adalah sumber energi
yang keberadaanya tidak dapat
dibuat kembali. Contohnya minyak
bumi dan batu bara.
Sumber Energi Dapat Diperbaharui
Sumber energi yang dapat
diperbaharui adalah sumber energi
yang keberadaannya dapat dibuat
lagi. Contohnya gas buatan.
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
32. KELUAR
ENERGI DAN USAHA
E.PERUBAHAN BENTUK ENERGI
•Mengubah energi listrik menjadi
energi cahaya
•Mengubah energi listrik menjadi
energi gerak
•Mengubah energi listrik menjadi
energi bunyi
•Mengubah energi listrik menjadi
energi panas
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
33. KELUAR
ENERGI DAN USAHA
•Mengubah energi mekanik
menjadi energi listrik
•Mengubah energi kimia menjadi
energi cahaya
•Mengubah energi gerak menjadi
energi bunyi
•Mengubah energi kimia menjadi
energi panas
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
34. KELUAR
ENERGI DAN USAHA
F.Energi Mekanik
Energi mekanik adalah energi ditinjau dari
gerak benda. energi mekanik terdiri atas energi
potensial dan energi kinetik.
•Energi Potensial
Energi potensial adalah energi yang dimiliki suatu
benda disebabkan oleh kedudukannya berdasarkan
ketinggiannya atau keadaan diam. Secara
matematis, energi potensial dirumuskan :
Ep=m.g.h
•Energi Kinetik
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh
suatu benda bergerak. Secara matematis energi
kinetik dirumuskan :
Ek= ½ m.v²
•Hukum Kekekalan Energi Mekanik
Energi mekanik yang dimiliki suatu benda dapat
dituliskan sebagai berikut:
Em= Ep+Ek
maka hukum kekekalan energi mekanik dapat
dituliskan
Em1=Em2
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
35. KELUAR
ENERGI DAN USAHA
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
Contoh
Sebuah kelapa berada dipohon setinggi 7 m dari
permukaan tanah, dan perkiraan massa buah kelapa itu 2
kg. jika kecepatan gravitasinya 9,8 m/s ². Berapakah
energi potensial yang dimiliki buah kelapa tersebut?
Diketahui : h=7 m
m=2 kg
g=9,8 m/s ²
Ditanya : Ep=..?
Jawab :
Ep=m.g.h
=2 kg x 9,8 m/s ² x 7 m
=137,2 J
36. KELUAR
ENERGI DAN USAHA
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
Contoh
Sebuah benda bergerak dengan kecepatan 8 m/s. Jika
massa benda tersebut 2 kg, berapakah energi kinetiknya?
Diketahui : v = 8 m/s
m=2 kg
Ditanya : Ek=..?
Jawab :
Ek= ½ m.v²
= ½ 2 kg x (8 m/s) ²
=64 J
37. KELUAR
ENERGI DAN USAHA
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
Contoh
Sebuah genting jatuh dari atas bangunan dengan energi
kinetik dan energi potensialnya berturut-turut 15 J dan
7 J. Berapakah energi mekanik genting tersebut?
Diketahui : Ek = 15 J
Ep = 7 J
Ditanya : Em =..?
Jawab :
Em= Ek + Ep
= 15 J + 7 J
=22 J
38. KELUAR
ENERGI DAN USAHA
G.USAHA DAN DAYA
Usaha merupakan gaya dikalikan dengan
perpindahan yang searah dengan gaya. Jika
ada perpindahan sesuatu baru dapat dikatakan
melakukan usaha. Secara matematis usaha
dirumuskan sebagai:
W=F.s
Keterangan: W= usaha
F = Gaya
s = jarak
Daya merupakan kecepatan seseorang untuk
melakukan usaha. Secara matematis daya
dinyatakan dalam persamaan:
P= W/t
P= [(F.s)/t)]
Keterangan: W= usaha
P = Daya
t = waktu
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
39. KELUAR
ENERGI DAN USAHA
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
Contoh
Seekor kuda menarik gerobak dengan gaya 200N sejauh
5 m. Berapakah usaha yang dilakukan kuda untuk menarik
gerobak tersebut?
Diketahui : F = 200 N
s = 5 m
Ditanya : W =..?
Jawab :
W= F.s
= 200 N x 5 m
=1000 J
40. KELUAR
ENERGI DAN USAHA
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
Contoh
Jika sebuah mesin melakukan usaha sebesar 180.000 J
selama 0,5jam, berapakah besarnya daya?
Diketahui : W = 180.000 J
t = 0,5 X3600 s = 1.800 s
Ditanya : P =..?
Jawab :
P= W/t
= 180.000 J / 1.800 s
=100 watt
42. KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
A. Tuas (Pengungkit)
Tuas adalah suatu alat yang
digunakan untuk memindahkan atau
mengangkat beban dengan gaya yang
lebih kecil dari bebannya. Sistem kerja
tuas terdiri atas tiga bagian, yaitu
beban, titik tumpu, dan kuasa.
Berdasarkan posisi bagian-bagian sistem
kerjanya, maka tuas dikelompokkan
menjadi tiga, yaitu tuas jenis pertama,
kedua, dan ketiga.
1. Tuas Jenis Pertama
Pada tuas jenis pertama posisi titik
tumpu berada diantara beban dan
kuasa. Dengan kata lain, beban dan
kuasa berada pada sisi yang berlainan
dari titik tumpu.Contoh penggunaan
tuas jenis pertama ini adalah linggis
untuk mengankat batu, tang
pemotong, gunting, dan sebagainya.
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
43. KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
2. Tuas Jenis Kedua
Pada tuas jenis kedua, posisi titik
tumpu berada pada salah satu ujung
tuas, sedangkan beban terletak
diantara titik tumpu dan kuasa.
Contoh penggunaan tuans jenis kedua
ini adalah pembuka tutup botol.
3. Tuas jenis ketiga
Pada tuas jenis ketiga posisi titik
tumpu benda berada pada salah
satuujungnya, sedangkankuasa terletak
antara titik tumpu dan beban.
Contohnya pada saat kamu mengangkat
barbel, siku mu sebagai titik tumpu,
lengan sebagaikuasa danbarbel pada
telapak tangan sebagai beban.
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
45. KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
Contoh
Sebuah batu besar
dengan massa 80 kg
akan dijungkit dengan
sebuah tuas yang
panjangnya 1,5 m. jika
lengan beban adalah
0,5m, berapakah kuasa
yang diperlukan agar
batu dapat terangkat
dan berapakah
keuntunganmekanis tuas
tersebut
Diketahui: m =
80 kg
l = 1,5 m
lb = 0,5 m
g = 9,8 m/s2
Ditanya:F …..?
KM…..?
Jawab :
w= m.g
= 80 kg x 9,8 m/s2
= 784 N
lk= l - lb
= 1,5 m – 0,5 m
= 1 m
F x lk = W x lb
F =(lb / lk) W
=(0,5/1) x 784 N
= 392 N
KM=W/F
=784/392
= 2 N
46. KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
B. Katrol
Katrol merupakan pesawat sederhana
berbentuk roda yang sekelilingnya diberi
tali. Berdasarkan rangkaiannya katrol
terdiri dari katrol tetap,katrol bergerak,
dan sistem katrol.
1. Katrol Tetap
Katrol tetap adalah suatu katrol yang
tidak berpindah tempatnya tetapi hanya
berputar saja. Pada Katrol Tetap Titik
Tumpu terletak pada sumbu katrol
artinya Jarak antara Titik Beban ke
Titik Tumpu sama dengan jarak antara
kuasa ke titik tumpu dengan demikian
maka panjang lengan beban sama dengan
panjang lengan kuasa.
Karena lk = lb maka w= F, sehingga
didapat keuntungan mekanisnya
KM= w/F =1
47. KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
2. Katrol Bergerak
Katrol bergerak adalah katrol
yang ikut bergerak bersama
beban. Pada katrol bergerak
titik tumpu terletak pada tali
yang terikat pada tempat
tertentu sedangkan titik
beban terletak pada pusat
(poros) katrol dan titik kuasa
terletak pada tali yang ditarik
gaya.
Karena 2lk = lb maka F=(1/2)w,
sehingga didapat keuntungan
mekanisnya
KM= w/F =2
48. KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
3. Sistem katrol
Sistem katrol adalah beberapa katrol
yang disatukan dalam blok katrol
sehingga dapat bergerak. Dengan
menggunakan sistem katrol ini, kuasa
yang diperlukan untuk mengangkat
beban dapat diperkecil. Dalam sistem
katrol F= (1/n) w dimana n adalah
banyaknya katrol yang terdapat pada
sistem katrol. Keuntungan mekanis
dari sistem katrol dapat dituliskan:
KM= w/F =n
Contoh Jika katrol menggunakan tali
yang menahan beban berjumlah 6,
maka keuntungan mekaniknya adalah 6
kali.
51. KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
C. Bidang miring
ketempat yang lebih tinggi.
Misalnya, memindahkan kotak
barang dari atas tanah kedalam
sebuah truk. Contoh bidang miring
dalam kehidupan sehari-hari
diantaranya sekrup, bor kayu,
tangga, dan papan yang dimiringkan.
Usaha yang dilakukan kuasa F
pada bidang miring (WF) harus sama
dengan usaha yang dilakukan beban
pada arah vertikal (WB).dapat
dirumuskan sebagai berikut.
WF = WB
F.s = w.h
s/h= w/F
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
52. KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
Keuntungan mekanisnya adalah sebagai
berikut.
KM =w/F= s/h
Keterangan : F= kuasa/ gaya (N)
w = beban/ gaya berat beban (N)
s = panjang bidang miring (m)
h = tinggi bidang miring (m)
WF= usaha dari kuasa F
WB= usaha dari beban w
Salah satu aplikasi bidang miring adalah
baji. Baji adalah benda keras yang
terbuat dari batu atau logam yang
dibuat tebal pada salah satu ujungnya
sedangkan ujung yang lain dibuat lebih
tipis sehingga bagian ujung yang tipis
menjadi lebih tajam. Contoh dari baji
antaralain paku, pahat, kapak, dan
pisau.
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
53. KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
Sebuah drum bermassa 200kg akan dinaikkan dari tanah
keatas sebuah truk setinggi 1,2m dengan menggunakan
bidang miring sepanjang 5 m. berapakah kuasa yang
harus dilakukan untuk memindahkan drum tersebut?
(g=10 N/kg)
Diketahui: m = 200 kg
g = 10 N/kg
h = 1,2 m
s = 5 m
Ditanya : F=…..?
Jawab:
w= m.g
= 200 kg x 10 N/kg
= 2000 N
F.s = w.h
F = (2000 N x 1,2 m) / 5 m
= 480 N
54. KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
D. Roda Gigi (GIR)
Roda gigi (gir) termasuk pesawat
sederhana yang dapat mengubah
besar gaya dan kecepatan putar.
Salah satu penerapan roda gigi
dalam keseharian adalah roda gigi
pada jam mekanis. Jam mekanis
terbentuk dari beberapa roda gigi
yang saling menggerakkan. Setiap
roda gigi memiliki jumlah gigi yang
berbeda.
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
56. KELUAR
TEKANAN
A. Tekanan Pada Zat Padat
Tekanan pada zat padat dapat didefenisikan
sebagai besarnya gaya yang bekerja tegak lurus
pada suatu bidang permukaan tersebut. secara
matematis, tekananpada zat padatdapat
dinyatakan sebagai:
P=F/A
Keterangan: P= tekanan
F= Gaya
A= Luas permukaan
Satuan tekanan berdasarkan SI ditetapkan
dalam Pascal (Pa).
1 Pa= 1 N/m2
Satuan tekanan dalam cgs adalah
1 atm= 76 cmHg
Tekanan pada permukaan benda ditentukan oleh
besar gaya dan luas bidang tekanan tempat gaya
bekerja. Semakin kecil luas bidang tekannya
maka tekanannya semakin besar. Sebaliknya
semakin besarluas bidang tekannya maka
tekanannya semakin kecil.
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
58. KELUAR
TEKANAN
Tekanan zat cair atau tekanan
hidrostatis adalah tekanan pada zat cair yang
disebabkan oleh berat zat cair itu sendiri
yang memberikan gaya ke segala arah.
Besarnya tekanan hidrostatis bergantung
pada:
• massa jenis zat cair (ρ)
• percepatan gravitasi (g)
• kedalaman zat cair (h)
Pada zat cair, semakin dalam suatu
tempat dalam zat cair maka tekanan pada
tempat itu akan semakin besar.
Secara matematis, tekanan hidrostatis
dinyatakan dalam persamaan:
Ph = ρ.g.h
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
B.Tekanan Zat Cair
60. KELUAR
TEKANAN
C. Bejana Berhubungan
Bejana berhubungan adalah dua pipa atau
lebih yang saling dihubungkan oleh sebuah pipa
sehingga zat cair dalam bejana tersebut mengalir
dari bejana yang satu ke bejana yang lain.
“Dalam bejana berhubungan yang diisi dengan satu
jenis zat cair, dalam keadaan setimbang, permukaan
zat cair terletak dalam satu bidang datar.”
Dan untuk bejana berhubungan yang diisi
dengan dua zat cair yang berbeda, akan berlaku:
“Dalam bejana berhubung yang diisi dengan dua
macam jenis zat cair yang massa jenisnya berlainan,
dalam keadaan setimbang, tinggi permukaan zat cair
diatas bidang batas yang bersamaan berbanding
terbalik dengan massa jenisnya.”
secara matematis tekanan pada bejana
berhubungan dapat dituliskan sebagai berikut:
P1=P2
ρ 1.g.h1= ρ2.g.h2
ρ1.h1= ρ2.h2
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
61. KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
Contoh:
Sebuah bejana berhubungan berisi dua zat cair, yaitu air
raksa denga massa jenis 13600 kg/m³ setinggi 50 cm
dan air dengan massa jenis 1000 kg/m³. Berapakah
tinggi air dari keadaan setimbang?
Diketahui : ρ air raksa= 13600 kg/m³
h air raksa= 50 cm =0.5 m
ρ air = 1000 kg/m³
Ditanya : h air=..?
Jawab :
ρ1.h1= ρ2.h2
13600 kg/m³ x 0,5 m= 1000 kg/m³. h air
h air = 6.800/1000
= 6,8 m =68 cm
62. KELUAR
TEKANAN
D. Hukum Pascal
Prinsip pascal dikemukakan oleh Blaise
Pascal yang berbunyi: “Tekanan yang
diberikan pada suatu cairan dalam suatu
ruang tertutup akan diteruskan kesetiap
titik tanpa ada pengurangan.
Secara matematis dapat ditulis sebagai
berikut :
Alat-alat yang menggunakan prinsip pascal
antara lain:
• Pompa hidrolik
• Dongkrak hidrolik
• Rem hidrolik
• Alat pengangkat mobil
P1=P2
F1 / A1 = F2 / A2
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
64. KELUAR
TEKANAN
E. Hukum Archimedes
Bunyi hukum Archimedes, “ Sebuah benda yang tenggelam
seluruhnya atau sebagian dalam suatu fluida diangkat
keatas oleh sebuah gaya yang sama dengan berat fluida
yang dipindahkan”. Secara matematis hukum Archimedes
dirumuskan sebagai berikut:
FA = ρ.v.h
Ketika suatu benda tercelup keair, beratnya bukan
benar-benar hilang. Benda terasa lebih ringan apabila
didalam air karena benda tersebut mendapatkan gaya
dorong keatas.
Gaya keatas(FA) = berat benda sesungguhnya –
Berat benda yang hilang (berat semu)
Peristiwa dalam hukum Archimedes:
• Tenggelam (w > FA)
• Melayang (w = FA)
• Terapung (w < FA)
Alat-alat yang menerapkan hukum Archimedes, antara
lain kapal laut, kapal selam, galangan kapal, balon udara,
dan hidrometer (alat untuk mengukur massa jenis benda).
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
65. KELUAR
PESAWAT SEDERHANA
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
Contoh:
Kapal dengan volume 50.000 m3, terapung di atas air laut
dengan massa jenis1.200 kg/m3. Jika bagian kapal yang
terbenam di dalam air laut hanya setengahnya maka berat
kapal di udara adalah . . . .
Diketahui : v= 50.000 m3
ρ= 1.200 kg/m3
h=50 % volume kapal
Ditanya :w udara=..?
Jawab :
W udara = F keatas
W udara= ρ. 50 % volume kapal. g
= 1000 kg/m ³ x (50/100)(50000) x10
= 250.000.000 N
66. KELUAR
TEKANAN
F. Tekanan Udara
Tekanan udara terjadi karena udara memiliki
berat. Semakin tinggi suatu tempat, semakin kecil
tekanan udaranya.
Alat yang biasa digunakan untuk mengukur tekanan
udara disebut barometer. Tekanan udara pada
barometer air raksa dibaca dalam sentimeter
raksa (cmHg).
Berdasarkan hasil penelitiannya, Evangelista
Torricelli menyimpulkan bahwa setiap kenaikan 10
m dari permukaan laut, tekanan udara akan turun
sebesar 1mmHg.
Berdasarkan kesimpulan torricelli hubungan antara
ketinggian tempat dan tekanan udara dirumuskan
sebagai berikut:
h= [ (76-x)/0,1). 10 m
Alat pengukur tekanan udara antara lain adalah
barometer raksa, barometer air, dan barometer
aneroid (logam)
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi
68. KELUAR
REFERENSI
Etsa Indra Irawan,dkk.2008.Pelajaran IPA-Fisika Bilingual Untuk SMP/MTs
kelas VIII.Bandung:Yarma Widya
Kinkin Suartini,M.Pd.2010.Rangkuman Fisika SMP.Jakarta: Gagas Media
Sugeng Yuli Irianto dan Wasis.2008. Ilmu Pengetahuan Alam Jilid 2 Untuk SMP
kelas VIII.Jakarta:Pusat Perbukuan Pendidikan Nasional
Mampuono,dkk.2008. Ilmu Pengetahuan Alam Untuk SMP/MTs kelas
VIII.Jakarta:Pusat Perbukuan Pendidikan Nasional
Setya Nurachmandani dan Samson Samsulhadi.2010. Ilmu Pengetahuan Alam
(Terpadu) Untuk SMP dan MTs kelas VIII.Jakarta:Pusat Perbukuan Pendidikan
Nasional
Saeful Karim,dkk.2008.Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar Untuk
kelas VIII SMP/MTs.Jakarta:Pusat Perbukuan Pendidikan Nasional
Diana Puspita dan Iip Rohima.2009. Alam sekitar IPA Terpadu Untuk SMP/MTs
kelas VIII.Jakarta:Pusat Perbukuan Pendidikan Nasional
Hendri G,dkk.2009. IPA Untuk SMP/MTs kelas VIII.Jakarta:Pusat Perbukuan
Pendidikan Nasional
Nenden Fauziah ,dkk.2009. Ilmu Pengetahuan Alam Untuk SMP kelas
VIII.Jakarta:Pusat Perbukuan Pendidikan Nasional
MENU
Gaya
Hukum
Newton
Energi &
Usaha
Pesawat
Sederhana
Tekanan
Referensi