Apa Yang Terjadi Ketika resultan gaya yang beraksi pada suatu benda sama dengan nol atau penjumlahan gaya sama dengan nol?

Resultan Gaya : Pengertian, Rumus, Hukum Newton, Contoh Soal dan Pembahasan – Apa yang di maksud dengan resultan gaya ? Pada kesempatan ini Seputarpengetahuan.co.id akan membahasnya, meliputi rumus dan tentunya hal-hal lain yang juga melingkupinya.Mari kita simak bersama pembahasannya pada artikel di bawah ini untuk lebih dapat memahaminya.

Gaya adalah interaksi yang menyebabkan benda bermassa mengalami perubahan gerak, baik dalam bentuk arah, maupun konstruksi geometris.Artinya, gaya dapat membuat benda dari diam menjadi bergerak, dapat berpindah arah, hingga dapat merubah bentuk benda. Perubahan arah inilah yang menjadikan besaran gaya termasuk kuantitias vektor.

Gaya disimbolkan dengan F dan memiliki satuan Newton (N). Kata Newton diambil dari nama Sir Isaac Newton, ahli matematika dan ilmuwan besar.

Resultan gaya adalah gaya pengganti dari seluruh gaya (dua gaya atau lebih) yang bekerja pada suatu benda.

• Apabila beberapa gaya bekerja dengan arah yang sama, maka gaya yang satu akan menguatkan gaya lainnya.
• Apabila beberapa gaya bekerja dengan arah yang berlawanan, maka gaya yang satu akan melemahkan gaya lainnya.
• Apabila gaya yang mengarah ke arah kiri dan ke bawah bernilai negatif.
• Apabila gaya yang mengarah ke arah kanan dan ke atas bernilai positif.

Arah resultan gaya adalah arah dari sebuah gaya yang bernilai lebih besar dari gaya lainnya.

Contoh :

Resultan gaya bernilai -4 N, mengartikan besar resultan gaya adalah 4 N dan arahnya adalah ke arah kiri atau ke bawah.

Resultan Dua Gaya Searah

Rumus :

R = F1 + F2

Resultan Dua Gaya Berlawanan Arah

Jika F1 > F2, berlaku rumus :

R = F1 – F2

Jika F2 > F1, berlaku rumus :

R = F2 – F1

Jika F2 lebih besar daripada F1, maka arah resultan gayanya adalah ke arah F2.

Resultan Dua Gaya Seimbang

Jika dua gaya sama besar bekerja ke arah yang berlawanan, maka akan terjadi kondisi yang seimbang atau resultan gaya sama dengan nol.

Kondisi seimbang terbagi menjadi dua, yaitu :

– Keseimbangan statis adalah benda tetap diam.

– Keseimbangan dinamis adalah benda bergerak dengan kecepatan tetap.

Jika F2 lebih panjang daripada F1, maka berlaku rumus :

R = F2 – F1 = 0

Resultan Tiga Gaya

Berdasarkan gambar di atas berlaku rumus :

R = (F2 + F3) – F1

Gaya-gaya yang searah saling dijumlahkan dan dikurangi dengan gaya yang berlawanan arah.

Arah resultan gaya adalah ke arah gaya yang lebih besar jumlahnya, yaitu F2 ditambah F3.

Resultan Dua Gaya Tegak Lurus

Jika terdapat dua gaya yang saling tegak lurus, maka berlaku rumus Pythagoras :

R2 = F12 + F22

Contoh 1:

Dua buah gaya masing-masing sebesar 120 N dan 100 N bekerja pada sebuah benda dengan arah yang berlawanan. Berapa besar resultan gayanya dan arahnya ?

Jawab :

R = F1 – F2

= 120 – 100 = 20 N

Arah resultan gaya adalah ke arah F1.

Hukum-Hukum Gaya

Gaya memiliki tiga hukum klasik yang disebut Hukum Newton. Hukum ini disimpulkan oleh Isaac Newton dalam Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, yang diterbitkan pada 5 Juli 1687.

Dalam hukum Newton 1 dijelaskan bahwa:

Setiap benda akan mempertahankan keadaan diam atau bergerak lurus beraturan, kecuali ada gaya yang bekerja untuk mengubahnya.

Atau secara matematis dapat dituliskan dengan persamaan.

Maksudnya, benda yang diam akan tetap diam kecuali ada resultan gaya yang tidak nol bekerja pada benda itu. Kemudian benda bergerak, tidak berubah kecepatannya kecuali ada resultan gaya yang tidak nol bekerja padanya.

Pada hukum Newton ke dua ini dijelaskan bahwa:

Benda bermassa M mengalami gaya resultan sebesar F akan mengalami percepatan a yang arahnya sama dengan arah gaya, dan besarnya berbanding lurus terhadap F dan berbanding terbalik terhadap M.

Atau secara matematis dapat ditulis menggunakan persamaan berikut ini.

F = M A

Akibatnya, menurut rumus hukum newton II dibawah ini, satuan dari gaya berupa Kg m/s2.

Hukum Newton ketiga berisi sebagai berikut.

Untuk setiap aksi selalu ada reaksi yang sama besar dan berlawanan arah atau gaya dari dua benda pada satu sama lain selalu sama besar dan berlawanan arah.

Hukum newton III

Dan secara matematis dapat dituliskan:

Contoh dalam kehidupan nyata adalah saat kita beraksi mendorong sebuah dinding, namun dinding tidak bergerak. Karena dinding memberi gaya reaksi yang berlawanan terhadap kita yang besarnya sama.

Contoh Soal

Soal 1

Terdapat dua buah gaya yang masing-masing Fa = 100 N dan Fb = 30 N,sedang bekerja dalam suatu benda yang arahnya ke kanan. Berapakah resultan gaya yang dihasilkan?
Pembahasan

Diketahui

Fa = 100N

Fb = 30N

Arah gaya ke kanan

Penyelesaian

R = Fa + Fb

R = 100 + 30

R = 130N

Jadi resultan gaya yang dihasilkan adalah 130N kearah kanan.

Soal 2.

Perhatikan ilustrasi resultan gaya berikut!

Jika permukaan lantai dasar kotak licin, tentukan gaya yang pada anak 2?

Penyelesaian

Diketahui
F1 = 10 N (positif)
a = 2 m/s2 m = 100 Kg

F2 = ? N (searah, positif)