Gaya (fisika) – satuan, jenis, karakteristik, contoh

Kita menjelaskan apa itu gaya, satuannya dan bagaimana besaran ini diklasifikasikan. Juga, ciri-ciri umum, sifat, dan lainnya. Gaya adalah besaran vektor.

Apa itu gaya?

Gaya adalah setiap agen dengan kemampuan untuk mengubah jumlah gerakan atau bentuk bahan. Apa yang diukur gaya, sebagai besaran vektor, adalah intensitas interaksi antara dua partikel atau sistem partikel.

Gaya dibedakan dari konsep usaha (yang ada ketika gaya bekerja pada benda yang menghasilkan perpindahan) dan energi (yang merupakan ukuran kapasitas partikel atau benda untuk menghasilkan usaha).

Isaac Newton menemukan instrumen pertama untuk mengukur gaya, yang disebut dinamometer. Karena berat adalah bentuk gaya, maka berat juga digunakan untuk menimbang benda.

Satuan gaya

Gaya dihitung sebagai massa kali percepatan dan biasanya diukur dalam Newton.

Ada berbagai cara untuk mengukur gaya, tergantung pada berbagai sistem:

  • Sistem Satuan Internasional . Dalam sistem ini, massa diukur dalam kilogram dan percepatan dalam meter per detik kuadrat. Jadi, gaya diukur dalam Newton (N), satu Newton sama dengan satu kilogram per meter per detik kuadrat (kg.m / s 2 ).
  • Sistem Teknis . Sistem ini mengukur gaya menurut satuan teknis massa (utm), tanpa bergantung pada besaran lain. Itulah mengapa ini adalah satuan dasar. Ukuran gaya dalam sistem ini adalah kilogram-gaya (kgf).
  • Satuan Sistem Cegesimal . Ukuran gayanya adalah dina (dyn).
  • Sistem satuan Amerika . Ukuran gayanya adalah gaya pon (lbf).

Jenis gaya

kekuatan elastis

Gaya elastis adalah ukuran kemampuan benda tertentu untuk mendapatkan kembali bentuk aslinya.

Di antara berbagai jenis gaya, yang utama adalah:

  • Gaya gravitasi . Ini adalah kekuatan tarik-menarik antara dua tubuh. Itu tergantung pada jarak antara keduanya dan massa mereka.
  • Gaya elektromagnetik . Ini mempengaruhi benda yang bermuatan listrik. Antara benda yang bermuatan berlawanan terdapat gaya yang menarik, sedangkan antara benda yang bermuatan sama ada gaya yang menolak. Gaya elektromagnetik mengintervensi transformasi fisik dan kimia atom dan molekul .
  • Gaya nuklir yang kuat . Ini menyatukan komponen inti atom: neutron dan proton.
  • Gaya nuklir yang lemah . Ini bertanggung jawab, antara lain, untuk peluruhan beta dari inti atom.
  • Gaya gesekan statis . Ini adalah resistensi yang ditawarkan tubuh untuk dipindahkan, itu sama (tetapi dalam arah yang berlawanan) dengan gaya minimum yang diperlukan untuk memindahkannya.
  • Gaya elastis . Ini adalah kemampuan benda-benda tertentu untuk mendapatkan kembali bentuk aslinya ketika berubah bentuk. Misalnya, mata air. Gaya elastis tergantung pada sifat fisik tertentu benda.
  • Gaya gesekan . Ketika satu benda bergerak di atas benda lain, hambatan yang diberikan benda kedua terhadap gerakan benda pertama disebut gaya gesek.
  • Gaya normal. Ini adalah gaya yang diberikan oleh permukaan tempat benda bersandar padanya. Arahnya tegak lurus dengan permukaan.
  • Gaya dorong . fluida ( cairan atau gas ) memberikan gaya biasing untuk tubuh yang tertanam di dalamnya. Gaya ini memiliki arah vertikal dan arah ke atas.

Sifat gaya

Karena merupakan besaran vektor, setiap gaya memiliki empat sifat:

  • Intensitas . Ini adalah jumlah kekuatan yang diberikan.
  • Acuan. Semua gaya diberikan dalam ruang, dengan beberapa sudut atau kemiringan sehubungan
    dengan sistem referensi.
  • Arah. Ketika dua benda melakukan gaya satu sama lain, arah kedua gaya bisa sama, tetapi arahnya berlawanan (misalnya, satu gaya diberikan dari atas ke bawah sementara gaya lainnya diberikan dari bawah ke atas).
  • Titik kegunaan . Ini adalah permukaan atau titik di mana gaya diterapkan.

Sistem gaya

Kekuatan paralel

Jika gaya paralel memiliki arti yang sama, hasilnya akan menjadi jumlah dari mereka.

Ada sistem gaya ketika beberapa gaya bekerja pada saat yang sama pada benda yang sama . Dari interaksi masing-masing gaya (komponen) ini, satu gaya tunggal disebut Gaya Resultan. Sistem ini dapat berupa:

  • Gaya kolinear . Gaya-gaya diterapkan pada garis yang sama, yaitu, mereka memiliki arah yang sama, tetapi mereka mungkin atau mungkin tidak memiliki arah yang sama.
  • Gaya paralel . Gaya-gaya tersebut tidak diterapkan pada garis yang sama tetapi pada garis yang sejajar. Jika mereka memiliki pengertian yang sama, gaya yang dihasilkan akan menjadi jumlah dari mereka semua. Jika mereka memiliki arti yang berlawanan, mereka harus dikurangi.
  • Kongruen sudut . Gaya memiliki arah yang berbeda tetapi berpotongan pada satu titik.

Jarak dan gaya kontak

Gaya yang diberikan benda satu sama lain dibedakan dalam:

  • Gaya Kontak. Mereka adalah semua gaya yang diberikan melalui kontak antara dua benda. Misalnya, gaya gesekan.
  • Gaya jarak jauh. Mereka adalah mereka yang dilakukan bahkan ketika objek berjarak satu sama lain. Misalnya gaya gravitasi dan gaya elektromagnetik.

Momen gaya linier

momen linier - gaya

Momentum adalah produk dari massa dan vektor kecepatan.

Gaya mengukur intensitas interaksi antara dua partikel atau sistem partikel dan dihitung sebagai massa benda dikalikan percepatannya. Momentum adalah produk massa dan kecepatan.

Efek statis dan dinamis dari gaya

Efek dari suatu gaya dapat berupa:

  • Efek statis . Mereka terjadi ketika suatu gaya merusak bentuk tubuh.
  • Efek dinamis . Mereka terjadi ketika gaya mengubah kecepatan benda.

Efek gaya pada tipe tubuh yang berbeda

Kekuatan - bodi plastik

Benda plastik tidak dapat memperoleh kembali bentuk aslinya setelah gaya diterapkan padanya.

Setiap objek memiliki ciri-ciri fisik yang membuatnya bereaksi dengan cara yang berbeda terhadap gaya tertentu:

  • Badan elastis . Mereka berubah bentuk ketika gaya diterapkan pada mereka, tetapi kembali ke keadaan awal mereka ketika dihentikan.
  • Badan plastis . Mereka berubah bentuk ketika gaya diterapkan pada mereka dan tidak dapat memulihkan keadaan awalnya.
  • Benda padat . Mereka tidak berubah bentuk atau dimodifikasi oleh gaya yang diterapkan, kecuali jika gaya tersebut cukup kuat untuk menghancurkannya.

Interaksi antara berbagai objek ini bergantung pada sifat (intensitas, arah, acuan, dan titik penerapan) dari pasangan gaya yang terlibat. Misalnya, sebuah bola karet (elastis) yang menumbuk dinding (padat) mengalami deformasi sesaat begitu mengenai dinding dan kemudian gaya reaksi dinding pada bola akan berubah arah.

Durasi gaya

gaya gravitasi

Gaya gravitasi adalah gaya yang kira-kira konstan.

Tergantung pada durasi penerapan gaya, mereka diklasifikasikan menjadi:

  • Gaya sesaat . Mereka bertindak untuk sesaat dan, oleh karena itu, menyebabkan gerakan yang seragam.
  • Gaya konstan . Mereka bekerja terus menerus pada tubuh, itulah sebabnya tubuh terus dipercepat saat gaya diterapkan. Contohnya adalah gaya gravitasi .

Eksterioritas atau interioritas gaya

Meskipun kita terutama berbicara tentang gaya yang diberikan oleh satu benda pada yang lain (gaya eksternal), ada juga gaya internal dalam tubuh. Gaya atom, misalnya, adalah gaya internal suatu benda .

Di sisi lain, jika kita menganggap dua benda sebagai sistem fisik, misalnya, gaya yang diberikan satu pada yang lain akan menjadi internal sistem.

Related Posts