Gaya Sentuh dan Gaya Tak Sentuh

Gaya adalah sesuatu yang jika dikerjakan terhadap benda dapat menyebabkan terjadinya perubahan gerak atau bentuk.  Seorang sopir mobil menginjak pedal rem ketika melihat kendaraan macet di depannya sehingga mobil berhenti. Gaya rem mobil mengubah gerak mobil dari kecepatan tinggi, makin lama makin lambat dan akhirnya berhenti. Balok yang diam menjadi bergerak ketika ditarik, gaya tarik menyebabkan balok dari keadaan diam menjadi bergerak. Jadi:

Gaya dapat menyebabkan terjadinya perubahan gerak, dari kecepatan tinggi menjadi rendah atau berhenti, atau dari diam menjadi bergerak

Balok besi yang diletakkan di atas busa menyebabkan busa berubah bentuk, dawai gitar melengkung ketika ditarik. Gaya berat balok merubah bentuk busa, gaya tarik pada dawai merubah bentuk dawai dari lurus menjadi lengkung. Jadi, dapat kita disimpulkan bahwa:

Gaya dapat merubah bentuk benda yang menderita/mengalami gaya

a. Gaya sentuh atau gaya kontak

Gaya sentuh adalah gaya yang bekerja melalui sentuhan. Dengan demikian, gaya baru dapat bekerja setelah terjadi sentuhan. Gaya ini muncul jika antara dua benda terjadi persinggungan atau kontak. Contoh:

• Benang penggantung beban menjadi tegang, berarti pada tali terdapat gaya tegangan tali. Gaya ini timbul karena ada kontak antara benda yang digantungkan, dengan tali. Bukti adanya tegangan tali yaitu tali menjadi putus ketika berat beban yang digantungkan pada tali melampaui kekuatan tali.
• Meja tulis yang kita dorong dengan gaya kecil/kekuatan kecil, tetap dalam keadaan diam. Berarti meja mendapatkan gaya yang melawan gaya dorong, gaya itu terjadi pada persinggungan antara lantai dan meja. Gaya ini disebut gaya gesekan statik. Bukti lain adanya gaya gesekan pada meja sebagai berikut: jika meja pada lantai yang kasar sulit didorong tetapi pada lantai yang licin dengan mudah dapat didorong untuk memindahkannya.
• Buku pada gambar 3 terletak di mejadalam keadaan diam resultan gayanya sama dengan nol, padahal buku tersebut mempunyai berat (gaya berat). Tentu selain beratnya buku itu mengalami gaya lain selain beratnya dengan arah berlawanan tetapi sama besarnya dengan berat benda. Gaya lain itu disebut gaya normal (N). Bila buku kita angkat dari meja, maka gaya normal itu tidak ada sehingga gaya normal hanya ada, jika terjadi kontak/sentuhan. Jadi, gaya sentuh atau gaya kontak akan hilang jika tidak ada lagi kontak/persinggungan antara kedua benda.

b. Gaya yang bukan gaya sentuh atau bukan gaya kontak

Benda yang dilepaskan dari ketinggian tertentu jatuh ke tanah karena beratnya, magnet jarum berputar ketika magnet batang mendekatinya, gaya berat dan gaya antara kutub-kutub magnet ada, bukan karena kontak.Benda bermuatan listrik menarik benda-benda kecil walaupun benda kecil tidak bermuatan listrik, ini juga bukan gaya kontak. Jadi gaya berat, gaya listrik dan gaya magnet bukan gaya kontak.  

c. Gaya merupakan tarikan atau dorongan yang mempunyai arah

Perhatikan kegiatan Gambar (1)  

1) pegas tanpa beban (Gambar 1.1).

2) pegas dengan beban, pegas memendek (Gambar 1.2).

3) tangan menekan pegas/mendorong pegas sehingga pegas makin pendek (Gambar 1.3).

Dari gambar 1.2) dan 1.3) kita ketahui bahwa gaya dorong menyebabkan pegas makin pendek, sama halnya berat beban memendekkan pegas. Jadi dorongan adalah gaya.

Coba kamu perhatikan gambar (2).

1) pegas tanpa beban (Gambar 2.1)

2) pegas digantungi beban (Gambar 2.2)

3) pegas ditarik hingga memanjang (gambar 2.3)

Dari gambar 2.2) dan 2.3) kita ketahui bahwa berat beban menarik pegas hingga memanjang sama halnya pegas memanjang jika ditarik. Jadi tarikan merupakan gaya. Gaya dorongan memendekkan pegas, dan tarikan memanjangkan pegas. Dengan demikian arah gaya yang bekerja pada pegas/benda menyebabkan perbedaan kondisi yang dialami benda, sehingga arah gaya perlu diperhatikan.

Dorongan atau tarikan merupakan gaya yang mempunyai arah. Oleh karena itu gaya termasuk besaran yang mempunyai arah. Besaran yang mempunyai arah disebut besaran vektor.

Satuan dan alat ukur gaya

Dalam sistem Satuan Internasional satuan gaya adalah newton (N). Di mana gaya satu newton adalah seberat benda yang massanya + 0,102 kg atau 1 N (1 Newton) adalah gayayang memberikan percepatan 1 ms^-2 pada benda yang massanya 1 kg. Satuan gaya selain newton adalah dyne, di mana gaya 1 dyne mampu menghasilkan percepatan 1 cms^-2 pada benda bermassa 1 gram. Dari hal tersebut maka 1 N = 10⁵ dyne.

Di laboratorium fisika, gaya-gaya diukur dengan neraca pegas. Bila gaya menarik kait, pegas neraca itu bertambah panjang sampai terjadi keseimbangan, penambahan panjang pegas merupakan ukuran gaya tersebut. Neraca ini mempunyai skala dengan satuan newton. Posisi penunjuk, menunjukkan besar gaya yang menarik kait.

Cara menggambar gaya
Pada pembahasan yang lalu jika pegas ditarik, pegas bertambah panjang, sebaliknya jika pegas ditekan, pegas semakin pendek. Arah gaya dorong dan gaya tarik berlawanan.Perhatikan gambar di bawah!

Balok semula diam ditarik dengan gaya 16 N pada lantai licin, benda A bergerak ke kanan, tetapi B bergerak ke kiri. Walaupun kedua gaya sama besar tetapi jika arahnya berlawanan, menghasilkan gerak yang arahnya berlawanan pula. Jadi, pembahasan kita tentang gaya tidak cukup hanya besarnya saja, tetapi perlu memperhatikan pula arahnya. Besaran demikian termasuk besaran vector. Vektor di dalam fisika digambarkan dengan panah, arah panah menunjukkan arah vektor, panjang panah menunjukkan besarnya vektor tersebut.
Contoh:

• Arah gaya berat benda selalu vertikal ke bawah, berat benda 15 N digambar 3 kali panjang vektor berat benda 5 N arahnya sama, yaitu ke bawah dan diberi notasi w.
• Jika, gaya 20 N dapat digambar dengan panah dengan panjang 5 cm, maka demikian gaya 10 N digambar dengan panah sepanjang 2,5 cm.