FORCES AND ENERGY
1. Force (Gaya)
Force is a push or pull that can change an object’s state of motion. Newton (N) is the SI unit of force.
Contact vs. Non-contact forces:
Contact Forces:
Result from physical contact between two objects (e.g., friction, tension).
Non-Contact Forces:
Act at a distance without direct physical contact (e.g., gravity, magnetic, electromagnetic, and nuclear forces ).
Newton’s Laws of Motion:
1st Law says that an object at rest stays at rest; an object in motion stays in motion unless acted upon by a net external force. Juga disebut Hukum Kelembaman atau inersia.
2nd Law says that F=ma. Disebut juga Hukum gerak.
F=ma means Force is equal to mass times acceleration.
3rd Law: says that for every action, there is an equal and opposite reaction.
Disebut juga Hukum Aksi-Reaksi.
Rumus :
∑F = 0 atau Resultan Gaya (kg m/s2)
F = m × a F = gaya (N);
m = massa benda (kg); dan a =percepatan (m/s2).
1. Rumus gaya gesek: Fg = u × N, dengan Fg = gaya gesek (N), u = koefisien gesekan, dan N = Gaya normal (N).
2. Rumus gaya berat: w = m × g, dengan w = Gaya berat (N), m = massa benda (kg), dan g = gravitasi Bumi (m/s2)
3. Rumus berat sejenis: s = p × g, dengan s = berat jenis (N/m3), p = massa jenis (kg/m3), dan g = berat benda (N).
Types of Forces:
Gravity:
This force pulls objects toward the center of the Earth. Its strength depends on the mass of the objects and the distance between them.
Friction:
This force opposes the motion of objects in contact. It can be static (at rest) or kinetic (in motion). Different surfaces have varying levels of friction.
Air Resistance:
Also known as drag, this force acts opposite to the direction of motion as an object moves through the air. It’s influenced by factors like speed and surface area.
Tension:
Tension is the force in a stretched or pulled object, like a rope or cable. It acts along the length of the object and is equal at all points in a massless rope.
Normal Contact Force:
This force acts perpendicular to the surfaces in contact. For example, when an object rests on a table, the table exerts an upward normal force.
Balanced and Unbalanced Forces:
o Balanced Forces: Equal forces acting on an object in opposite directions result in no change in motion.
o Unbalanced Forces: Unequal forces cause acceleration in the direction of the greater force.
Units and Measurement:
Force Unit: The standard unit of force is the newton (N).
Measurement: Forces are measured using a spring scale or force gauge.
Applications:
Motion: Forces are crucial in understanding the motion of objects.
Engineering: Designing structures, vehicles, and machines involves considerations of forces.
SOAL !!!
1. Hukum I Newton dikenal sebagai hukum . . . .
a. kekekalan b. kelembaman c. aksi-reaksi d. keseimbangan
2. Benda akan cenderung tetap diam atau bergerak jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan . . . .
a. nol b. 1 c. 2 d. 3
3. Seorang Anak berada di dalam bus yang sedang berjalan, Kemudian sopir tiba-tiba mengerem bus tersebut, maka yang terjadi badan anak tersebut terdorong ke arah... . . . .
a. ke samping b. ke bawah c. ke depan d. ke belakang
4. Sebuah mobil bergerak dengan
percepatan 4 m/s^2. Jika massa mobil 1.500 kg, besar gaya yang bekerja pada mobil adalah . . . .
a. 375 N b. 750 N c. 1.500 N d. 6.000 N
5. Sebuah balok bermassa 2 kg didorong dengan gaya 2,5 newton. Besar percepatan balok adalah . . . .
a. 1 m/s^2 b. 1,25 m/s^2 c. 1,5 m/s^2 d. 2 m/s^2
6. Brandon melempar bola dengan gaya 3 N
10. Berikut ini yang tergolong gaya sentuh adalah
a. gaya dorong c. gaya magnet b. gaya gravitasi d. gaya listrik 11. Gaya dapat menyebabkan perubahan, kecuali…
a. arah c. kecepatan b. gerak d. warna
12. Pada permukaan kasar gaya gesek makin…
a. kecil c. besar b. hilang d. tetap
13. Massa astronot di bumi 100 kg.
Beratnya di bulan ….
(g bulan = 1,6 m/s2 ) a. 160 N c. 16 N b. 1600 N d. 160 kg 14. Contoh gaya gesek yang menguntungkan adalah, Kecuali…
a. gesekan kaki dengan permukaan jalan b. ban mobil dibuat bergerigi agar tidak
licin
c. gesekan rem motor untuk memperlambat d. gesekan antara mesin kendaraan pada
torak mesin dan selindernya 15. Resultan dua gaya segaris dan berlawanan arah adalah…
a. jumlah kedua gaya tersebut b. selisih kedua gaya tersebut c. perkalian kedua gaya tersebut d. pembagian kedua gaya tersebut 16. Sebuah benda massanya 10 kg, berapa beratnya di bumi jika g bumi =9,8 m/s2 a. 980 kg c. 98 kg
b. 98 N d. 9,8 N
17. Hukum III Newton disebut juga … a. hukum kelembaman
b. hukum aksi – reaksi c. hukum aksi – aksi d. hukum gravitasi
sehingga menyebabkan bola tersebut mengalami percepatan 3 m/s.s. Maka besar massa bola yang tadi dilemparkan
adalah . . . a. 1 kg b. 2 kg c. 3 kg d. 4 kg
7. Hukum III Newton dikenal dengan hukum . . . .
a. kelembaman b. aksi-reaksi c. kesetimbangan d. Pascal
8. Berikut ini yang bukan merupakan syarat aksi-reaksi adalah . . . .
a. besarnya gaya sama b. arah gaya berlawanan c. gayanya searah
d. terjadi pada dua benda
9. Alat untuk mengukur gaya ialah…
a. dynamometer c. manometer b. spidometer d. mikrometer
18. Gaya yang terjadi pada ketapel saat melontarkan kelereng adalah …
a. Gaya gravitasi b. Gaya magnet c. Gaya pegas d. Gaya listrik
19. Sebuah benda yang dilempar ke atas akan jatuh lagi ke bumi, hal ini karena adanya gaya …
a. Magnet b. Listrik c. Gravitasi d. Gesekan
20. Sebuah benda massanya 19 kg. Apabila beda itu ditimbang di tempat yang
percepatan gravitasinya 9,8 m/s2, maka berat benda itu adalah …
a. 186,2 N b. 198 N c. 0,8 N d. 1 N
