Rumus Gaya Normal, Pengertian, dan Contoh Soalnya – Sebuah benda akan mengalami gerak jatuh bebas ketika dilepaskan dari ketinggian. Hal ini disebabkan oleh adanya gaya tarik gravitasi bumi. Meskipun suatu benda diletakan dalam keadaan diam bukan berarti benda tersebut tidak memiliki gravitasi. Nah, fenomena seperti inilah yang selanjutnya berkaitan dengan gaya normal.
Rumus gaya normal adalah materi wajib yang harus kita kuasai. Fungsinya yakni untuk menghitung pengaruh gravitasi terhadap suatu benda jatuh. Faktanya, kalian bisa menemukan berbagai model contoh soal gaya normal dalam beberapa kesempatan.
Kita dapat melihat contoh gaya normal dalam sebuah benda diam. Misalnya sebuah buku yang diletakkan di atas timbangan manual. Buku tersebut tetap terdiam namun jarum timbangan mengalami pergerakan. Hal ini menunjukkan bahwa buku (benda diam) tetap memiliki gaya gravitasi.
Apabila buku tersebut memiliki gaya gravitasi, mengapa tidak jatuh (bergerak)? Gaya apakah yang menahan buku tersebut? Gaya yang menahan buku agar tidak jatuh ini dinamakan gaya normal. Nah pada kesempatan kali ini saya akan menjelaskan tentang pengertian gaya normal, rumus gaya normal dan contoh soal gaya normal.
Rumus Gaya Normal, Pengertian, dan Contoh Soalnya
Fisika menjadi mata pelajaran yang terkenal kompleks karena disamping menghafalkan rumus, kita juga harus menghafal teori. Banyak sekalai materi belajar fisika yang harus kita pelajari misalnya saja tentang berbagai jenis gaya. Salah satunya ialah gaya normal ini. Jenis gaya dalam Fisika tersebut memiliki pengertian, rumus dan cara menyelesaikan contoh soal yang tersedia. Untuk itu gaya normal tidak dapat disamakan dengan jenis gaya Fisika lainnya. Bahkan penggunaannya pun juga berbeda.
Materi gaya normal dalam fisika sebenarnya sudah banyak sekali dibahas baik ketika pelajaran di kelas maupun lewat buku pegangan siswa. Pada media tersebut berisi pengertian, contoh soal, serta rumus gaya normal itu sendiri. Materi tersebut diberikan karena gaya normal biasa dipakai menjadi butir soal ketika ujian UAS, UTS, maupun UN diadakan. Naja dari itu kita harus memiliki pemahaman lebih tentang materi fisika gaya normal yang satu ini.
Baca juga : Pengertian Gaya Gravitasi dan Gaya Berat Beserta Contoh
Sebelum membahas tentang pengertian gaya normal, rumus gaya normal dan contoh soal gaya normal, mungkin anda dapat memperhatikan ilustrasi yang saya berikan di atas. Dengan begitu dapat disimpulkan bahwa gaya normal berhubungan dengan gaya graviasi meskipun benda tersebut dalam keadaan diam.
Pengertian Gaya Normal
Pengertian gaya normal adalah gaya yang bekerja pada bidang yang bersentuhan dengan benda yang memiliki arah tegak lurus dari bidang tersebut. Gaya normal sering disebut sebagai Gaya Sentuh. Gaya normal tersebut diberikan saat benda dalam keadaan tegak lurus dengan permukaan bidang saat melakukan sentuhan.
Seperti yang sudah saya katakan di atas bahwa gaya normal berhubungan dengan gravitasi. Mengapa demikian? sebab gaya normal adalah penyeimbang gravitasi itu sendiri. Seperti halnya yang terjadi pada buku yang diletakkan di atas timbangan manual. Buku tersebut tetap diam meski terdapat gaya didalamnya.
Hal ini sesuai dengan hukum dua newton yang berbunyi jika sebuah benda memiliki resultan gaya nol, maka benda tersebut diam. Tetapi perlu kita ketahui bahwa setiap benda memiliki gaya gravitasi. Dengan begitu apabila benda tersebut memiliki resultan nol, maka terdapat gaya lain yang bekerja di dalam benda tersebut (selain gaya gravitasi). Gaya lain inilah yang disebut gaya normal (gaya sentuh).
Rumus Gaya Normal
Ketika mempelajari fisika tidak akan lengkap jika tidak menemukan rumus didalamnya. Hampir setiap teori yang ada pasti diikuti dengan rumus hitung termasuk juga gaya normal. Rumus gaya normal sebenarnya sangat mudah untuk dihafalkan jadi saya asumsikan anda tidak akan memiliki kesulitan ketika mengerjakan soalnya nanti.
Rumus gaya normal berkaitan dengan hukum II Newton mengenai gerak. Jika sebuah benda dalam keadaan diam, maka besar percepatannya ialah nol (a = 0). Namun jika benda mengalami pergerakan, maka benda tersebut akan melakukan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) dengan percepatan tetap (a = konstan). Gaya normal pada sebuah benda dapat ditinjau secara horizontal dan vertikal. Dengan begitu persamaan gaya normalnya pun juga berbeda.
Rumus Gaya Normal Bidang Horizontal
Sebuah benda yang terletak dalam bidang horizontal akan mengalami gaya normal dan gaya berat. Dalam sumbu Y (arah vertikal) kedua gaya tersebut akan bekerja secara berlawanan. Namun dalam sumbu X (arah horizontal) kedua gaya tersebut tidak akan bekerja. Berikut rumus gaya normalnya:
Baca juga : Perbedaan Gaung dan Gema Beserta Contoh Lengkap
Sumbu X
ΣFX = 0
Sumbu Y
ΣFY = ma
N – w = ma (benda tidak melakukan gerakan pada arah vertikal, a = 0)
N – w = 0
N = w
Maka dari itu sebuah benda diam yang diletakan pada bidang horizontal akan memiliki rumus gaya normal yaitu
N = w
Rumus Gaya Normal Bidang Miring
Sebuah benda yang diletakkan pada bidang miring akan mengalami gaya berat dan gaya normal, dimana benda ini akan membentuk sudut terkecil yang sama besar dengan sudut miring pada bidang tersebut. Jika bidang kemiringannya diibaratkan sumbu X, maka garis gaya normal diibaratkan sumbu Y. Kemudian sudut kemiringannya memiliki simbol α. Dengan begitu terdapat rumus gaya normal yaitu:
Sumbu X
ΣFX = ma
w sin α = ma
Sumbu Y
ΣFY = ma
N – w cos α = ma (benda tidak melakukan gerakan pada arah vertikal, a = 0)
N – w cos α = 0
N = w cos α
Maka dari itu sebuah benda yang terletak pada bidang miring akan memiliki rumus gaya normal yaitu
N = w cos α
Rumus Gaya Normal Bidang Vertikal
Tidak semua orang awam familiar dengan apa yang disebut gaya normal. Meskipun demikian secara tidak langsung kita sering melihat bahkan mengalaminya. Gaya normal bahkan menjadi salah satu materi wajib yang harus dihafalkan siswa bersamaan dengan teori dan rumus hitungnya.
Dalam berbagai kesempatan pula jenis gaya yang satu ini sering menjadi butir-butir soal fisika. Salah satu yang tak kalah penting adalah mempelajari rumus gaya normal bidang vertikal.
Berikut rumus gaya normal yang terdapat dalam bidang vertikal:
Sumbu Y
Dalam sumbu Y, gaya yang bekerja hanyalah gaya berat, maka dari itu tidak memiliki resultan gaya
w = mg
Baca juga : Rumus Periode dan Frekuensi Getaran
Sumbu X
ΣFX = ma
F – N = ma (benda tidak melakukan gerakan pada arah vertikal, a = 0)
F – N = 0
N = F
Maka dari itu sebuah benda yang ditekan pada bidang vertikal akan memiliki rumus gaya normal yaitu
N = F
Contoh Soal Gaya Normal
Dalam kehidupan nyata gaya normal sudah sering kita temukan pengaplikasiannya. Hanya saja kita tidak menyadarinya dan menganggapnya sebagai fenomena biasa. Padahal jika kita perhitungkan dengan rumus gaya normal maka akan akan ketemu hitungannya. Misalnya saja pada contoh soal gaya normal di bawah ini, cobalah temukan nilai N dalam satuan newton.
Sebuah buku diletakkan di atas meja dengan massa 2 kg. Jika besar gaya gravitasi 10 m/s², hitunglah besar gaya normal pada buku?
Pembahasan.
Diketahui : m = 2 kg; g = 10 m/s²
Ditanyakan : N = ?
Jawab:
N = w
N = m x g
= 2 x 10
= 20 newton
Jadi buku tersebut memiliki gaya normal sebesar 20 newton.
Tanpa kita sadari benda-benda di sekitar kita sebenarnya terpengaruh oleh adanya gaya gravitas meskipun tidak bergerak ataupun jatuh ke bawah. Demikianlah penjelasan mengenai pengertian gaya normal, rumus gaya normal dan contoh soal gaya normal. Semoga artikel ini dapat bermanfaat. Terima kasih.
