Resultan dua gaya yang segaris dan searah sama dengan

 

Resultan dua gaya yang segaris dan searah sama dengan …. 

 

a. jumlah kedua gaya itu

b. selisih kedua gaya itu

c. perkalian kedua gaya itu

d. pembagian kedua gaya itu

 

Jawaban : a. jumlah kedua gaya itu

 

Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering kali dihadapkan pada situasi di mana gaya bekerja secara simultan pada suatu benda. Baik ketika kita menarik benda dengan tali atau mendorong pintu, gaya mempengaruhi dalam menentukan gerak benda tersebut. 

Namun, bagaimana jika ada dua gaya yang bekerja secara bersamaan pada benda yang sama ? Bagaimana kita menghitung gaya total yang dihasilkan ? Pertanyaan ini membawa kita pada pembahasan mengenai konsep resultan gaya, khususnya untuk gaya yang segaris dan searah.

 

Sebelum kita melangkah lebih jauh, penting untuk memahami terlebih dahulu apa yang dimaksud dengan resultan gaya. Secara sederhana, resultan gaya adalah gaya tunggal yang dapat menggantikan beberapa gaya yang bekerja pada suatu benda tanpa mengubah kondisi gerak benda tersebut. Ketika dua atau lebih gaya bekerja pada sebuah benda, resultan gaya inilah yang menentukan gerak akhir dari benda tersebut.

 

Mari kita fokus pada situasi yaitu dua gaya yang bekerja segaris dan searah. Pada pertanyaan diatas kedua gaya memiliki arah yang sama, dan garis kerjanya pun sejajar. Sebagai contoh, bayangkan Anda dan seorang teman mendorong meja yang berat ke arah yang sama. 

Anda masing-masing memberikan gaya pada meja tersebut, namun karena arah gaya tersebut sama, meja hanya akan bergerak ke satu arah yang sama pula. Namun, bagaimana kita menghitung gaya total yang bekerja pada meja tersebut?

Secara matematis, ketika dua gaya bekerja searah dan segaris, resultan gaya adalah jumlah dari kedua gaya tersebut. Jadi, jika gaya pertama memiliki besar F1 dan gaya kedua memiliki besar F2, maka resultan gaya FR dapat dihitung dengan persamaan sederhana:

 

FR = F1 + F2

 

Konsep ini sangat masuk akal jika kita menganggap bahwa kedua gaya tersebut bekerja sama untuk mencapai satu tujuan membuat meja bergerak ke satu arah. Semakin besar gaya yang diberikan oleh Anda dan teman Anda, semakin besar pula percepatan meja tersebut, sesuai dengan hukum kedua Newton yang menyatakan bahwa F=ma, di mana F adalah gaya total yang bekerja pada benda, m adalah massa benda, dan a adalah percepatan benda.

 

Untuk memahami pertanyaan diatas, mari kita perhatikan pilihan jawaban yang tersedia:

a. Jumlah kedua gaya itu

Ini adalah pilihan yang benar. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, ketika dua gaya bekerja segaris dan searah, gaya-gaya tersebut saling mendukung dan menambah satu sama lain. Maka, resultan gaya adalah penjumlahan dari kedua gaya tersebut.

b. Selisih kedua gaya itu

Pilihan ini mungkin berlaku dalam konteks di mana kedua gaya bekerja dalam arah yang berlawanan. Dalam situasi seperti itu, kita menghitung resultan gaya sebagai selisih dari kedua gaya tersebut, di mana arah dari resultan gaya bergantung pada gaya mana yang lebih besar. Namun, karena pada pertanyaan diatas kedua gaya bekerja searah, pilihan ini tidak relevan.

c. Perkalian kedua gaya itu

Secara konsep, perkalian dua gaya tidak menghasilkan resultan gaya dalam konteks fisika dasar. Tidak ada hukum fisika yang menyatakan bahwa dua gaya yang bekerja pada suatu benda perlu dikalikan untuk mendapatkan resultan. Maka, opsi ini jelas salah.

d. Pembagian kedua gaya itu

Sama seperti opsi c, pembagian gaya tidak sesuai dalam perhitungan resultan gaya. Tidak ada alasan fisika yang mendukung pembagian gaya untuk memperoleh resultan gaya.

 

Pembuktian dengan Ilustrasi

Mari kita bawa konsep ini ke dalam sebuah ilustrasi numerik. Misalnya, dua orang mendorong sebuah benda dengan gaya masing-masing sebesar 10 Newton dan 15 Newton, keduanya dalam arah yang sama. Maka, resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut adalah:

 

FR = 10N + 15N = 25 N

 

Artinya, total gaya yang bekerja pada benda tersebut adalah 25 Newton ke arah yang sama, yang tentu saja akan menghasilkan percepatan yang lebih besar daripada jika hanya satu orang yang mendorongnya.

 

Penerapan dalam Kehidupan Sehari-hari

Mengapa pemahaman mengenai pertanyaan diatas penting ? Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering berhadapan dengan situasi di mana gaya-gaya bekerja secara bersamaan. Misalnya, ketika beberapa kuda menarik kereta, ketika beberapa orang mengangkat sebuah benda berat, atau bahkan ketika beberapa mesin bekerja bersama untuk menggerakkan suatu alat berat. Dalam beberapa situasi, resultan gaya menentukan seberapa cepat dan efektif benda tersebut dapat bergerak.

Pemahaman mengenai penjumlahan gaya juga penting dalam perancangan struktur teknik. Insinyur sering kali perlu memperhitungkan gaya total yang bekerja pada sebuah bangunan atau jembatan, untuk memastikan bahwa struktur tersebut dapat menahan beban tanpa runtuh.

 

Dengan memahami kembali pilihan jawaban yang ada, jelas bahwa jawaban yang benar untuk pertanyaan diatas adalah a. jumlah kedua gaya itu. Dalam situasi di mana dua gaya bekerja segaris dan searah, resultan gaya adalah jumlah dari kedua gaya tersebut. 

Memahami bagaimana gaya bekerja dan bagaimana menghitung resultan gaya dapat membantu kita dalam berbagai situasi praktis, dari memindahkan benda berat hingga merancang struktur yang aman dan tahan lama.