Galileo melakukan eksperimen dimana batu dan peluru meriam keduanya digelindingkan pada suatu kecuraman untuk membuktikan kebalikan teori gerak Aristoteles pada awal abad 17. Galileo menunjukkan bahwa benda dipercepat oleh gravitasi yang mana tak gayut massanya dan berargumentasi bahwa objek mempertahankan kecepatan mereka jika tidak dipengaruhi oleh gaya - biasanya gesekan. Isaac Newton dikenal sebagai pembantah secara tegas untuk pertama kalinya, bahwa secara umum, gaya konstan menyebabkan laju perubahan konstan (turunan waktu) dari momentum. Secara esensi, ia memberi definisi matematika pertama kali dan hanya definisi matematika dari kuantitas gaya itu sendiri - sebagai turunan waktu momentum: F = dp/dt. Pada tahun 1784 Charles Coulumb menemukan hukum kuadrat terbalik interaksi antara muatan listrik menggunakan keseimbangan torsional, yang mana adalah gaya fundamental kedua. Gaya nuklir kuat dan gaya nuklir lemah ditemukan pada abad ke 20. Dengan pengembangan teori medan kuantum dan relativitas umum, disadari bahwa “gaya” adalah konsep berlebihan yang muncul dari kekekalan momentum (momentum 4 dalam relativitas dan momentum partikel virtual dalam elektrodinamika kuantum). Dengan demikian sekarang ini dikenal gaya fundamental adalah lebih akurat disebut “interaksi fundamental”.

Pengertian

Loncat ke navigasiLoncat ke pencarian

     Gaya di dalam ilmu fisika adalah interaksi  yang dapat menyebabkan sebuah benda bermassa mengalami perubahan gerak, baik dalam bentuk arah, maupun konstruksi geometris.Dengan kata lain, sebuah gaya dapat menyebabkan sebuah objek dengan massa  tertentu mengubah kecepatannya(termasuk untuk bergerak dari keadaan diam, atau berakselerasi, atau untuk terdeformasi. Gaya memiliki besaran(magnitude) dan arah, sehingga merupakan kuantitas vektor. Satuan SI yang digunakan untuk mengukur gaya adalah Newton (dilambangkan dengan N). Gaya sendiri dilambangkan dengan simbol F, khusus untuk gaya gesek, dilambangkan dengan fs atau fk tergantung kondisinya.

Sejarah

     Aristoteles dan pengikutnya meyakini bahwa keadaan alami objek di bumi tak bergerak dan bahwasannya objek-objek tersebut cenderung ke arah keadaan tersebut jika dibiarkan begitu saja. Aristoteles membedakan antara kecenderungan bawaan objek-objek untuk menemukan “tempat alami” mereka (misal benda berat jatuh), yang menuju “gerak alami”, dan tak alami atau gerak terpaksa, yang memerlukan penerapan kontinyu gaya.

Namun teori ini meskipun berdasarkan pengalaman sehari-hari bagaimana objek bergerak (misal kuda dan pedati), memiliki kesulitan perhitungan yang menjengkelkan untuk proyektil, semisal penerbangan panah. Beberapa teori telah dibahas selama berabad-abad, dan gagasan pertengahan akhir bahwa objek dalam gerak terpaksa membawa gaya dorong bawaan adalah pengaruh pekerjaan Galileo Galilei.

Galileo melakukan eksperimen dimana batu dan peluru meriam keduanya digelindingkan pada suatu kecuraman untuk membuktikan kebalikan teori gerak Aristoteles pada awal abad 17.

Galileo menunjukkan bahwa benda dipercepat oleh gravitasi yang mana tak gayut massanya dan berargumentasi bahwa objek mempertahankan kecepatan mereka jika tidak dipengaruhi oleh gaya - biasanya gesekan.

Isaac Newton dikenal sebagai pembantah secara tegas untuk pertama kalinya, bahwa secara umum, gaya konstan menyebabkan laju perubahan konstan (turunan waktu) dari momentum.

Secara esensi, ia memberi definisi matematika pertama kali dan hanya definisi matematika dari kuantitas gaya itu sendiri - sebagai turunan waktu momentum: F = dp/dt. Pada tahun 1784 Charles Coulumb menemukan hukum kuadrat terbalik interaksi antara muatan listrik menggunakan keseimbangan torsional, yang mana adalah gaya fundamental kedua.

Gaya nuklir kuat dan gaya nuklir lemah ditemukan pada abad ke 20. Dengan pengembangan teori medan kuantum dan relativitas umum, disadari bahwa “gaya” adalah konsep berlebihan yang muncul dari kekekalan momentum (momentum 4 dalam relativitas dan momentum partikel virtual dalam elektrodinamika kuantum).

Dengan demikian sekarang ini dikenal gaya fundamental adalah lebih akurat disebut “interaksi fundamental”.

Sifat-sifat Gaya

Jadi dapat kita simpulakan bahwa gaya mempunyai 3 sifat, yaitu :

1. Gaya dapat mengubah bentuk benda.

Contohnya: Tanah liat yang dapat dijadikan berbagai bentuk dengan cara menekan-    nekannya

2. Gaya dapat mengubah arah gerak benda

Contohnya: saat kita bermain Bola Volly, ketika bola dipukul ke arah kita kemudian kita memukulnya, maka Bola tersebut berubah arah.

3. Gaya dapat menyebabkan benda bergerak atau berpindah tempat.

Contohnya: Saat sebuah bola yang sedang menggelinding di lantai, kemudian kita menangkap bola tersebut, maka bola yang sebelumnya bergerak menjadi tidak bergerak.

4. Gaya dapat membuat benda diam (tidak bergerak) menjadi bergerak

Contohnya: Meja yang semula diam (tidak bergerak), saat kita mendorongnya maka meja yang semula tidak bergerak menjadi bergerak akibat gaya dorongan yang kita lakukan.

5. Gaya dapat mengubah kecepatan gerak benda

Contohnya: Saat kita mengendarai Sepeda Motor yang sedang melaju, kemudian kita menginjak Rem dan akibatnya kecepatan Sepeda motor tersebut menjadi berkurang.

Kecepatan Gerak Sepeda Motor tersebut berubah, karena adanya Gaya Gesekan Kanvas Rem pada Bagian Cakram/tromol roda.

Jenis Gaya

Ada juga gaya yang berdasarkan jenisnya,dapat dibagi menjadi 7 jenis utama,yaitu :

• Gaya Otot=>gaya yang dilakukan makhluk hidup.
• Gaya Pegas=>gaya yang dihasilkan oleh sebuah pegas.
• Gaya Gesek=>gaya yang terjadi karena adanya sentuhan.
• Gaya Mesin=>gaya yang dihasilkan oleh sebuah mesin.
• Gaya Gravitasi Bumi=>gaya tarik bumi pada benda bermassa.
• Gaya Magnet=>gaya yang mampu menarik benda–benda.
• Gaya Listrik=>gaya dihasilkan oleh benda bermuatan listrik

Macam-macam Gaya

1. Gaya sentuh

Pengertian gaya sentuh adalah gaya yang dikerjakan harus dilakukan dengan pesentuhan atau kontak lengsung antara benda yang mengerjakan gaya dengan benda yang dikenai gaya. Contoh gaya sentuh adalah :

• Gaya otot adalah gaya yang yang ditimbulkan oleh otot manusia dan hewan 
• Gaya pegas yaitu gaya pulih yang ditimbulkan oleh benda yang mengalami pemampatan atau perenggangan. Gaya pegas timbul karena adanya sifat elastik/sifat lenting pegas/karet gelang.
• Gaya gesekan adalah gaya yang timbul karena gesekan antara permukaan dua benda atau lebih 
• Gaya mesin adalah gaya yang ditimbulakan oleh pembakaran bahan bakar didalam mesin 

2. Gaya Tak sentuh

Pengertian gaya tak sentuh adalah gaya yang dikerjakan tanpa adanya persentuhan atau kotak langsung antara benda yang mengerjakan gaya dengan benda yang dikenai gaya. Contoh gaya tak sentuh adalah :

• Gaya magnet adalah gaya tarik atau tolak yang ditimbulkan oleh benda yang besifat magnet. Contoh gaya magnet adalah, tertariknya paku ketika didekatkan dengan magnet. Gaya magnet dapat menarik benda-benda, yang terbuat dari besi dan baja.
• Gaya gravitasi adalah gaya yang ditimbukan oleh benda untuk menarik benda lain ke arah pusat benda yang bersangkutan. Misalnya gaya grafitasi bumi menarik benda benda di atas permukaan bumi ke arah pusat bumi. 
• Gaya listrik adalah gaya yang ditimbulakan oleh muatan muatan listrik atau arus listrik 
• Gaya berat atau yang biasa disebut berat benda. Berat benda merupakan gaya gravitasi bumi yang bekerja pada benda tersebut.

Rumus

Hukum I Newton

Setiap benda akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan apabila pada benda itu tidak bekerja gaya.

${\displaystyle \Sigma F=0}$

Hukum II Newton

Bila sebuah benda mengalami gaya sebesar F maka benda tersebut akan mengalami percepatan.

${\displaystyle \Sigma F=m\times a}$

Keterangan:

• F : gaya (N atau dn)
• m : massa (kg atau g)
• a : percepatan (m/s² atau cm/s²)

Hukum III Newton

Untuk setiap gaya aksi, akan selalu terdapat gaya reaksi yang sama besar dan berlawanan arah.

${\displaystyle F_{AB}=-F_{BA}}$

Gaya gesek

${\displaystyle F_{g}=\mu \times N}$

Keterangan:

• F_g : Gaya gesek (N)
• ${\displaystyle \mu }$ : koefisien gesekan
• N : gaya normal (N)

Gaya berat

${\displaystyle w=m\times g}$

Keterangan:

• W : Gaya berat (N)
• m : massa benda (kg)
• g : gravitasi bumi (m/s²)

Contoh Soal 

1.   Perhatikan peristiwa-peristiwa berikut ini.

(1) busur direntangkan

(2) karet ditarik

(3) per ditekan

(4) jarum kompas bergerak

      Dari peristiwa-peristiwa di atas yang menimbulkan gaya pegas adalah . . . .

a. (1), (2), dan (3)

b. (1), (2), dan (4)

c. (1), (3), dan (4)

d. (2), (3), dan (4)

2.   Satuan gaya dalam SI adalah . . . .

a. newton

b. joule

c. kg.m/s

d. pascal

3.   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

4.   Sebuah benda akan berada dalam keadaan setimbang apabila dua buah gaya yang bekerja pada benda . . . .

a. sama besar dan searah

b. sama besar dan berlawanan arah

c. tidak sama besar dan searah

d. tidak sama besar dan berlawanan arah

5.   Jika suatu benda dibawa ke atas bukit maka beratnya . . .  sedangkan massanya . . . .

a. semakin besar, tetap

b. semakin kecil, tetap

c. tetap, semakin besar

d. tetap, semakin kecil

6.   Seorang astronaut memiliki berat 750 N ketika ditimbang di bumi. Jika percepatan gravitasi bulan1/6 kali percepatan gravitasi bumi maka berat astronaut ketika di bulan . . . .

a. 900 N

b. 400 N

c. 150 N

d. 125 N

7.   Di bawah ini yang termasuk gaya tak sentuh adalah . . . .

a. gaya gesek

b. gaya gravitasi bumi

c. gaya kerbau menarik bajak

d. gaya anak mengangkat kursi

8.   Gaya gravitasi di permukaan bulan besarnya seperenam kali gaya gravitasi bumi. Dengan demikian, berat benda di permukaan bulan jika massa benda 6 kg dan percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s2 adalah . . . .

a. 58,8 newton

b. 15,8 newton

c. 9,8 newton

d. 3,8 newton

9. Berat suatu benda 3,4 N. Jika percepatan gravitasi di tempat tersebut 10 m/s2 maka besar massa benda tersebut adalah . . . .

a. 0,34 gram

b. 3,4 gram

c. 34 gram

d. 340 gram

10. Berikut ini yang termasuk gaya sentuh adalah ….

a. buah jambu jatuh dari pohonnya

b. magnet dapat menarik paku

      c. magnet jarum selalu mengarah utara selatan      

d. daun bergoyang ditiup angin

11. Berikut ini adalah perubahan yang dibentuk oleh gaya:

(1) perubahan posisi

(2) perubahan warna

(3) perubahan massa

(4) perubahan arah

      Pernyataan yang benar adalah ….

a. (1) dan (2)

b. (1) dan (4)

c. (1), (2) dan (4)

d. (1), (2) dan (3)

12. Resultan gaya yang segaris kerja dan berlawanan arah sama dengan ….

a. jumlah kedua gaya tersebut

b. selisih kedua gaya tersebut

c. perkalian kedua gaya tersebut

d. pembagian kedua gaya tersebut

13. Sebuah benda massanya 5 kg diam di atas meja. Jika gaya yang diberikan meja terhadap benda 49 N, gaya gravitasi di tempat itu adalah ….

a. 10 N/kg

b. 9,7 N/kg

c. 9,8 N/kg

d. 9,9 N/kg

14. Contoh gaya gesek yang menguntungkan adalah ….

a. gesekan antara kapal selam dan air

b. gesekan antara pesawat terbang dan udara

c. gesekan antara mesin kendaraan pada torak mesin dan silindernya

d. gesekan antara kanvas rem dan piringannya

15. Cara memperkecil gaya gesek adalah dengan ….

a. menambah gaya tarik

b. memperkecil gaya tarik

c. memperhalus permukaan yang bergesekan

d. memperkasar permukaan yang bergesekan

16. Dua buah gaya bekerja pada sebuah benda. Kedua gaya tersebut masing-masing 10 N dan 5 N dengan arah sembarang. Resultan gaya yang tidak mungkin adalah ….

a. 6 N

b. 8 N

c. 12 N

d. 16 N

17. Soni dan Iwan sedang tarik tambang dengan gaya masing-masing 200 N dan 400 N. Gaya pengganti kedua anak tersebut adalah ....

a. 200 N ke arah Soni

b. 200 N ke arah Iwan

c. 600 N ke arah Iwan

d. 400 N ke arah Iwan

18. Massa suatu benda di Bulan adalah 20 kg. Massa benda tersebut di Bumi adalah ....

a. 20 kg

b. < 20 kg

c. > 20 kg

d. 20 N

19. Massa seorang astronout di Bumi adalah 60 kg. Berat astronout tersebut di Bulan adalah ....

a. 600 N

b. < 600 N

c. > 600 N

d. 600 kg

20. Berat benda di kutub lebih besar daripada berat benda itu di khatulistiwa karena ....

a. nilai gravitasi di kutub paling besar

b. panjang jari-jari bumi di kutub paling besar

c. panjang jari-jari bumi ke khatulistiwa paling kecil

d. nilai gravitasi di khatulistiwa paling besar

[Sumber:https://aqilacourse.blogspot.com/2013/03/soal-kelas-8-ipa-gaya-dan-percepatan.html]
[Sumber:https://id.wikipedia.org/wiki/Gaya_(fisika)]
[Sumber:https://www.kitapunya.net/2013/10/pengertian-gaya.html]
[Sumber:https://brainly.co.id/tugas/14438018]
[Sumber:https://rumus.co.id/gaya/]
[Sumber:https://id.wikibooks.org/wiki/Rumus-Rumus_Fisika_Lengkap/Gaya_dan_tekanan]
[Sumber:https://ipa-mtsns.blogspot.com/2014/12/materi-tentang-gaya-untuk-smp-kelas-8.html]