Hubungan Gaya dan Gerak

Pernahkah kamu bermain sepak bola? Pada permainan sepak bola terjadi kegiatan menendang, menangkap, melempar atau menyundul bola. Hal tersebut sangat erat kaitannya dengan gaya dan gerak.

Gaya adalah suatu kekuatan tarikan atau dorongan yang menyebabkan benda bergerak, berubah bentuk atau berubah arah.

Untuk memahami lebih jauh tentang gaya dan gerak, dapat kita lakukan dengan membuat model gaya dan gerak. Model gaya dan gerak ini merupakan alat sederhana yang menggunakan prinsip gaya dan gerak, sehingga kita lebih mudah untuk memahami hubungan antara gaya dan gerak.

Macam-macam model gaya dan gerak, antara lain:
a. model jungkat-jungkit,
b. model katapel,
c. model traktor sederhana,
d. model neraca pegas,

a. Model Jungkat-Jungkit
Pernahkah kamu bermain jungkat-jungkit? Jungkat-jungkit merupakan jenis pengungkit.

Latihan:

Tujuan: membuat model jungkat-jungkit.

Alat dan Bahan:
  • kotak kardus kecil (bungkus rokok/jamu) 2 buah
  • penggaris 30 cm
  • lidi + 20 cm
  • isolasi
  • klip + beberapa biji
Langkah Kerja:
  1. Lubangi kedua kotak kardus dengan ujung jangka seperti pada gambar.
  2. Masukkan lidi pada kedua lubang, sehingga kedua kotak saling berhadapan.
  3. Letakkan penggaris di atas lidi tepat di tengah sehingga penggaris dalam keadaan seimbang.
  4. Lekatkan penggaris pada lidi dengan isolasi. Aturlah sampai posisi penggaris seimbang.
  5. Jika model jungkat jungkit telah jadi, ujilah dengan cara memberi beban pada kedua ujungnya. Jika jungkat-jungkit dapat bergerak, model sudah benar.

membuat model jungkat-jungkit.

Setelah modelmu jadi, lakukan praktik untuk mengetahui hubungan antara gaya dan gerak dengan model jungkat-jungkit. 

Apa yang menyebabkan jungkat-jungkit bergerak?
  1. Siapkan dua benda (A dan B) yang beratnya sama.
  2. Letakkan benda A di salah satu ujung jungkat-jungkit, maka ujung jungkat-jungkit tempat benda A akan bergerak ke bawah dan ujung yang lain bergerak ke atas. Hal ini menunjukkan bahwa dengan adanya beban (gaya) menyebabkan benda bergerak.
  3. Letakkan benda B di ujung jungkat-jungkit yang naik. Apa yang terjadi? Ujung tempat benda B akan turun, sehingga jungkat-jungkit menjadi seimbang.
Hubungan antara gaya dan gerak pada model jungkat-jungkit adalah sebagai berikut.
  1. Gaya dapat menimbulkan terjadinya gerak.
  2. Semakin besar gaya, semakin cepat gerak yang terjadi.
  3. Keseimbangan terjadi jika besar gaya di sebelah kiri dan di sebelah kanan titik tumpu besarnya sama.
Hubungan antara gaya dan gerak pada model jungkat-jungkit
Hubungan antara gaya dan gerak pada model jungkat-jungkit

 b. Model Katapel
Pernahkah kamu bermain katapel? Bagaimana prinsip gaya dan gerak pada katapel?

Latihan:

Tujuan: mengetahui hubungan antara gaya dan pegas. Alat dan Bahan:
  • ranting pohon berbentuk Y
  • tali karet
  • kalep (potongan kulit bekas tas atau sabuk)
  • pisau dan gunting
Langkah Kerja:
  1. Kupas kulit luar ranting pohon dengan pisau, kemudian haluskan.
  2. Lubangi kedua ujung kalep (kulit bekas).
  3. Ikatlah masing-masing ujung kalep dengan tali karet dan hubungkan/ikatkan pada ujungujung ranting yang berbentuk Y.
  4. Model katapel sudah jadi.
Setelah model katapelmu jadi, lakukan praktik untuk mengetahui hubungan antara gaya dan gerak pada model katapel. 

Apa yang menyebabkan batu terlempar?
  1. Coba gunakan katapel buatanmu dengan cara menjepit sebuah kerikil di tengah kalep.
  2. Pegang erat-erat tangkai katapel, lalu tariklah kalep ke belakang sehingga karet terentang sekencang atau sepanjang mungkin.
  3. Arahkan katapel ke arah yang aman agar tidak membahayakan orang lain.
  4. Lepaskan pegangan kalepnya sehingga kerikil terlontar ke depan. Bagaimana kerikil terlontar?
  5. Jika tarikan karet dikendurkan, bagaimana kerikil terlontar?
  6. Jika kerikil yang digunakan lebih besar, bagaimana lontarannya?
Bandingkan lontaran kerikil kecil dengan kerikil besar dengan tarikan karet yang sama.

Katapel dibuat berdasarkan gaya pegas. Semakin lentur tali karet yang digunakan, semakin panjang tali katapel dapat ditarik. Akibatnya semakin jauh lontaran batunya. Jadi, gerak pada katapel dipengaruhi oleh gaya pegas.

Hubungan antara gaya dan gerak pada model katapel adalah sebagai berikut.
  1. Gaya pegas (rentangan karet) dapat menimbulkan gerak (batu terlontar).
  2. Semakin besar gaya pegas, semakin cepat batu bergerak.

c. Model Traktor Sederhana
Pernahkah kamu melihat traktor? Traktor adalah alat untuk membajak sawah. Sebenarnya prinsip kerja traktor seperti alat transportasi atau kendaraan.

Bagaimana hubungan antara gaya dan gerak pada traktor atau kendaraan?

Gaya menyebabkan traktor dapat bergerak atau bekerja
Gaya menyebabkan traktor dapat bergerak atau bekerja
Latihan :

Tujuan: membuat model traktor sederhana.

Alat dan Bahan:
  • kardus bekas
  • tutup botol bekas air mineral 4 buah (berukuran sama)
  • lidi
  • sedotan
  • paku
  • lilin
  • korek api
  • benang
Langkah Kerja:
  1. Lubangi 4 tutup botol dengan ujung paku yang telah dipanaskan di api lilin.
  2. Lubangi sisi kiri dan kanan kardus, masing-masing dua lubang untuk tempat roda, kemudian masukkan sedotan pada lubang itu.
  3. Gunakan lidi untuk poros roda dan pasangkan pada kardus (sebagai badan kendaraan).
  4. Ikat bagian depan kardus dengan benang.
  5. Kendaraan atau model traktor sudah jadi (seperti gambar).
Lubangi 4 tutup botol dengan ujung paku yang telah dipanaskan di api lilin.
Setelah model traktor atau kendaraanmu jadi, lakukan praktik untuk mengetahui hubungan antara gaya dan gerak pada model traktor. Bagaimana traktor atau kendaraan dapat bergerak?

Kendaraan atau model traktor sudah jadi
Kendaraan atau model traktor sudah jadi
  1. Coba kalian tarik traktor/kendaraan dengan menarik benangnya. Apa yang terjadi? Ternyata traktor/kendaraan bergerak
  2. Kemudian kalian coba untuk mendorong model traktor. Apa yang terjadi? Ternyata traktor juga bergerak.
  3. Jadi traktor/kendaraan dapat bergerak jika diberi gaya berupa tarikan atau dorongan.
Hubungan antara gaya dan gerak pada model traktor/kendaraan adalah sebagai berikut.
  1. Gaya berupa tarikan atau dorongan menyebabkan gerak pada traktor/kendaraan.
  2. Gaya pada traktor/kendaraan yang sebenarnya berupa gaya mesin.
  3. Gaya dapat mengubah arah gerak, diatur melalui kemudi.


d. Model Neraca Pegas
Pernahkah kamu melihat neraca pegas? Neraca pegas adalah alat timbangan yang menggunakan gaya pegas. Bagaimana prinsip gaya dan gerak pada neraca pegas?

Neraca pegas
Neraca pegas
Latihan :

Tujuan: mengetahui prinsip gaya dan gerak pada neraca pegas.

Alat dan Bahan:
  1. papan kayu kecil 
  2. palu
  3. karet bekas sandal jepit 
  4. penggaris
  5. kawat 
  6. lem
  7. paku 
  8. spidol
  9. karet gelang
Langkah Kerja:
  1. Siapkan papan kayu.
  2. Potonglah karet bekas sandal jepit menjadi 3 kotak yang berbeda ukuran dan model seperti gambar.
  3. Bentuklah kawat seperti gambar. (Masukkan kawat pada kotak karet, kemudian ujung bawah dibentuk lingkaran).
  4. Setelah siap, rangkailah alat-alat tersebut seperti gambar.
  5. Setelah siap, gantungkan benda pada ujung bawah kawat (seperti gambar).
  6. Amati pergeseran kawat pada skala.
  7. Ganti benda dengan yang lebih berat. Amati pergeseran kawat pada skala.
  8. Benda mana yang menunjukkan perpindahan skala lebih besar?
  9. Faktor apa yang menyebabkan gerak pada nilai skala?
Masukkan kawat pada kotak karet, kemudian ujung bawah dibentuk lingkaran
Masukkan kawat pada kotak karet, kemudian ujung
bawah dibentuk lingkaran

gantungkan benda pada ujung bawah kawat
gantungkan benda pada ujung bawah kawat
Hubungan antara gaya dan gerak pada model neraca pegas adalah sebagai berikut.
  1. Berat benda menyebabkan perpindahan nilai skala.
  2. Berat benda disebabkan oleh gaya gravitasi bumi, karena gaya gravitasi menarik benda ke arah pusat bumi.
  3. Semakin berat benda, semakin besar perpindahan nilai skala.

Berdasarkan keempat model, hubungan antara gaya dan gerak dapat disimpulkan sebagai berikut.
  1. Gaya berpengaruh terhadap gerak benda.
  2. Gaya menyebabkan benda bergerak atau berhenti.
  3. Semakin besar gaya, semakin cepat benda bergerak.
  4. Gerak pada neraca pegas dipengaruhi oleh gaya gravitasi dan massa benda.

Info Sains

Perbedaan Massa dan Berat

Istilah berat yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari selama ini sebenarnya kurang tepat, misalnya berat gula 1 kg. Pernyataan yang tepat adalah massa gula 1 kg. Berat berbeda dengan massa. Berat dipengaruhi oleh gravitasi (gaya tarik), sedangkan massa tidak dipengaruhi.

Massa adalah banyaknya zat/materi yang terkandung dalam suatu benda. Massa zat selalu tetap dimana-mana, karena tidak dipengaruhi gravitasi. Jadi, massa benda di bumi sama dengan massa benda di bulan. Sedangkan berat benda di bumi berbeda dengan berat benda di bulan karena gravitasi bumi dan bulan berbeda.