Gaya Berat dan Gaya Normal
1. Gaya Berat
Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering mendengar orang menggunakan kata "berat" untuk menyatakan suatu ukuran. Namun demikian, penggunaan besaran ini seringkali tidak tepat. Misalnya dalam ucapkan "berat satu karung beras adalah 100 kg", kalimat ini mungkin dipahami secara umum oleh masyarakat, namun dalam ilmu fisika, kalimat ini salah. satuan kilogram yang digunakan justru menunjukkan besaran massa (m) dan bukan berat. Masa sendiri menunjukkan kualitas banyaknya partikel di dalam suatu zat.
Berat sebenarnya merupakan suatu besaran turunan yang sering digunakan dalam mekanika. Disimbolkan dengan w (dari kata "weight" yang berarti berat) dan dinyatakan dengan satuan Newton, karena berat merupakan gaya.
Yang perlu diingat adalah gaya berat dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi, karena gaya gravitasi bumi mengarah ke pusat bumi, maka menunjukkan arah gaya berat pun mengarah ke pusat bumi.
Persamaan gaya berat dirumuskan sebagai berikut:
w = mg
Dengan:
g = percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s2
Nilai percepatan gravitasi bumi seringkali dibulatkan menjadi 10 m/s untuk memudahkan perhitungan.
Contoh soal:
Mobil bermassa 1500 kg. Hitunglah berat mobil tersebut.
Diketahui:
m = 1500 kg
g = 10 m/s2
Ditanyakan:
w = ...?
Penyelesaian:
w = mg = 1500 × 10 = 15.000 N
2. Gaya Normal
Ketika sebuah benda dengan berat w diletakkan pada suatu permukaan, gaya berat itu menjadi gaya aksi terhadap permukaan tersebut. Berdasarkan hukum III Newton, muncul Gaya reaksi yang berlawanan arah dengan gaya berat yang bekerja pada bidang. Itulah yang kita sebut sebagai gaya normal. Dengan demikian gaya normal yang merupakan konsekuensi dari hukum III Newton. Arah gaya normal selalu tegak lurus bidang sentuh.
Dengan persamaan:
N = w
Namun apabila benda tersebut berada pada bidang miring, maka persamaannya menjadi:
N = w cos 0