Mengenal Rumus Beban dan Gaya beserta Contoh Soalnya

Ilustrasi rumus beban dan gaya. Sumber: Pixabay / OpenClipart-Vectors

Dalam fisika, gaya adalah suatu sebab yang membuat benda mengalami perubahan. Sementara itu, beban disebut juga dengan muatan. Rumus beban dan gaya memang cukup kompleks, karena ada beberapa faktor yang mempengaruhi keduanya.

Dijelaskan dalam buku Seri Sains; Gaya dan Gerak, Agus Riyadi, (2019: 1), gaya merupakan tarikan, dorongan, dan putaran yang membuat benda bergerak lebih cepat atau lebih lambat, berubah arah atau bentuk.

Rumus Beban dan Gaya beserta Contoh Soalnya

Ilustrasi rumus beban dan gaya. Sumber: Pixabay / Taken

Gaya merupakan hasil kali dari besaran massa dan percepatan. Massa termasuk besaran pokok, sedangkan percepatan merupakan besaran turunan dari panjang dan waktu.

Jika dirumuskan, rumus gaya adalah:

F = m.a

F (force) = Gaya, satuannya yaitu Newton (N) atau kg m/s²

m = massa, satuannya yaitu kg

a = percepatan, satuannya yaitu m/s²

Gaya dan beban atau muatan, dapat terhubung dalam pesawat sederhana, baik itu jenis tuas atau pengungkit, bidang miring, katrol, dan roda berporos.

Adapun rumus tuas, yaitu:

W x Lb = F x Lk

Keterangan:

W = berat beban (Newton). Cara menentukannya yaitu W = m x g

Lb = lengan beban (meter)

F = gaya yang diberikan (Newton). Dalam hal ini, F juga berfungsi sebagai kuasa.

Lk = lengan kuasa

Contoh Soal

Berikut ini adalah contoh soal yang berkaitan dengan rumus beban dan gaya.

Sebuah balok yang panjangnya (L) 5 m digunakan untuk memindahkan benda yang massanya adalah 30 kg. Titik tumpu diletakkan 2 m dari beban. Tentukanlah gaya yang diperlukan untuk memindahkan benda tersebut!

Jawaban:

Lb = 2 m

Lk = L – Lb = 5 – 2 = 3 m

W = m x g

= 30 kg x 10 m/s

= 300 kg m/s²

= 300 N

W x Lb = F x Lk

300 x 2 = F x 3

600 = 3F

F = 200 N

Jadi, gaya yang diperlukan untuk memindahkan benda tersebut adalah sebesar 200 Newton.

Baca juga: Jenis-jenis Gaya dalam Fisika beserta Sifatnya

Itulah sedikit penjelasan mengenai beban, gaya, juga rumus beban dan gaya, dilengkapi dengan contoh soalnya sebagai materi pembelajaran Fisika, agar lebih mudah dipahami. Semoga bermanfaat. (ARN)