Gaya berat dan gaya normal

1. Berat (w)
Gaya berat atau biasanya disingkat berat adalah gaya gravitasi yang bekerja pada benda bermassa. Lambang gaya berat adalah w, singkatan dari weight.
Rumus untuk menghitung gaya berat berasal dari rumus hukum II Newton :
F = m a
Diterapkan untuk menghitung gaya berat :
w = m g
Keterangan :
F = gaya (satuan internasional = Newton)
w = gaya berat (satuan internasional = Newton)
m = massa benda (satuan internasional = kg)
a = percepatan (satuan internasional = m/s²)
g = percepatan gravitasi (satuan internasional = m/s²)

2. Gaya Normal
Gaya normal adalah gaya yang bekerja pada dua benda yang saling bersentuhan, di mana arah gaya normal tegak lurus permukaan bidang sentuh.
Amati suatu benda yang diam di atas permukaan meja. Berat atau gaya gravitasi juga bekerja pada benda tersebut. Benda tidak jatuh bebas seperti buah yang jatuh dari pohon karena ada gaya normal yang mengimbangi gaya berat. Gaya berat dan gaya normal mempunyai besar yang sama tetapi berlawanan arah sehingga resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol.

Gaya berat dan gaya normal – contoh soal UN

Pelajari materi gaya berat dan gaya normal agar lebih memahami pembahasan soal ini.

1. Perhatikan gambar balok di bawah! Jika massa balok 2 kg dan percepatan gravitasi 10 m.s⁻² maka gaya normal yang dialami balok adalah….

A. 25 N
B. 30 N
C. 33 N
D. 43 N
E. 45 N
Pembahasan
Diketahui :
w = m g = (2 kg)(10 m/s²) = 20 kg m/s² = 20 Newton
F₁ = 10 N
F₂ = 5 N
Ditanya :
Gaya normal (N) yang dialami oleh balok ?
Jawab :

Resultan gaya pada arah vertikal adalah :
F₁ + w – F₂ = 10 N + 20 N – 5 N = 25 N
Jika gaya ke bawah = 25 N maka gaya normal = 25 N sehingga benda diam.
Jawaban yang benar adalah A.

2. Agar gaya normal yang bekerja pada balok sebesar 20 N maka besar dan arah gaya luar yang bekerja pada balok adalah…

A. 50 N ke bawah
B. 30 N ke atas
C. 30 N ke bawah
D. 20 N ke atas
E. 20 N ke bawah
Pembahasan
Diketahui :
Gaya berat (w) = 40 N
Gaya normal (N) = 20 N
Ditanya : besar dan arah gaya luar agar gaya normal = 20 N ?
Jawab :
Besar gaya normal = 20 N dan arah gaya normal ke atas. Benda diam karenanya arah gaya ke bawah yang mengimbangi gaya normal harus sama dengan 20 N.
Besar gaya berat = 40 N dan arahnya ke bawah sehingga diperlukan gaya luar sebesar 20 N yang arahnya ke atas.
Jawaban yang benar adalah D.