Pengertian Gaya Normal Beserta Rumus dan Contoh Soalnya

Pengertian Gaya Normal Beserta Rumus dan Contoh Soalnya - Sebuah benda akan mengalami gerak jatuh bebas ketika dilepaskan dari atas tanah dengan ketinggian tertentu. Benda yang jatuh tersebut akan mengalami gaya gravitasi bumi. Kemudian jika suatu benda dalam keadaan diam maka benda itu akan tetap memiliki gaya gravitasi. Keadaan inilah yang berhubungan dengan gaya normal. Apa itu gaya normal? Gaya normal meruakan salah satu jenis gaya dalam ilmu fisika. Jenis gaya ini memiliki pengertian gaya normal serta rumus gaya normal seperti jenis gaya lainnya. Rumus gaya normal tersebut digunakan untuk menghitung besar gayanya dalam contoh soal gaya normal yang ada.

Kita dapat melihat contoh gaya normal dalam sebuah benda diam. Misalnya sebuah buku yang diletakkan diatas timbangan manual. Buku tersebut tetap diam diatas timbangan namun jarum timbangan mengalami pergerakan. Hal ini menunjukkan bahwa buku (benda diam) tetap memiliki gaya gravitasi. Tetapi apabila buku tersebut memiliki gaya gravitasi, mengapa tidak jatuh (bergerak)? Gaya apakah yang menahan buku tersebut? Gaya yang menahan buku agar tidak jatuh ini dinamakan gaya normal. Nah pada kesempatan kali ini saya akan menjelaskan tentang pengertian gaya normal, rumus gaya normal dan contoh soal gaya normal. Untuk lebih jelasnya dapa anda simak di bawah ini.

Pengertian Gaya Normal Beserta Rumus dan Contoh Soalnya

Sebelum membahas tentang pengertian gaya normal, rumus gaya normal dan contoh soal gaya normal, mungkn anda dapat memperhatikan ilustrasi yang saya berikan di atas. Dengan begitu dapat disimpulkan bahwa gaya normal berhubungan dengan gaya graviasi meskipun benda tersebut dalam keadaan diam.

Baca juga : Pengertian Gaya Gravitasi dan Gaya Berat Beserta Contoh

Pengertian Gaya Normal

Pengertian gaya normal ialah gaya yang bekerja pada bidang yang bersentuhan dengan benda yang memiliki arah tegak lurus dari bidang tersebut. Gaya normal sering disebut sebagai Gaya Sentuh. Gaya normal tersebut diberikan saat benda dalam keadaan tegak lurus dengan permukaan bidang saat melakukan sentuhan. 

Seperti yang sudah saya katakan di atas bahwa gaya normal berhubungan dengan gaya gravitasi. Hal ini dikarenakan gaya normal dijadikan sebagai penyeimbang gaya gravitasi. Seperti halnya yang terjadi pada buku yang diletakkan di atas timbangan manual. Buku tersebut tetap diam meski terdapat gaya didalamnya. Hal ini sesuai dengan hukum dua newton yang berbunyi jika sebuah benda memiliki resultan gaya nol, maka benda tersebut diam. Tetapi perlu kita ketahui bahwa setiap benda memiliki gaya gravitasi. Dengan begitu apabila benda tersebut memiliki resultan nol, maka terdapat gaya lain yang bekerja di dalam benda tersebut (selain gaya gravitasi). Gaya lain inilah yang disebut gaya normal (gaya sentuh). 

Rumus Gaya Normal

Rumus gaya normal berkaitan dengan hukum II Newton mengenai gerak. Jika sebuah benda dalam keadaan diam, maka besar percepatannya ialah nol (a = 0). Namun jika benda mengalami pergerakan, maka benda tersebut akan melakukan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) dengan percepatan tetap (a = konstan). Gaya normal pada sebuah benda dapat ditinjau secara horizontal dan vertikal. Dengan begitu persamaan gaya normalnya pun juga berbeda.

Rumus Gaya Normal Bidang Horizontal

Sebuah benda yang terletak dalam bidang horizontal akan mengalami gaya normal dan gaya berat. Dalam sumbu Y (arah vertikal) kedua gaya tersebut akan bekerja secara berlawanan. Namun dalam sumbu X (arah horizontal) kedua gaya tersebut tidak akan bekerja. Berikut rumus gaya normalnya:

Baca juga : Perbedaan Gaung dan Gema Beserta Contoh Lengkap

Sumbu X

ΣFX = 0

Sumbu Y

  ΣFY = ma
N – w = ma (benda tidak melakukan gerakan pada arah vertikal, a = 0)
N – w = 0
       N = w

Maka dari itu sebuah benda diam yang diletakan pada bidang horizontal akan memiliki rumus gaya normal yaitu

N = w

Rumus Gaya Normal Bidang Miring

Sebuah benda yang diletakkan pada bidang miring akan mengalami gaya berat dan gaya normal, dimana benda ini akan membentuk sudut terkecil yang sama besar dengan sudut miring pada bidang tersebut. Jika bidang kemiringannya diibaratkan sumbu X, maka garis gaya normal diibaratkan sumbu Y. Kemudian sudut kemiringannya memiliki simbol α. Dengan begitu terdapat rumus gaya normal yaitu:

Sumbu X
    ΣFX = ma
w sin α = ma

Sumbu Y

            ΣFY = ma
N – w cos α = ma (benda tidak melakukan gerakan pada arah vertikal, a = 0)
N – w cos α = 0
                N = w cos α

Maka dari itu sebuah benda yang terletak pada bidang miring akan memiliki rumus gaya normal yaitu

N = w cos α

Rumus Gaya Normal Bidang Vertikal

Berikut rumus gaya normal yang terdapat dalam bidang vertikal:

Sumbu Y
Dalam sumbu Y, gaya yang bekerja hanyalah gaya berat, maka dari itu tidak memiliki resultan gaya
w = mg

Baca juga : Rumus Periode dan Frekuensi Getaran

Sumbu X
  ΣFX = ma
F – N = ma (benda tidak melakukan gerakan pada arah vertikal, a = 0)
F – N = 0
      N = F

Maka dari itu sebuah benda yang ditekan pada bidang vertikal akan memiliki rumus gaya normal yaitu

N = F

Contoh Soal Gaya Normal

Sebuah buku diletakkan di atas meja dengan massa 2 kg. Jika besar gaya gravitasi 10 m/s², hitunglah besar gaya normal pada buku?

Pembahasan.
Diketahui : m = 2 kg; g = 10 m/s²
Ditanyakan : N = ?
Jawab:
N = w
N = m x g
    = 2 x 10
    = 20 newton
Jadi buku tersebut memiliki gaya normal sebesar 20 newton.

Demikianlah penjelasan mengenai pengertian gaya normal, rumus gaya normal dan contoh soal gaya normal. Semoga artikel ini dapat bermanfaat. Terima kasih.

Share this post