LAPORAN PRAKTIKUM BIOFISIKAPush up Disusun oleh : Rafka Febian!i "il#ainiPROGRAM STUDI PENDIDIKAN IPA INTERNASIONAL FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA2015PUSH-UPA. TUJUANMenghitung gaya reaksi lantai pada telapak tangan ketika seseorang melakukan push-up.B. DASAR TEORIKetika seseorang melakukan push-up pada lantai, seperti dalam Gambar 1.Gambar 1. Gaya pada saat push-uptangan orang itu menekan pada lantai dengan gaya tertentu. Menurut hukum ketigaNeton, lantai memberikan reaksi ke atas dengan gaya yang sama, misalnya !. Gayareaksi ini beker"a pada orang tersebut.#enganmenggunakansyarat kesetimbangantorka, kitadapat menghitunggaya reaksi !. Misalkan massa orang itu adalah m, "arak antara telapak kaki sampaipusat berat adalah $1, "arak antara telapak kaki sampai telapak tangan adalah $%.Gaya merupakan suatu besaran yang menyebabkan benda bergerak. Gaya "ugabisa diartikan sebagai dorongan atau tarikan yang akan memper&epat ataumemperlambat gerak suatu benda. Kita dalam kehidupan sehari-hari tanpa disadarimelakukan gaya yaitu kegiatan mendorong atau menarik yang membuat bendabergerak, misalkan' mendorongme"a, menarikpintu, membukabuku, danmasihbanyak lagi.Gaya dapat menyebabkan perubahan pada benda, yaitu perubahanbentuk, si(at gerak benda, ke&epatan, dan arah gerak benda. #i sisi lain, gaya tidakselalu menyebabkan gerak. Sebagai &ontoh, "ika kalian mendorong tembok dengansekuat tenaga, tetapi tembok tetap tidak bergerak.)enis *"enis gaya meliputi+a. Gaya ,eratPada kehidupan sehari-hari, banyak orang yang salahmengartikan antara massa dengan berat. Misalnya, orang mengatakan-#oni memiliki berat ./ kg0. Pernyataan orang tersebut keliru karenasebenarnyayangdikatakanorang tersebutadalah massa#oni. 1ndaharus dapat membedakan antara massa dan berat.Massamerupakanukuranbanyaknyamateri yangdikandungoleh suatu benda. Massa 2m3 suatu benda besarnya selalu tetapdimanapun benda tersebut berada, satuannya kg. ,erat 23 merupakangaya gra4itasi bumi yangbeker"a pada suatubenda. Satuanberatadalah Neton 2N3. 2$ihat pen"elasan tentang Hukum Neton3.Hubungan antara massa dan berat di"elaskan dalam hukum 55Neton. Misalnya, sebuahbendayangbermassamdilepaskandariketinggian tertentu, maka benda tersebut akan "atuh ke bumi. )ika gayahambatan udara diabaikan, maka gaya yang beker"a pada bendatersebut hanyalahgayagra4itasi 2gayaberat benda3. ,endatersebutakan mengalami gerak "atuh bebas dengan per&epatan ke baah samadengan per&epatan gra4itasi. )adi, gaya berat 23 yang dialami bendabesarnya sama denganperkalianantara massa 2m3 benda tersebutdengan per&epatan gra4itasi 2g3 di tempat itu. Se&ara matematis dapatditulis sebagai berikut.b. Gaya normal Gaya yang menahan buku agar tidak "atuh adalah gaya tekanme"apadabuku. Gayaini adakarenapermukaanbukubersentuhandengan permukaan me"a dan sering disebut gaya normal. Gaya normal2N3adalahgayayangbeker"apadabidangyangbersentuhanantaradua permukaan benda, yang arahnya selalu tegak lurus dengan bidangsentuh. )adi, padabukuterdapat duagayayangbeker"a, yaitugayanormal 2N3 yang berasal dari me"a dangayaberat 23. Kedua gayatersebut besarnya sama tetapi berlaanan arah, sehingga membentukkeseimbangan pada buku.5ngat, gaya normal selalu tegak lurus arahnya dengan bidangsentuh. )ika bidang sentuh antara dua benda adalah hori6ontal, makaarah gaya normalnya adalah 4ertikal. )ika bidang sentuhnya 4ertikal,makaarahgayanormalnyaadalahhori6ontal. )ikabidangsentuhyamiring, maka gaya normalnya "uga akan miring. Perhatikan Gambarberikut+&. Gaya gesekan Gaya yang melaan gaya yang 1nda berikan ke almari ataugaya yang menghentikan gerak bola adalah gaya gesek. Gaya gesekadalahgayayangbeker"aantaraduapermukaanbendayangsalingbersentuhan. 1rah gaya gesek berlaanan arah dengan ke&enderunganarah gerak benda.Untuk benda yang bergerak di udara, gaya geseknyabergantungpada luas permukaanbenda yangbersentuhandenganudara. Makin besar luas bidang sentuh, makin besar gaya gesek udarapada benda tersebut sedangkan untuk benda padat yang bergerak diatas benda padat, gaya geseknya tidak tergantung luas bidangsentuhnya.Gaya gesekan dapat dibedakan men"adi dua, yaitu gayagesekan statis dan gaya gesekan kinetis. Gaya gesek statis 2(s3 adalahgayagesekyangbeker"apadabendaselamabendatersebut masihdiam. Menuruthukum5Neton, selamabendamasihdiamberartiresultangaya yangbeker"a pada benda tersebut adalahnol. )adi,selama benda masih diam gaya gesek statis selalu sama dengan yangbeker"a pada benda tersebut. Se&ara matematis dapat ditulis sebagaiberikut.Gaya gesek kinetis 2(k3 adalah gaya gesek yang beker"a padasaat benda dalam keadaan bergerak. Gaya ini termasuk gayadissipati(, yaitugaya denganusaha yangdilakukanakanberubahmen"adi kalor. Perbandingan antara gaya gesekan kinetis dengan gayanormal disebut koe(isien gaya gesekan kinetis 2ms3. Se&ara matematisdapat di tulis sebagai berikut.d. Gaya sentripental Gaya Sentripetal adalah gaya yang membuat benda untukbergerak melingkar. ,enda yang mengalami gerak melingkarberaturan mengalami per&epatan sentripetal. 1rah per&epatansentripetal selalu menu"u ke pusat lingkaran dan tegak lurus dengan4ektor ke&epatan. Menurut hukum 55 Neton, per&epatan ditimbulkankarena adanya gaya. 7leh karena itu, per&epatan sentripetal ada karenaadanya gaya yang menimbulkannya, yaitu gaya sentripetal. Padahukum55 Netondinyatakanbahagayamerupakanperkalianantara massa benda danper&epatanyangdialami bendatersebut. Sesuai hukum tersebut, hubungan antara per&epatansentripetal, massa benda, dan gaya sentripetal dapat dituliskan sebagaiberikut+Usaha8 Ker"ayangdilambangkandenganhuru( 9,digambarkansebagaisesuatu yang dihasilkan oleh Gaya 2!3 ketika Gaya beker"a pada benda hingga bendabergerak dalam "arak tertentu. Hal yang paling sederhana adalah apabila Gaya 2!3bernilai konstan 2baik besar maupun arahnya3 dan benda yang dikenai Gaya bergerakpada lintasan lurus dan searah dengan arah Gaya tersebut Se&ara matematis, usahayang dilakukan oleh gaya yang konstan dide(inisikan sebagai hasil kali perpindahandengan gaya yang searah dengan perpindahan. Persamaan matematisnya adalah +9 : !s &os ; : !s 213 : !s9 adalah usaha alias ker"a, ! adalah besar gaya yang searah dengan perpindahan dans adalah besar perpindahan.1pabila gaya konstan tidak searah dengan perpindahan,sebagaimana tampak pada gambar di baah, maka usaha yang dilakukan oleh gayapadabendadide(inisikansebagai perkalianantaraperpindahandengankomponengaya yang searah dengan perpindahan. Komponen gaya yang searah denganperpindahan adalah ! &os teta.Momen gaya 2torsi3 adalah sebuah besaran yang menyatakan besarnya gayayang beker"a pada sebuah benda sehingga mengakibatkan benda tersebut berotasi.,esarnyamomengaya2torsi3tergantungpadagayayangdikeluarkanserta"arakantara sumbu putaran dan letak gaya. 1pabila 1nda ingin membuat sebuah bendaberotasi, 1nda harus memberikan momen gaya pada benda tersebut. yangditimbulkanoleh F1dan F% terhadaptitik7adalah>1 dan >%. >1 bernilai negati( karena arah rotasi yang ditimbulkannya berlaanan arahputaran "arum "am. Sedangkan, >% bernilai positi( karena arah rotasi yangditimbulkannya searah putaran "arum "am. Cesultan momen gaya benda itu terhadaptitik 7 dinyatakan sebagai "umlah 4ektor dari setiap momen gaya. Se&ara matematisdituliskan$%o%!& ' ( )r # F*atau$%o%!& ' $1 + $21. ,enda