Fisika Edukasi

Pengertian

Gaya berat dalam fisika adalah gaya yang disebabkan oleh gravitasi bumi dan dipengaruhi oleh massa benda. Gaya berat juga dikenal sebagai gaya gravitasi yang dilambangkan dengan W. Gaya berat memiliki arah dari pusat massa benda ke bawah menuju pusat bumi karena dipengaruhi oleh gaya tarik atau gravitasi Bumi. 

Rumus gaya berat adalah perkalian antara massa benda dengan percepatan gravitasi.

Rumus:

W = m x g

Keterangan:

W = gaya berat (N)

m = massa benda (kg)

g = percepatan gravitasi (m/s2)

Catatan: 

gbumi = 9,8 m/s2 atau 10 m/s2

Sebagai contoh, jika sebuah benda memiliki massa 5 kg, maka gaya beratnya dapat dihitung dengan rumus W = 5 × 9,8 = 49 N. Artinya, benda tersebut mengalami gaya gravitasi sebesar 49 Newton yang menariknya ke bawah menuju pusat bumi. 

Meskipun sering dianggap sama, gaya berat dan massa adalah dua besaran yang berbeda. Massa merupakan jumlah materi dalam suatu benda dan bersifat tetap di mana pun benda itu berada, sementara gaya berat tergantung pada percepatan gravitasi yang bisa berbeda di setiap tempat. Sebagai contoh, di bulan yang memiliki percepatan gravitasi sekitar 1,6 m/s², gaya berat suatu benda akan jauh lebih kecil dibandingkan di bumi. Jika seseorang memiliki berat 600 N di Bumi, maka beratnya di Bulan hanya sekitar 600 × (1,6/9,8) ≈ 98 N. Hal ini menjelaskan mengapa astronot bisa melompat lebih tinggi di Bulan dibandingkan di Bumi.

Contoh Soal

Diketahui sebuah benda di Bumi memiliki massa 18 kg. Jika percepatan gravitasi di Bumi adalah 10 m/s², maka tentukan berat benda tersebut di Bulan adalah… 

Jawab

• Diketahui

m = 18 kg

g = 10 m/s² 

• Ditanyakan

W di bulan...

• Penyelesaian

Massa benda adalah tetap dan nilai gravitasi di Bulan adalah seperenam gaya gravitasi di Bumi. Maka untuk mencari besar gaya berat di Bulan sebagai berikut:

Wbulan = m x gbulan

= 18 kg x ⅙ gbumi

= 18 kg x ⅙ x 10 m/s²

= 30 N

Dalam kehidupan sehari-hari, gaya berat sangat berpengaruh dalam berbagai aspek. Ketika kita menjatuhkan benda, benda tersebut akan selalu bergerak ke bawah akibat gaya berat yang menariknya menuju pusat bumi. Selain itu, timbangan yang kita gunakan untuk mengukur berat badan juga bekerja berdasarkan konsep gaya berat, di mana pegas dalam timbangan akan meregang lebih banyak jika benda yang ditimbang memiliki massa yang lebih besar. Gaya berat juga berperan dalam bidang teknik dan konstruksi, seperti dalam perhitungan kekuatan struktur bangunan agar mampu menahan beban dengan aman. Oleh karena itu, memahami konsep gaya berat sangat penting dalam berbagai bidang ilmu dan teknologi.