Gaya Normal – Pengertian, Rumus, dan Contoh Soal

Pengertian Gaya Normal

Sobat Zenius, ketika suatu benda ada kontak dengan benda atau permukaan lainnya, akan ada yang namanya gaya kontak, karena adanya desakan.

Nah, gaya kontak sendiri, ada yang namanya gaya normal dan gaya gesek. Bedanya apa? Kalo gaya gesek, bendanya itu bergerak. Sedangkan, pada gaya normal, bendanya itu diam.

Nih, coba elo lihat kardus yang kesepian sendirian ini.

contoh gaya normal benda diam
Ilustrasi kardus paket yang diam. 

Seperti pada pembahasan soal Zenius, gaya normal adalah “… gaya yang bekerja pada benda saat benda bersentuhan dengan suatu bidang dan arahnya selalu tegak lurus dengan bidang tersebut.”

Jadi nih, kalo kita lihat box kardus di ilustrasi tadi, box tersebut kan diletakkan di atas lantai ya. Nah itu ada kontak langsung, antara box dan permukaan lantai. Dari situ, ada gaya normal, gaya yang bikin box tersebut bisa diam berdiri tegak lurus di permukaan lantai.

Jadi, kalau kita simpulkan, pengertian gaya normal adalah gaya pada suatu bidang bidang dengan arah tegak lurus dari bidang tersebut.

Jika suatu benda ada pada suatu permukaan, dan nggak ada gaya lain dari luar, alias dalam keadaan diam, besar gaya normal sama dengan gaya berat bendanya. Nah, itulah apa yang dimaksud dengan gaya normal.

Lalu, apa beda gaya normal dengan gaya berat? Dari pembahasan sebelumnya, Sobat Zenius sudah tahu bahwa gaya normal itu gaya tegak lurus pada benda yang bersentuhan (ada kontak).

Nah, kalo gaya berat, itu merupakan gaya tarik Bumi dari inti Bumi pada suatu benda. Ketika benda diam, gaya normal bernilai sama dengan gaya berat ini.

Selanjutnya, kita bahas rumus gaya normal ya.

Rumus Gaya Normal

Sebenarnya nih, Sobat Zenius, gaya normal nggak ada rumus yang gimana-gimana karena dia ini merupakan reaksi. Intinya, reaksi dari gaya berat (w) menuju inti Bumi. Oleh karena itu, satuan gaya normal adalah Newton atau N.

Oleh karena itu, gaya normal sebenarnya sama dengan gaya berat, dan rumus gaya normal bisa digambarkan sebagai berikut.

N = W

N = W = m.g

Keterangan:

N = gaya normal (N)

W = gaya berat benda (N)

m = massa benda (kg)

g = percepatan gravitasi (m/s2)

Sebagai catatan, berdasarkan informasi dari Britannica (2021), percepatan gravitasi Bumi kita sebenarnya sekitar  9,78 m/s² hingga 9.83 m/s². Namun, untuk memudahkan penghitungan, biasanya percepatan gravitasi Bumi dianggap 10 m/s² pada soal-soal sekolah.

Untuk mempermudah pemahaman kita akan gaya normal, kita bahas beberapa contoh gaya normal pada permukaan yang berbeda, yuk.

Contoh Gaya Normal

Berikut ini contoh gaya normal pada permukaan horizontal, vertikal, dan miring.

Gaya Normal pada Permukaan Horizontal

gaya normal permukaan horizontal
Gaya normal pada permukaan horizontal.

Singkatnya, pada benda diam di permukaan horizontal, ada dua gaya saja yang ada, yaitu gaya berat dan gaya normal, yang saling berlawanan.

Selain itu, gaya normal di sini sama dengan gaya berat, karena nggak ada dorongan atau gaya lain yang berpengaruh.

Oleh karena itu, rumus gaya normal pada situasi ini bisa dituliskan sebagai rumus di atas tadi, yaitu N = W, di mana W = m.g.

Gaya Normal pada Permukaan Vertikal

Bayangkan, ada benda yang ditekan ke tembok vertikal, dengan gaya F.

gaya normal permukaan vertikal
Gaya normal pada permukaan vertikal.

Gimana nih cara mencari gaya normalnya? Dari ilustrasi tersebut, kita bisa lihat, gaya normal (N) berlawanan dengan gaya yang diberikan (F), kan?

Nah, dari situ, kita bisa tahu bahwa N=F, atau gaya normal sama dengan gaya yang diberikan.

Pertanyaannya, kok bisa sih nemu rumus N=F? Jawabannya, dengan mengaplikasikan Hukum II Newton. Untuk penjelasan bagaimana Hukum II Newton digunakan untuk menemukan rumus tersebut, elo bisa tonton di sini.

Gaya Normal pada Permukaan Miring

gaya normal permukaan miring
Gaya normal pada permukaan miring.

Sobat Zenius, dari ilustrasi gaya normal pada permukaan miring di atas, elo bisa lihat, ada sudut  terkecil yang terbentuk, yang kita anggap x.

Kita anggap garis normal, yang tegak lurus dengan kardus tersebut, sebagai sumbu Y. Sedangkan, garis yang sejajar dengan garis kemiringan, kita anggap sumbu x.

Kemudian, dengan Hukum II Newton, ditemukan bahwa N= w cos x.