Ketika ada sebuah benda dengan berat w diletakan pada suatu permukaan tertentu, maka sebagaimana bunyi hukum Newton 3, permukaan bidang datar akan memberikan reaksi yang berlawanan arah terhadap gaya berat yang diberikan oleh balok. Nah gaya yang berlawanan inilah yang disebut sebagai gaya normal.
* Nilai w bertanda negatif dikarenakan arahnya yang berlawanan dengan arah gaya normal
Jadi kita bisa menyimpulkan, besar gaya normal pada bidang datar (tidak miring) adalah sama dengan gaya berat itu sendiri.
Gaya normal pada saat adanya gangguan dari luar
Ciri khas utama dari gaya normal adalah arahnya yang selalu tegak lurus terhadap bidang permukaan. Coba kalian perhatikan gambar berikut.
Dari gambar di atas, terlihat bahwa arah gaya normal selalu tegak lurus terhadap permukaan. Baik itu pada bidang datar ataupun miring.
Persamaan/Rumus untuk Mencari Besar Gaya Normal
Untuk mengetahui arah gaya normal suatu benda, kita bisa mempergunakan kadiah hukum Newton 3 dalam menentukannya. Tapi dalam menentukan besar gaya normal akan sedikit berbeda, bukan hukum Newton 3 lagi yang dipergunakannya akan tetapi hukum newton 1 lah yang nantinya akan dipakai.
Silahkan lihat gambar berikut!
Untuk mencari besar gaya Normal pada gambar di atas, kita bisa menentukannya dengan cara berikut:
∑F = 0 -----> Hukum Newton 1
N - w = 0
N = w
* Nilai w bertanda negatif dikarenakan arahnya yang berlawanan dengan arah gaya normal
Jadi kita bisa menyimpulkan, besar gaya normal pada bidang datar (tidak miring) adalah sama dengan gaya berat itu sendiri.
Gaya normal pada saat adanya gangguan dari luar
Persamaan diatas adalah gaya normal pada bidang datar tanpa adanya gangguan /gaya dari luar. Lha terus bagaimana jika ada pengaruh gaya luar? Seperti dorongan atau tarikan terhadap permukaan benda?
Untuk menjawab pertanyaan ini, perhatikan gambar berikut.
Berdasarkan gambar di atas, kita melihat ada sebuah benda berbentuk kubus yang mendapatkan dorongan sebesar F Newton (Gangguan luar) yang arahnya menuju ke pusat bumi. Jika hal ini terjadi, maka gaya normal bisa diketahui nilainya dengan:
∑F = 0 -----> Hukum Newton 1
N - F - w = 0
N = F + w
* * Nilai F dan w bertanda negatif dikarenakan arahnya yang berlawanan dengan arah gaya normal
Gaya Normal pada bidang miring
Sekarang tiba saatnya bagi kita untuk mempelajari konsep gaya normal pada bidang miring. Pada dasarnya, menentukan besar gaya normal pada bidang miring atau bidang datar itu sebenarnya sama saja. Cuman yang membedakan terletak pada keberadaan penggunaan konsep trigonometri didalamnya.
Coba perhatikan gambar berikut!
Di atas kita melihat ada sebuah balok yang dengan berat w disimpan di suatu bidang miring. Antara bidang miring dan bidang datar terbentuk sudut sebesar θ. Untuk menentukan besar gaya normal pada sistem tersebut yang pertama kali kita lakukan adalah mengetahui gaya-gaya apa saja yang letaknya sejajar dengan gaya normal.
Berdasarkan gambar tersebut, gaya yang letaknya sejajar dengan gaya normal adalah wy. wy disini maksudnya adalah gaya berat pada arah komponen sumbu y. Nah jika hal tersebut sudah dilakukan maka langkah selanjutnya adalah menerapkan konsep hukum 1 newton.
∑F = 0 -----> Hukum Newton 1
N - wy = 0
N - w cos θ = 0
N = w cos θ