Gaya Tarik, Tekan, dan Geser pada Suatu Benda Padat

Istilah gaya sering kita jumpai pada ilmu-ilmu fisika. Dalam Bahasa Inggris gaya disebut sebagai force. Suatu gaya yang diberikan pada benda padat dapat menyebabkan perubahan bentuk atau gerakan pada benda tersebut. Satuan gaya adalah newton (N).

Tidak ada benda padat yang benar-benar kaku, sehingga ketika gaya diterapkan perubahan dimensi terjadi. Perubahan seperti itu tidak selalu terlihat oleh mata manusia karena sangat kecil. Misalnya, bentang jembatan akan melorot karena bobot kendaraan dan kunci pas akan sedikit melengkung saat mengencangkan mur. Penting bagi para insinyur dan perancang untuk memahami efek gaya pada material beserta dengan sifat mekanisnya.

Macam-macam Gaya

Tiga jenis utama gaya mekanis yang dapat bekerja pada suatu benda adalah:

• Tarik (tensile)
• Tekan (compressive)
• Geser (shear)

Gambar 1. Macam-macam Gaya.
(Sumber: J. Bird dan C. Ross, 2002, Mechanical Engineering Principles)

Gaya Tarik (Tensile Force)

Gaya tarik adalah gaya yang cenderung merentangkan suatu material. Sebagai contoh:

• Tali atau kabel derek yang membawa beban.
• Karet gelang ketika diregangkan.
• Ketika mur dikencangkan, baut berada di bawah gaya tarik.

Gaya Tekan (Compressive Force)

Gaya tekan adalah gaya yang cenderung memeras atau menghancurkan material. Sebagai contoh:

• Pilar yang menopang jembatan.
• Sol pada sepatu yang sedang dipakai.
• Jib crane yang sedang mengangkat beban.

Gaya Geser (Shear Force)

Gaya geser adalah gaya yang cenderung menggeser satu sisi material melewati sisi material didekatnya. Sebagai contoh:

• Paku keling yang mengikat dua pelat bersama-sama akan mengalami gaya geser jika gaya tarik diterapkan pada kedua pelat.
• Alat potong logam lembaran atau gunting, masing-masing memberikan gaya geser.
• Balok horizontal dikenakan gaya geser.
• Sambungan transmisi pada mobil dikenakan gaya geser.