Bagaimana cara mengetahui sebuah benda akan lebih berat dari benda lainnya

Ilustrasi timbangan. ©2020 Merdeka.com/pxhere.com

SUMUT | 2 November 2020 13:01 Reporter : Ani Mardatila

Merdeka.com - Seringkali dalam kehidupan sehari-hari kita menggunakan istilah massa dan berat secara bergantian. Namun sebenarnya massa dan berat merujuk hal yang berbeda dalam pengertiannya.

Melansir dari laman Thought.Co, perbedaan antara massa dan berat adalah bahwa massa adalah jumlah materi dalam suatu material, sedangkan berat adalah ukuran bagaimana gaya gravitasi bekerja pada massa tersebut.

• Massa adalah ukuran jumlah materi dalam suatu benda. Massa dilambangkan dengan m atau M.
• Berat adalah ukuran dari jumlah gaya yang bekerja pada massa karena percepatan akibat gravitasi. Berat biasanya dilambangkan dengan W. Berat adalah massa dikalikan dengan percepatan gravitasi (g).

Di Bumi, gravitasi cukup konstan sehingga tidak ada perbedaan yang signifikan antara nilai-nilainya. Namun, jika Anda membandingkan berat di Bumi dengan tempat lain, seperti Bulan, Anda bisa mendapatkan nilai yang berbeda.

Massa Anda di Bulan akan tetap sama, tetapi berat Anda akan berbeda karena percepatan gravitasi di sana berbeda.

Berikut selengkapnya merdeka.com merangkum perbedaan massa dan berat menurut fisika yang perlu Anda ketahui:

2 dari 5 halaman

Ada beberapa perbedaan antara massa dan berat. Massa adalah properti intrinsik materi. Ia tidak berubah tergantung di mana Anda mengukurnya. Ia adalah nilai skalar, yang artinya memiliki besaran, tetapi tidak ada arah yang terkait dengannya. 

Massa suatu benda tidak pernah nol. Anda mengukur massa dengan keseimbangan biasa di Bumi atau keseimbangan inersia di ruang angkasa.

Berat tergantung pada efek gravitasi, sehingga dapat berubah tergantung di mana ia diukur. Dengan tidak adanya gravitasi, berat bisa menjadi nol. Karena berat adalah gaya, maka ia adalah vektor. Ia memiliki besaran dan arah. Anda mengukur berat menggunakan neraca pegas.

Satuan Massa dan Berat

Kita cenderung mengukur berat dalam gram, kilogram, ons, dan pound. Secara teknis, gram (g) dan kilogram (kg) adalah satuan massa. Satuan SI untuk berat adalah Newton (N), dengan massa 1 kg yang memiliki gaya 9,8 N di Bumi. Satuan berat AS adalah pound (lb), sedangkan satuan massa adalah sesuatu yang disebut siput. Pound adalah gaya yang dibutuhkan untuk memindahkan massa 1 siput dengan kecepatan 1 ft / s 2 . Satu siput memiliki berat 32,2 pon.

Meskipun tidak masalah menggunakan pound dan kilogram secara bergantian untuk sebagian besar tujuan praktis, dalam sains paling baik menggunakan kilogram untuk massa dan Newton untuk berat.

3 dari 5 halaman

• Massa adalah jumlah materi yang dimiliki oleh suatu benda.
• Ini adalah besaran skalar, yang hanya memiliki besaran.
• Satuannya adalah kilogram (kg).
• Itu tidak diubah dengan mengubah posisi.
• Ini dihitung dengan rumus: m = w / g
• Ini diukur dengan keseimbangan fisik, keseimbangan balok, keseimbangan elektronik, dll.

Sifat berat

• Berat adalah gaya gravitasi yang menarik bumi.
• Ini adalah besaran vektor, yang artinya memiliki besaran dan arah.
• Satuannya adalah newton (N).
• Itu diubah dengan mengubah posisi.
• Ini dihitung dengan rumus: w = mg
• Ini diukur dengan neraca pegas.

4 dari 5 halaman

Berat dan massa saling berkaitan, benda yang memiliki massa besar juga memiliki bobot yang besar. Misalnya, benda besar sulit dilempar karena memiliki beban yang besar.

Untuk memahami hubungan antara berat dan massa, perhatikan bahwa benda yang jatuh bebas memiliki percepatan besar "g". Dari hukum kedua Newton, kita mengetahui bahwa gaya harus bekerja untuk menghasilkan percepatan gravitasi. Hukum tersebut berbunyi 'percepatan dari suatu benda akan sebanding dengan jumlah gaya (resultan gaya) yang bekerja pada benda tersebut dan berbanding terbalik dengan massanya'.

Sebagai contoh, jika benda bermassa 1 kg jatuh dengan percepatan 9,8 meter per sekon persegi, gaya yang dibutuhkan memiliki besaran yang diberikan sebagai:

F = m.a  

  = (1 kg) (9,8 m / s²)

  = 9,8 kg m / s²

  = 9,8 N

Kekuatan yang membuat tubuh mempercepat penurunan diketahui beratnya. Setiap orang yang berada di dekat permukaan bumi bermassa 1 kg harus memiliki berat 9,8 N untuk memberikan percepatan.

5 dari 5 halaman

Dari sudut pandang ilmiah, pemahaman bahwa massa dan berat adalah besaran yang masing-masing mengukur materi yang terkandung dalam suatu benda dan gaya yang diberikan oleh gravitasi, jenis yang paling dikenal dan digunakan yaitu sebagai berikut:

• Massa atom: Massa atom.
• Massa molar: Massa satu mol suatu zat.
• Massa molekul: Massa molekul suatu zat.
• Massa inersia: Besaran fisik yang menunjukkan ketahanan suatu benda terhadap perubahan kecepatan.
• Massa tubuh: Ini adalah massa tubuh seseorang.
• Berat atom: Ini adalah massa rata-rata atom suatu unsur.
• Berat molekul: Ini adalah hasil dari penjumlahan berat atom unsur-unsur yang menyusun suatu senyawa.

(mdk/amd)

Berat benda (w) adalah hasil kali antara massa benda dan percepatan gravitasi, dirumuskan w = m . g, di mana (m) adalah massa benda dan (g) adalah percepatan gravitasi.

Apa kabar adik-adik? Semoga kalian selalu dalam keadaan sehat. Materi fisika kita kali ini akan membahas tentang besaran berat benda. 

Kakak yakin, dalam kehidupan sehari-hari kita semua sudah sangat familiar dengan besaran yang satu ini. Kita telah sering menyatakan berat dari benda-benda yang ada di sekitar kita. 

Meskipun begitu, ternyata belum semua dari kita memahami hakikat sebenarnya dari berat benda. Apalagi, jika dikaitkan dengan massa benda, seringkali terjadi kesalahpahaman. 

Masih banyak yang belum bisa membedakan antara berat dan massa. Setidaknya, hal ini tercermin dalam pernyataan sehari-hari. Misalnya, dalam pernyataan "berat badan saya 45 kg".

Bagaimana menurut kalian dengan pernyataan itu? Apakah sudah tepat? Ternyata, dalam fisika pernyataan tersebut kurang tepat. 

Nah, alasannya bisa kalian ketahui setelah membaca dan memahami materi ini. Baiklah, kita mulai saja pembahasannya...

Apa yang dimaksud dengan berat benda? Berat benda adalah massa suatu benda yang dipengaruhi oleh percepatan gravitasi bumi. Makin besar massa benda makin besar pula beratnya. Dalam pengertian yang lain, berat benda adalah gaya vertikal ke bawah dari sebuah benda yang disebabkan oleh gravitasi. Semakin berat benda gaya gravitasi akan semakin besar pula. Berat benda timbul akibat adanya tarikan gaya gravitasi, selanjutnya disebut gaya berat. Arah gaya berat selalu menuju pusat, sedangkan besarnya gaya berat bergantung pada percepatan gravitasi. Jadi, berat benda ditentukan oleh massa benda dan percepatan gravitasi dari tempat benda tersebut berada. Misalnya di bumi, berat benda ketika di permukaan bumi dipengaruhi oleh percepatan gravitasi bumi. Oleh karena tergantung pada percepatan gravitasi, maka berat benda selalu berubah-ubah di tempat yang berbeda. Misalnya, berat benda di kutub lebih besar daripada berat benda itu di khatulistiwa karena percepatan gravitasi di kutub lebih besar daripada percepatan gravitasi di khatulistiwa. Berdasarkan pengukuran, berat benda akan berubah (berkurang) sekitar 0,5% ketika kita berpindah dari kutub ke khatulistiwa. Fakta ini menjelaskan bahwa berat benda bisa berubah-ubah tergantung percepatan gravitasi. Percepatan gravitasi setiap tempat di bumi tidak sama karena bergantung pada jarak tempat itu ke pusat bumi. Semakin jauh jaraknya dari pusat bumi, maka semakin kecil percepatan gravitasinya. Itulah sebabnya mengapa sehingga berat benda di ketinggian akan berkurang dibandingkan dengan ketika benda itu berada di permukaan bumi. Misalnya, jika berat suatu benda di permukaan bumi 100 N, pada ketinggian sekitar 7.000 km beratnya tinggal 25 N. Berarti, berat benda itu hanya seperempat dari berat semula. Begitupun di bulan, berat benda yang berada di bulan lebih ringan dari pada di bumi. Hal ini disebabkan karena percepatan gravitasi bulan 6 kali lebih kecil daripada percepatan gravitasi bumi. Misalnya, sebuah benda memiliki berat di bumi sebesar 588 N, maka ketika benda tersebut dibawa ke bulan beratnya hanya 98 N.

Sekali lagi, besaran yang membedakan adalah percepatan gravitasi, di mana percepatan gravitasi bumi sebesar 9,8 m/s2, sedangkan bulan percepatan gravitasinya hanya sekitar 1,62 m/s2.

Dalam fisika, besaran berat benda dilambangkan dengan (w). Sementara itu, satuan berat benda menurut Sistem Satuan Internasional (SI) adalah kgm/s2, satuan ini sering ditulis menjadi Newton (N) untuk menghormati jasa fisikawan Isaac Newton.

Berdasarkan jenis satuannya, maka berat benda termasuk ke dalam besaran turunan. Selain itu, berat benda juga termasuk ke dalam besaran vektor karena mempunyai arah, yaitu selalu menuju ke pusat bumi.

Berat benda diukur dengan alat yang bernama neraca pegas atau dinamometer. Di bawah ini gambar alatnya:

Neraca pegas atau dinamometer terdiri dari sebuah pegas yang digantungi dengan kait penggantung beban. Di bagian luar diberi garis-garis skala dalam satuan Newton. Beberapa jenis alat ukur berat, sudah dilengkapi dengan jarum penunjuk skala untuk menyatakan besarnya berat benda. Ketika gaya pada kait beban merentangkan pegas, jarum penunjuk akan bergerak pada skala neraca. Angka pada skala neraca menunjukkan besar gaya berat yang sedang diukur. Semakin kuat pegas, semakin besar gaya berat yang dapat diukur oleh neraca pegas.

Berat merupakan massa yang dipengaruhi oleh percepatan gravitasi. Besarnya berat suatu benda dipengaruhi oleh besar gaya gravitasi di tempat tersebut. Berat benda di bumi akan berbeda dengan berat benda di bulan. Berat benda selalu berubah di tempat yang berbeda karena tergantung pada percepatan gravitasi. Perbedaannya dengan massa adalah massa tidak dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Apabila suatu benda mempunyai massa, maka massa benda tersebut di mana pun akan sama. Massa benda di bumi akan tetap sama meskipun benda itu di bawah ke bulan.

Baca lebih lanjut tentang massa benda di sini: Massa Benda.

Berat benda diukur dengan neraca pegas (dinamometer) bersatuan Newton, sedangkan massa benda diukur dengan neraca atau timbangan dengan satuan kilogram (kg). Jadi, terkait dengan pernyataan "berat badan saya 45 kg", seharusnya yang benar adalah "massa badan saya 45 kg". Berat benda sebanding dengan massanya (m) dikali percepatan gravitasi (g). Pernyataan ini bisa dituliskan ke dalam bentuk rumus berat benda di permukaan bumi, bulan, dan planet, yaitu:

w = m . g

Keterangan:

• w = berat benda (kgm/s2 atau N)
• m = massa benda (kg)
• g = percepatan gravitasi (m/s2)

Catatan: jika di soal tidak disebutkan nilai percepatan gravitasi, maka umumnya ditetapkan sebesar 10 m/s2.  Sedangkan, rumus berat benda di air adalah:

w = ρ . V . g

Di mana,

• ρ = massa jenis air (kg/m3)
• V = volume air (m3)

Baca Juga:

• Rumus Massa Jenis
• Rumus Momentum

Untuk mencari nilai massa dari berat benda, maka rumusnya adalah:

m = w/g

Berikut ini adalah beberapa contoh soal tentang berat benda:
Berat benda yang memiliki massa 2 kg jika g = 9,8 m/s2 adalah...
Diketahui:
Ditanyakan:
Penyelesaian: w = m . g

    = 2 kg . 9,8 m/s2

    = 19,6 kg m/s2,

Jadi, berat benda tersebut adalah 19,6 kgm/s2 atau N.

Berat benda yang memiliki massa 5 kg di bulan dengan percepatan gravitasi g = 1,6 m/s2 adalah...
Diketahui:
Ditanyakan:
Penyelesaian: w = m . g

    = 5 kg . 1,6 m/s2

    = 8 kg m/s2,

Jadi, berat benda tersebut di bulan adalah 8 kgm/s2 atau N.

Sebuah benda memiliki massa 650 g. Jika percepatan gaya gravitasi 9,8 m/s2, berapakah berat benda tersebut?
Diketahui:

• m = 650 g = 0,65 kg
• g = 9,8 m/s2

Ditanyakan:
Penyelesaian: w = m . g

    = 0,65 kg . 9,8 m/s2

    = 6,37 kg m/s2,

Jadi, berat benda tersebut di bulan adalah 6,37 kgm/s2 atau N.

Berat benda yang massanya 500 gram adalah?
Diketahui:

• m = 500 g = 0,5 kg
• g = 10 m/s2

Ditanyakan:
Penyelesaian: w = m . 10

    = 0,5 kg . 10 m/s2

    = 5 kg m/s2,

Jadi, berat benda tersebut di bulan adalah 5 kgm/s2 atau N.

Berat sebuah benda 150 N jika percepatan gravitasi yang di alami benda 10 m/s2, maka besarnya massa benda adalah?
Diketahui:
Ditanyakan:
Penyelesaian:

m = w/g

    = 150/10     = 15 kg

Jadi, besar massa benda tersebut adalah 15 kg.

Sebuah benda di permukaan bumi beratnya 100 N, kemudian benda tersebut dibawa ke sebuah planet yang mempunyai massa 10 kali massa bumi dan jari-jarinya 2 kali jari-jari bumi. Berapa berat benda di permukaan planet tersebut?
Diketahui:

• wB = 100 N
• mP = 10 mB
• RP = 2RB

Ditanyakan:
Penyelesaian:

wB/wP = mB/mP . (RP/RB)2

100/wP = mB/10mB . (2RB/RB)2
100/wP = 1/10 . (2)2
100/wP = 4/10
4wP = 100 . 10
wP = 1.000/4
wP = 250 N Jadi, berat benda di permukaan planet tersebut adalah 250 N. Berat benda di bumi adalah 10 N jika di bawa ke planet yang massanya 4 kali massa bumi dan jari-jarinya 2 kali jari-jari bumi, berat benda menjadi?
Diketahui:

• wB = 10 N
• mP = 4 mB
• RP = 2RB

Ditanyakan:
Penyelesaian:

wB/wP = mB/mP . (RP/RB)2

100/wP = mB/4mB . (2RB/RB)2
10/wP = 1/4 . (2)2
10/wP = 1
wP = 10 N

Jadi, berat benda di permukaan planet tersebut adalah 10 N.

Berat benda ketika diletakkan di permukaan bumi sebesar 540 N. Jari-jari permukaan bumi dinyatakan dalam R. Jika berat benda 60 N, letak benda tersebut dari permukaan bumi adalah sejauh?

Diketahui:

Ditanyakan:

Penyelesaian: 

w1/w2 = G.m/R2/G.m/(R+h)2

540/60 = (R + h2)/R2

9 = (R + h)2/R2
√9 = R + h/R
3 = R + h/R 3R - R = h h = 2R Jadi, jarak benda tersebut dari permukaan bumi adalah 2 kali jari-jari bumi atau 2R.

Jadi, berat benda (w) adalah hasil kali antara massa benda dan percepatan gravitasi, dirumuskan w = m . g, di mana (m) adalah massa benda dan (g) adalah percepatan gravitasi.

Gimana adik-adik, udah paham kan materi berat benda ini? Jangan bingung lagi yah.

Sekian dulu materi kali ini, bagikan agar teman yang lain bisa membacanya. Terima kasih, semoga bermanfaat.

Berat Benda: Pengertian, Rumus, Contoh Soal (Lengkap) 2020-09-02T00:48:00-07:00 Rating: 4.5 Diposkan Oleh: Afdan Fisika