Dinamika Partikel
Penerapan Hukum-Hukum Newton
inematika K inematika
:
didasarkan pada definisi pergeseran, kecepatan dan percepatan
Pertanyaan
:
Mekanisme apakah yang menyebabkan menyebabkan sebuah benda bergerak ?
Mengapa benda-benda dapat memiliki percepatan yang berbeda-beda ?
Perubahan
Gerak :
dijelaskan dengan konsep gaya, massa dan momentum
PERUBAHAN GERAK ( Percepatan) PERUBAHAN BENTUK (d eformasi)
oleh GAYA ?
M enggambarkan ad anya interaksi
antara bend a d engan lingkungannya. M erupakan besaran vektor.
K ontak langsung INTERAKSI
Jarak jauh
Medan gaya
Medan gaya (interaksi) yang ter jadi di alam : Gaya gravitasi : antara benda bermassa Gaya elektromagnetik : antara benda bermuatan Gaya Kuat : antara partikel subatomik Gaya lemah : proses peluruhan radioaktip
HUKUM NEWTON I tentang Gerak Selama tidak ada resultan gaya yang beker ja pada sebuah benda maka benda tersebut akan selalu pada keadaannya, yaitu ben d a yang d iam akan selalu d iam d an bend a yang bergerak akan bergerak d engan kecepatan konstan.
7F
=0 Hukum K elembaman
a=0
Sistem Inersial
HUKUM NEWTON II Percepatan pada sebuah benda sebanding dengan resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut a w §F § F ! ma
§ F x
!
ma x
§ F y
!
ma y
§ F z
!
ma z
Satuan Gaya : newton ( N) 1 N
|
1 kg m s -2
1 dyne 1 g cm s |
1 N = 105 dyne
2
1 lb 1 slug ft s
1 N = 0.225 lb 2
HUKUM NEWTON III Jika
dua benda berinteraksi, gaya yang dilakukan oleh benda pertama pada benda kedua sama dan berlawanan arah dengan gaya yang dilakukan oleh benda kedua pada benda pertama.
M 1
F21
F12
M 2
F12
!
F21
Diagram Gaya Bebas
Gaya-gaya yg beker ja pada benda adalah :
1. 2. 3.
Gaya berat (akibat gravitasi) yg arahnya kebawah Gaya penahan yang dilakukan oleh lantai yang arah nya ke atas, tegak lurus lantai, disebut gaya normal Gaya tarikan tali yang arahnya ke kanan
A plikasi Hukum Newton 1. Benda di atas bidang datar DBB? a?
F ? ah ? Fv ? av ? h
-Jika benda belum bergerak dalam arah vertikal Fv = 0 -Jika sudah mulai bergerak dalam arah horizontal N=0
Sebuah benda ditarik dengan gaya F1 = 100 N ke kanan membentuk sudut 37° dengan arah horizontal dan gaya F2 = 20 N ke kiri. Jika massa benda 10 kg, tentukan percepatan benda. Tentukan juga percepatan benda jika F1 diperbesar menjadi 200 N.
Fh,ah? Fv,av? a?
2. Benda di atas bidang miring
Fs ? Ft ?
Fs, as, Ft, at ?
2. Tegangan Tali
a
T1??
T2??
F !
m1 m2 m3
Pesawat Atwood m1>m2
DBB? a=..?
Gaya Gesekan
GAYA GESEK N
N
Benda diam
Benda bergerak
a
Gaya normal
F
f s gesek statik
Gaya
Gaya
f s
!
berat
W
f k Gaya
gesek kinetik
W
f
F e f s , maks
f s , maks
F
!
F " f s , maks
Q s N
§F ! 0
§ F ! ma
f k Q k N !
statik
kinetik
F
jika F f s ,maks
(bend a d iam) " f s ! Q s . N
jika F ! f s ,maks
(bend a mau bergerak )
jika F " f s ,maks
(bend a bergerak )
" f k ! Q k . N
Sebuah benda yang bermassa 5 kg berada di atas bidang datar . K oefisien gesekan antara benda dan bidanga adalah µ =0,4 µ =0,2. Jika benda ditarik dengan gaya 15 N arah horizontal ke kanan apakah benda bergerak? Dan berapakah gaya gesekan benda dan bidang? s
k
Jika gaya yang diberikan adalah F=25 N , berapa percepatan benda?
Sebuah benda bermassa 4 kg berada di atas bidang yang memiliki kemiringan 37° dan koefisien gesekan dengan benda µ s =0,4 µk =0,3. A pakah benda akan meluncur ke bawah? Berapakah gaya gesekan benda dengan bidang?
Jika benda ditarik dengan gaya F sejajar bidang ke atas. Berapa besar gaya F agar benda tidak bergerak?
Tugas 2 (K erjakan di rumah) 1 Gaya F sebesar 20 N ditarik ke kanan membentuk sudut 37° Dengan arah horizontal. Massa benda 5 kg dan koefisien gesekan µs =0,4 , µk =0,2. Gambarkan DBB nya! A pakah benda sudah bergerak? Berapa gaya gesekan benda dengan bidang?
2 Sebuah benda yang memiliki massa 5 kg berada di atas bidang Dengan koefisien gesekan µ s =0,3 µk =0,2. Benda tersebut dihubungkan dengan benda lain yang memiliki massa 2 kg oleh Seutas tali yang dilewatkan pada sebuah katrol spt gambar . Gambarkan DBB nya !! Tentukan percepatan benda dan tegangan tali?
3 Sebuah kotak bermassa 20 kg diam di atas meja. (a) Berapa berat kotak dan gaya normal yang bekerja padanya? ( b)K otak bermassa 10 kg diletakkan di atas kotak bermassa 20 kg. Berapa gaya normal yang bekerja pada kotak 20 kg dan gaya normal Pada kotak 10 kg yang dilakukan kotak bermassa 20 kg. Gambarkan DBB untuk masing soal (a) dan ( b) !!
