HUKUM-HUKUM NEWTON tentang GERAK

FISIKA
2 SKS
By : Ira Puspasari
GERAK ?
PERPINDAHAN SUATU POSISI BENDA
GAYA ?
SUATU PENGARUH PADA SEBUAH
BENDA YANG MENYEBABKAN BENDA
MENGUBAH KECEPATANNYA.
Besar dan arah gaya tergantung kepada
jenis sistem dan lingkungan yang ditinjau
dan diungkapkan Hukum Gaya
 Pertanyaan
:
Mekanisme apakah yang 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)
oleh
GAYA
?
PERUBAHAN BENTUK
(deformasi)
0
 Menggambarkan adanya interaksi
antara benda dengan lingkungannya.
Merupakan besaran vektor.
RESULTAN GAYA
=0
SETIMBANG
GLBB
Kontak langsung
INTERAKSI
Jarak jauh
Medan gaya
Medan gaya (interaksi) yang terjadi di alam :
Gaya gravitasi : antara benda bermassa
Gaya elektromagnetik : antara benda bermuatan
Gaya Kuat : antara partikel subatomik
Gaya lemah : proses peluruhan radioaktip
Contoh-contoh pasangan sistem dan lingkungan
beserta hukum gaya yang berlaku :
1. Pasangan dua benda titik sistem, pasangan
satelit-bumi : Gaya gravitasi.
2. Benda di dekat permukaan bumi : Gaya berat.
Benda diikat dengan tali : Tegangan tali .
3. Benda bersentuhan dengan lantai: gaya
kontak, gaya normal, gaya gesekan.
4. Benda diikat pada pegas: gaya Hooke
5. Benda terbenam dalam fluida: gaya apung
Archimedes
6. Benda bermuatan q bergerak dalam medan
listrik E dan medan Magnet B : gaya Lorentz
HUKUM NEWTON
- Suatu sistem yang diletakkan dalam suatu
lingkungan akan mendapat gaya dari lingkungan
tersebut.
- Bila lingkungannya terdiri dari beberapa jenis,
maka masing-masing jenis memberikan gayanya
sendiri, sehingga gaya total yang bekerja pada
sistem adalah resultan ( jumlah ) semua gaya yang
bekerja padanya.
- Dampak dari resultan gaya pada keadaan gerak
sistem diungkapkan oleh hukum gerak Newton.
Selama tidak ada resultan gaya yang bekerja pada
sebuah benda maka benda tersebut akan selalu pada
keadaannya, yaitu benda yang diam akan selalu diam
dan benda yang bergerak akan bergerak dengan
kecepatan konstan.
F=0
Hukum
Kelembaman
a=0
Sistem
Inersial
Contoh
Sistem Inersial
v = konstan
Jika pengaruh dari luar tidak dapat diabaikan,
Seberapa jauh sebuah benda mampu
mempertahankan sifat kelembamannya ?
MASSA
(m)
Skalar
m1
a1
m2
a2
Satuan SI
kilogram (kg)
Percepatan pada sebuah benda sebanding
dengan resultan gaya yang bekerja pada
benda tersebut
a
F
F
Fx
ma x
ma
Fy
ma
y
Fz
ma z
Satuan Gaya : newton (N)
1 N
1 kg m s
-2
1 dyne
1 g cm s
2
1 N = 105 dyne
Contoh
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.
M1
F21
F12 M
2
F12
F21
Contoh Pemakaian Hukum-hukum Newton
N
N
Benda diam
Benda bergerak
a
Gaya normal
F
fs
Gaya gesek
statik
fs
F
Gaya berat
W
F
Gaya gesek
kinetik
f
f s , maks
f s , maks
F
fk
W
F
f s , maks
sN
0
F
fk
statik
k
ma
N
kinetik
F
Contoh
EVALUASI
1. Sebuah gaya tertentu menghasilkan percepatan 2 m/s2 pada
benda pertama. Jika gaya yang sama dikenakan pada benda
kedua, gaya tersebut menghasilkan percepatan 10 m/s2.
Berapakah besarnya massa benda kedua dan gaya tersebut?
2. Sebuah kabel peluncur hanya dapat menahan tegangan 300
N. Seseorang yang beratnya 45 kg pada ujung kabel
diturunkan dengan menurunkan kabel itu. Hitunglah
percepatan minimum yang dialami orang itu.
o
3. Sebuah kotak 70 kg ditarik gaya 400 N dengan sudut 30 .
Jika diketahui koefisien gesek adalah 0,5. Tentukan besarnya
percepatan kotak tersebut.
4. Buatlah sebuah contoh yang berkaitan dengan Hukum
Gerak Newton dalam penerapannya pada kehidupan seharihari.