HUKUM-HUKUM NEWTON tentang GERAK

HUKUM-HUKUM NEWTON
TENTANG GERAK
DAN GESEKAN
Mahasiswa dapat menjelaskan hukum-hukum
Newton dan menerapkannya untuk
menganalisis dinamika benda.
Mengapa Benda Bergerak?
PERUBAHAN GERAK
(Percepatan)
oleh
?
PERUBAHAN BENTUK
(deformasi)
0
GAYA
 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
HUKUM NEWTON I
tentang Gerak
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.
SF=0
Hukum
Kelembaman
a=0
Sistem
Inersial
MASSA KELEMBAMAN
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)
HUKUM NEWTON II
Percepatan pada sebuah benda sebanding dengan
resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut
a  F
 F  ma
 Fx  max
 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 lb  1 slug  ft  s 2
1 N = 105 dyne
1 N = 0.225 lb
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.
M1
F21
F12
M2
F12  F21
GAYA GESEK
Benda diam
N
N
Benda bergerak
a
Gaya normal
F
fs
Gaya gesek
statik
Gaya berat
W
f s  F  f s ,maks
F
fk
Gaya gesek
kinetik
f
W
F  f s ,maks
f s ,maks   s N
F  0
 F  ma
f k  k N
statik
kinetik
F
Contoh
GAYA GESEK
Benda diam
N
N
Benda bergerak
a
Gaya normal
F
fs
Gaya gesek
statik
Gaya berat
W
f s  F  f s ,maks
F
fk
Gaya gesek
kinetik
f
W
F  f s ,maks
f s ,maks   s N
F  0
 F  ma
f k  k N
statik
kinetik
F
Gaya Sentripetal
m
Gaya Sentripetal
m
m
Fr
Fr
m
Fr
Fr
m
v
mm
v
m
v
Gaya Sentripetal
m
O
r̂
Fr
Kecepatan
linear
v
Gaya
sentripetal
Vektor satuan
ke arah radial
Fr  ma r
v2
  m r̂
r
Gesekan Fluida
Konstanta
kesebandingan
Gaya Gesek
Fluida
R
Rv
v
R  bv
 F  ma
dv
F

mg

bv

m
 y
dt
dv
b
g v
dt
m
mg
fluida
semakin kecil
semakin besar
(akhirnya menjadi nol)
Untuk kecepatan awal nol (pada t = 0, vo = 0)
mg
(1  e bt / m )  vt (1  e t /  )
b
  m/b
v
b
g  va  0
m
mg
va 
b
Kecepatan
akhir