Hukum Newton - Teknik Industri UMS

09/01/2013
HUKUMHUKUM-HUKUM
NEWTON
tentang GERAK
Kompetensi
• Mampu menjelaskan dan melakukan analisa
Penggunaan Hukum-hukum Newton
1
09/01/2013
Picture from serway
2
09/01/2013
Kinematika :
didasarkan pada definisi pergeseran, kecepatan
dan percepatan
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
3
09/01/2013
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
Gaya dan Vektor
• Tiga orang pelanggan
sedang bertengkar
memperebutkan sebuah
mantel yang diobral.
Ketiganya masing2x
memberikan gaya
horizontal pada mantel
seperti pada gambar.
• Tentukan besar dan
arah gaya!
45*
30*
53*
4
09/01/2013
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.
ΣF=0
Hukum
Kelembaman
a=0
Sistem
Inersial
5
09/01/2013
MASSA KELEMBAMAN
Sistem Inersial
v = konstan
Jika pengaruh dari luar tidak dapat diabaikan,
Seberapa jauh sebuah benda mampu
mempertahankan sifat kelembamannya ?
MASSA
(m)
Skalar
Satuan SI
kilogram (kg)
m1 a1
=
m2 a2
Weight vs Mass
6
09/01/2013
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
Contoh
Hk Newton I dan II
7
09/01/2013
Free Fall Motion
Free Fall Motion
8
09/01/2013
Elephant and Feather - Air Resistance
9
09/01/2013
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
F12 = −F21
M2
Contoh Pemakaian Hukum-hukum Newton
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 = µ s N
∑F = 0
∑ F = ma
f k = µk N
statik
kinetik
F
Contoh
10
09/01/2013
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 = µ s N
∑F = 0
∑ F = ma
f k = µk N
statik
kinetik
F
Contoh
A traffic light weighing 12N N
hangs from a cable tied to two
other cables fastened to a
support, as in Figure 5.10a. The
upper cables make angles of
37.0° and 53.0° with the
horizontal.
These upper cables are not as
strong as the vertical
cable, and will break if the
tension in them exceeds 100 N.
Will the traffic light remain
hanging in this situation, or will
one of the cables break?
11