HUKUM-HUKUM NEWTON tentang GERAK

DYNAMIC PARTICLE
DIAM
BERGERAK
DINAMIKA
STATIKA

F  0
a=0


 F  ma
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
 GAYA GRAVITASI
Semua benda yang berada dalam (dipengaruhi oleh) medan gravitasi
bumi akan ditarik ke bawah dengan percepatan gravitasi
Hukum Newton II :
F  ma
a g FW
W  mg
W=mg
g = percepatan gravitasi
W = Berat benda
Bumi
 TEGANGAN TALI
Bila benda bergerak ke atas dengan
percepatan a, maka :
 F  T  W  T  mg  ma
T
Bila benda bergerak ke bawah dengan
percepatan a, maka :
 F  W  T  mg  T  ma
W
Bila benda diam atau bergerak ke
atas atau ke bawah dengan
kecepatan konstan (percepatan = 0),
maka :
 F  W  T  mg  T  0
Hukum Newton I  SF = 0
 T  mg
 GAYA NORMAL & GAYA GESEKAN
Bidang Datar
Bidang Miring
N
N
f
f
F
W
f maksimum   N
W
 = koefisien gesekan
s = koefisien gesekan statik (benda tidak bergerak)
k = koefisien gesekan kinetik (benda bergerak)
 k  s
Kombinasi berbagai gaya
Katrol
N
T
T
f
W2 > T
W1
W2
Katrol
N
T
T
f
W2 < T
W1
W2
[Dinamika I Gerak Horisontal]
Tiga buah balok masing-masing bermassa 12 kg, 24 kg dan 31
kg yang berada di atas lantai horisontal dihubungkan dengan
dua buah tali dimana balok 24 kg berada ditengah. Balok 31 kg
ditarik oleh sebuah gaya sebesar 65 N. Bila lantainya licin,
tentukan percepatan dan tegangan pada kedua tali.
Jawab :
T
1
1
2
T1  m1a  12 a
T
1
T
2
4
2
T
2
3
1
T
3
T2  T1  m 2 a  T2  m 2 a  T1  24 a  12 a  36 a
T3  T2  m 3a  65  m 3a  T2  31 a  36 a  67 a
65
a
 0,97 m / s 2  T2  36a  36(0,97)  34,92 N
67
T1  12a  12(0,97)  11,64 N
[Dinamika II bidang miring dan katrol]
Pada gambar di bawah ini, balok B beratnya 102 N dan balok A
beratnya 32 N. Koefisien gesekan antara balok B dan bidang
miring adalah 0,25. Hitung percepatan dari kedua balok
tersebut bila balok B sedang bergerak ke bawah.
1
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
Jika kita memukul (atau menarik) sebuah benda / orang, maka
benda itu (orang) akan memukul ( atau menarik ) kita balik
15
Dua buah balok yang masing-masing bermassa 1 kg
(sebelah kiri) dan 3 kg (sebelah kanan) diletakkan
berdampingan di atas lantai horisontal dimana koefisien
gesekan antara lantai dan balok 1 kg adalah 0,2 sedangkan
antara lantai dan balok 3 kg adalah 0,1. Tentukan
percepatan dari kedua balok tersebut dan gaya aksi-reaksi
bila balok 1 kg didorong ke kanan dengan gaya sebesar 12 N.
F = 12 N
a=?
 = 0,2
 = 0,1
F = 12 N
a=?
 = 0,1
 = 0,2
N1
F12
F
y
 0  N1  m1g  (1)(9,8)  9,8 N
F
F
f1
x
m1 g
 m1a  F  f1  F12  m1a  (1)a  a
12  (0,2)(9,8)  F12  a  F12  10,04  a
F = 12 N
a=?
 = 0,1
 = 0,2
N2
F
y
 0  N2  m2g  (3)(9,8)  29,4 N
F21
F
f2
x
m2 g
 m 2a  F21  f 2  m 2a  (3)a  3a
F21  (0,1)( 29,4)  3a  F21  3a  2,94
F12  10,04  a
F21  3a  2,94
F21  F12 3a  2,94  10,04  a
7,1
2
4a  10,04  2,94  7,1  a 
 1,775 m / s
4
F12  10,04 1,775  8,265 N
N2
N
F21
1
f2
f1
F21
F
m1g
m2 g
F
 0  N1  N2  m1g  m2g  9,8  29,4  39,2 N
F
 (m1  m 2 )a  F  f1  f 2  (m1  m 2 )a  4a
y
x
7,1
12  (0,2)(9,8)  (0,1)( 29,4)  4a  a 
 1,775 m / s 2
4
Sebuah balok bermassa 3 kg terletak di atas lantai dimana koefisien
gesekan antara balok tersebut dan lantai adalah 0,1. Diatas balok
tersebut diletakkan balok kedua yang bermassa 1 kg dimana koefisien
gesekan antara kedua balok adalah 0,2. Bila balok pertama ditarik
dengan gaya sebesar 12 N, hitung percepatan dari kedua balok
trsebut.
2
 = 0,2
1
F=12 N
3
 = 0,1
2