Dinamika Partikel Penerapan Hukum-Hukum Newton 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) ? Menggambarkan adanya interaksi antara benda dengan lingkungannya. Merupakan besaran vektor. 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 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 Diagram Gaya Bebas Gaya-gaya yg bekerja 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 Aplikasi 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 m 2 m3 Pesawat Atwood m1>m2 DBB? a=..? Gaya Gesekan 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 jika F f s ,maks (benda diam ) f s s . N jika F f s ,maks (benda mau bergerak ) jika F f s ,maks (benda bergerak ) f k k . N Sebuah benda yang bermassa 5 kg berada di atas bidang datar. Koefisien 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 µs =0,4 µk=0,3. Apakah 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 (Kerjakan 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! Apakah benda sudah bergerak? Berapa gaya gesekan benda dengan bidang? 2 Sebuah benda yang memiliki massa 5 kg berada di atas bidang Dengan koefisien gesekan µs =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)Kotak 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) !!
