Bab 4

Dinamika dan
Hukum Newton
2. Menerapkan konsep dan prinsip dasar kinematika dan dinamika benda titik.
2.3 Menerapkan Hukum Newton.
• Melukiskan diagram gaya-gaya yang bekerja pada suatu benda.
• Mendeskripsikan berat dan gaya gesekan.
• Menjelaskan dan memformulasikan hukum gerak Newton.
• Menggunakan prinsip hukum Newton untuk memecahkan berbagai masalah fisika.
• Menganalisa
masalah-masalah
dinamika
sederhana
secara
kuantitatif
dan
mengomunikasikannya.
• Menjelaskan dan memformulasikan gaya sentripetal dalam gerak melingkar.
Close
NEXT
Daftar Materi Pokok
Gaya
Hukum Gerak Newton
(Halaman 138 – 150)
(Halaman 151 – 157)
Penerapan Hukum Newton
(Halaman 158 – 174)
BACK
NEXT
• Gaya adalah suatu dorongan atau tarikan pada suatu benda dan dihasilkan
dari interaksi benda-benda dengan benda lainnya.
• Sebuah gaya dapat mengubah keadaan gerak, bentuk, dan ukuran suatu
benda.
• Gaya merupakan besaran vektor yang dinyatakan dengan simbol F. Dalam
satuan SI, besar gaya dinyatakan dalam newton (disingkat N).
• Besar resultan gaya-gaya dengan arah yang sama adalah nilai dari gayagaya yang dijumlahkan, sedangkan arahnya sama dengan arah gaya-gaya
tersebut.
F1
Benda
SF = F1 + F2
F2
BACK
NEXT
• Besar resultan gaya-gaya dengan arah berlawanan adalah selisih gaya-gaya
tersebut, sedangkan arahnya sama dengan arah komponen gaya yang lebih
besar.
F1
F2
Benda
SF = F1 – F2
• Resultan dua buah gaya yang mempunyai titik tangkap sama tetapi arahnya
berbeda dapat ditentukan dengan menggunakan metode segitiga atau
metode jajargenjang.
Home
BACK
NEXT
SF 
SF
F1
F  F2  2F1F2 cos 
2
1
2
F2

Home
BACK
NEXT
F2
sin  
sin 
SF

• Berat merupakan gaya gravitasi yang bekerja pada
suatu benda yang berada di dekat permukaan bumi.
• Nilai berat adalah perkalian antara massa benda
dengan percepatan gravitasi.
w  mg
Home
BACK
NEXT
• Gaya normal adalah gaya kontak yang bekerja dengan
arah tegak lurus terhadap bidang sentuh jika dua
benda saling bersentuhan satu sama lain.
Home
BACK
NEXT
• Gaya gesekan adalah gaya yang menghambat gerak
benda.
Besar gaya gesekan:
f
f  N

f
N
Home
BACK
NEXT
• Tegangan tali merupakan gaya yang diteruskan melalui
tali atau kawat ketika tali atau kawat ditarik kuat-kuat
oleh gaya yang bekerja pada salah satu ujung tali atau
kawat tersebut.
T
Home
BACK
NEXT
Diagram bebas benda adalah suatu diagram yang digunakan untuk menunjukkan
besar relatif dan arah semua gaya yang bekerja pada suatu benda dalam keadaan
tertentu.
Bagaimana diagram bebas benda yang
terletak di atas meja di samping?
Benda di atas meja tersebut diam,
sehingga benda mengalami dua
gaya, yaitu gaya berat (w) dan
gaya normal (N).
Home
BACK
NEXT
• Sebuah benda yang diam cenderung tetap diam dan sebuah benda yang
bergerak cenderung tetap bergerak dengan kecepatan tetap dan arah yang
sama (bergerak lurus beraturan) jika tidak ada gaya yang tidak seimbang
bekerja padanya.
• Perumusan matematis hukum I Newton:
SF  0
• Hukum pertama Newton sering disebut
dengan “hukum kelembaman”, karena
hukum ini menyatakan sifat dasar suatu
benda yang disebut kelembaman. Sifat
kelembaman
suatu
benda
adalah
kecenderungan benda untuk mempertahankan keadaan geraknya, yaitu tetap
diam atau bergerak lurus beraturan.
Home
BACK
NEXT
• Percepatan suatu benda yang dihasilkan oleh suatu resultan gaya atau gayagaya yang tidak seimbang adalah berbanding lurus dengan resultan gaya,
searah dengan resultan gaya, dan berbanding terbalik dengan massa benda.
SF  a
SF  ma
SF
m
a
• Untuk setiap gaya aksi, terdapat gaya reaksi yang sama dan berlawanan.
• Perumusan matematis hukum III Newton:
Faksi   Freaksi
Home
BACK
NEXT
m
Pada bidang datar licin, benda tidak mengalami gaya gesekan,
sehingga benda hanya dipengaruhi oleh gaya penyebab gerak
F. Masalah gerak ini dapat diselesaikan dengan perumusan
hukum II Newton.
F  ma
m
Pada bidang datar kasar, benda mengalami gaya
gesekan (f), sehingga resultan gayanya adalah F – f.
Masalah gerak ini dapat diselesaikan dengan
perumusan hukum II Newton.
F  f  ma
Home
BACK
NEXT
Untuk menyelesaikan permasalahan dinamika yang berhubungan dengan gerak
benda pada bidang miring, buat diagram bebas benda pada miring tersebut. (Ingat
benda tidak mengalami gaya gesekan untuk bidang miring licin dan benda
mengalami gaya gesekan untuk bidang miring yang kasar. Berdasarkan diagram
bebas benda tersebut, gunakan hukum I Newton jika benda diam pada bidang
miring dan gunakan hukum II Newton jika benda bergerak pada bidang miring.
x
y
N
N
w cos 
w sin 
f
w cos 
w sin 
w
 = 45o
x
y
w
 = 45o
Home
BACK
NEXT
Masalah dinamika yang berhubungan dengan gerak
benda pada katrol licin dapat diselesaikan dengan hukum
II Newton.
T
m1
T
SFy  ma
m2
w2  T  T  w1  ma
w1
w2
Home
BACK
NEXT
Untuk menyelesaikan permasalahan dinamika yang berhubungan dengan berat
benda dalam lift dapat digunakan hukum I Newton (ketika lift diam atau bergerak
lurus beraturan) dan hukum II Newton (ketika lift bergerak dengan percepatan
tertentu).
Ketika lift diam atau ber-GLB
SFy  0
p
pw0
w
Ketika lift bergerak ke atas dengan percepatan a
SFy  ma
p  w  ma
p  m( a  g )
Home
BACK
NEXT
Ketika lift bergerak ke atas dengan percepatan a
SFy  ma
p  w  m(  a )
p  m( g  a )
Gaya sentripetal merupakan resultan gaya yang dialami oleh benda yang
bergerak melingkar dengan arah menuju ke pusat lintasan (radial).
mv2
Fs 
R
Fs  m R
2
Fs
m
v

R
Home
BACK
NEXT