Dinamika Benda Titik

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "Dinamika Benda Titik"

Hendra Tanudjaja
5 tahun lalu
Tontonan:

1 Fisika Dasar I Sem Dinamika Benda Titik Dr. Agus Suroso (Fisika ITB) agussuroso@fi.itb.ac.id, agussuroso102.wordpress.com 1

2 Pada kuliah kinematika z Ԧa(t) Bagaimana benda bergerak digambarkan oleh besaran Ԧv(t) Ԧr t, Ԧv t, Ԧa(t) O Ԧr(t) y x 2

3 Pada kuliah ini z Ԧa(t) Apa yang menyebabkan benda bergerak? Ԧv(t) O Ԧr(t) y x 3

4 Gaya z ԦF Gerakan benda berubah karena gaya ( ԦF) yang menarik atau mendorongnya. O Ԧv 1 (t) y x 4

5 Gaya z ԦF Gerakan benda berubah karena gaya ( ԦF) yang menarik atau mendorongnya. O Ԧv(t) y x 5

6 Gaya z ԦF Ԧv(t) Gerakan benda berubah karena gaya ( ԦF) yang menarik atau mendorongnya. O y x 6

7 Hukum-hukum Newton Tentang Gerak 7

8 Hukum I 8

9 *) z O Ԧv t = konstan y Hukum I Jika tidak ada gaya yang bekerja pada benda, maka kecepatannya tidak berubah, benda tidak memiliki percepatan. x *) Newton juga mengusulkan hukum Gravitasi 9

10 z O Ԧv t = 0 Ԧr t = konstan y Hukum I Jika tidak ada gaya yang bekerja pada benda, maka kecepatannya tidak berubah, benda tidak memiliki percepatan. Benda diam akan tetap diam. x 10

11 z O Ԧv t = konstan y Hukum I Jika tidak ada gaya yang bekerja pada benda, maka kecepatannya tidak berubah, benda tidak memiliki percepatan. Benda bergerak lurus tanpa percepatan. x 11

12 Contoh hukum I Newton Seekor lebah bermassa m mengerahkan gaya dorong F agar dapat terbang vertikal ke atas, melawan gaya berat dan gaya gesek yang besarnya sebanding dengan kecepatan, kv, dengan k suatu konstanta positif. Tentukan kecepatan maksimum lebah saat terbang vertikal ke atas. 12

13 F Contoh hukum I Newton Langkah kerja: 1. Gambarkan diagram benda bebas, yaitu gambar benda beserta semua gaya yang bekerja padanya. kv mg 13

14 F Contoh hukum I Newton Langkah kerja: 1. Gambarkan diagram benda bebas, yaitu gambar benda beserta semua gaya yang bekerja padanya. 2. Saat v = v 1 yang maksimum, gaya total bernilai nol, Sehingga, F kv 1 mg = 0, v 1 = F mg k. kv mg 14

15 Contoh hukum I Newton Dengan F dan k seperti sebelumnya, berapa kecepatan maksimum (sebut sebagai v 2 ) lebah saat terbang vertikal ke bawah? 15

16 Contoh hukum I Newton Saat v = v 2 yang maksimum, gaya total bernilai nol, F + mg kv 2 = 0, Sehingga, v 2 = F + mg k. kv mg F 16

17 Contoh hukum I Newton Bagaimana jika lebah bergerak horizontal ke kanan? 17

18 Contoh hukum I Newton F Agar dapat bergerak lurus ke kanan, lebah harus mengarahkan gaya dorongnya ke kanan atas. kv Komponen vertikal dari F digunakan untuk melawan gaya berat. mg 18

19 Contoh hukum I Newton F Saat v = v 3 bernilai maksimum, ԦF = 0. F cos θ kv 3 = 0 F sin θ mg = 0 Dari kedua persamaan tersebut, diperoleh F 2 = k 2 v m 2 g 2, sehingga, v 3 = F2 m 2 g 2 = v k 1 v 2 kv mg θ 19

20 Hukum II Newton 20

21 z O Ԧa = Ԧ F m Ԧv 1 (t) y Hukum II Gaya total yang bekerja pada benda sama sebanding dengan percepatan. Konstanta pembandingnya adalah massa. ԦF = m Ԧa x 21

22 z Ԧa = Ԧ F m Ԧv(t) Hukum II Gaya total yang bekerja pada benda sama sebanding dengan percepatan. Konstanta pembandingnya adalah massa. O y ԦF = m Ԧa x 22

23 z Ԧa = Ԧ F m Ԧv(t) Hukum II Gaya total yang bekerja pada benda sama sebanding dengan percepatan. Konstanta pembandingnya adalah massa. O y ԦF = m Ԧa x 23

24 5 F x (N) Contoh hukum II Newton t (s) Sebuah benda mula-mula diam di titik O suatu koordinat Kartesius, kemudian dikenai gaya berbentuk ԦF = F x i Ƹ + 2j, Ƹ dengan F x t diberikan pada gambar di samping. Tentukan Ԧa t, Ԧv t, dan Ԧr(t). 24

25 Hukum III 25

26 Hukum III Jika dua benda berinteraksi dengan memberikan gaya satu sama lain, maka gaya-gayanya sama besar dan saling berlawanan. Kedua gaya membentuk pasangan aksi reaksi, ԦF aksi = ԦF reaksi 26

27 Hukum III Jika dua benda berinteraksi dengan memberikan gaya satu sama lain, maka gaya-gayanya sama besar dan saling berlawanan. F KB F BK Interaksi kotak (K) dengan bola (B): ԦF BK = ԦF KB F KB : gaya pada kotak oleh bola. F BK : gaya pada bola oleh kotak. 27

28 F 12 Hukum III Jika dua benda berinteraksi dengan memberikan gaya satu sama lain, maka gaya-gayanya sama besar dan saling berlawanan. F KB F 21 Interaksi kotak (K) dengan bola (B): ԦF 12 = ԦF 21 F 12 : gaya pada benda 1 oleh benda 2. F 21 : gaya pada benda 2 oleh benda 1. 28

29 N Sebuah benda diletakkan di atas meja. Gaya normal (N) dan gaya berat (mg) pada benda sama besar dan berlawanan arah. Apakah kedua gaya merupakan pasangan aksi-reaksi? mg 29

30 N Jika meja miring, apakah keduanya masih sama besar dan perlawanan arah? mg 30

31 N Jika meja miring, apakah keduanya masih sama besar dan perlawanan arah? Tidak! mg Jadi keduanya bukan pasangan aksi-reaksi. 31

32 N BM N adalah gaya kontak pada benda yang diberikan oleh meja. Pasangannya adalah gaya pada meja yang diberikan oleh benda. N MB F BM : gaya normal pada balok oleh meja. F MB : gaya kontak pada meja oleh balok. 32

33 mg adalah gaya gravitasi yang dialami oleh benda akibat tarikan dari bumi. mg: gaya gravitasi pada balok oleh bumi. Mg : gaya gravitasi pada bumi oleh balok. mg Mg Pasangannya adalah gaya gravitasi yang dialami oleh bumi akibat tarikan dari benda. 33

34 Tentukan percepatan dari tiap benda pada sistem berikut 34

dokumen-dokumen yang mirip

Tarikan/dorongan yang bekerja pada suatu benda akibat interaksi benda tersebut dengan benda lain. benda + gaya = gerak?????

DINAMIKA PARTIKEL GAYA Tarikan/dorongan yang bekerja pada suatu benda akibat interaksi benda tersebut dengan benda lain Macam-macam gaya : a. Gaya kontak gaya normal, gaya gesek, gaya tegang tali, gaya