DINAMIKA GERAK DAN GAYA

dokumen-dokumen yang mirip
Jenis Gaya gaya gesek. Hukum I Newton. jenis gaya gesek. 1. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik.

Soal Pembahasan Dinamika Gerak Fisika Kelas XI SMA Rumus Rumus Minimal

BAB 3 DINAMIKA. Tujuan Pembelajaran. Bab 3 Dinamika

BAB 3 DINAMIKA GERAK LURUS

1. Sebuah benda diam ditarik oleh 3 gaya seperti gambar.

BAB V Hukum Newton. Artinya, jika resultan gaya yang bekerja pada benda nol maka benda dapat mempertahankan diri.

BAB iv HUKUM NEWTON TENTANG GERAK & PENERAPANNYA

Jika resultan dari gaya-gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol

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

BAB iv HUKUM NEWTON TENTANG GERAK & PENERAPANNYA

Hukum I Newton. Hukum II Newton. Hukum III Newton. jenis gaya. 2. Menerapkan konsep dan prinsip dasar kinematika dan dinamika.

DINAMIKA. Rudi Susanto, M.Si

SASARAN PEMBELAJARAN

Bagian pertama dari pernyataan hukum I Newton itu mudah dipahami, yaitu memang sebuah benda akan tetap diam bila benda itu tidak dikenai gaya lain.

GAYA DAN HUKUM NEWTON

Hukum Newton dan Penerapannya 1

BAB IV DINAMIKA PARTIKEL. A. STANDAR KOMPETENSI : 3. Mendeskripsikan gejala alam dalam cakupan mekanika klasik sistem diskret (partikel).

FIsika DINAMIKA GERAK LURUS

HUKUM NEWTON B A B B A B

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

MENERAPKAN HUKUM GERAK DAN GAYA

Hukum Newton tentang Gerak

Kumpulan Soal UN Materi Hukum Newton

GAYA GESEK. Gaya Gesek Gaya Gesek Statis Gaya Gesek Kinetik

HUKUM - HUKUM NEWTON TENTANG GERAK.

Antiremed Kelas 10 FISIKA

BAB II - Keseimbangan di bawah Pengaruh Gaya-gaya yang Berpotongan

MODUL FISIKA SMA Kelas 10

J U R U S A N T E K N I K S I P I L UNIVERSITAS BRAWIJAYA. TKS-4101: Fisika. Hukum Newton. Dosen: Tim Dosen Fisika Jurusan Teknik Sipil FT-UB

DINAMIKA PARTIKEL KEGIATAN BELAJAR 1. Hukum I Newton. A. Gaya Mempengaruhi Gerak Benda

BAB 5: DINAMIKA: HUKUM-HUKUM DASAR

MODUL MATA PELAJARAN IPA

Xpedia Fisika. Dinamika Newton

ΣF r. konstan. 4. Dinamika Partikel. z Hukum Newton. Hukum Newton I (Kelembaman/inersia)

BAB I PENDAHULUAN. fisika sejak kita kelas VII. Bila benda dikenai gaya maka benda akan berubah bentuk, benda

BAB V HUKUM NEWTON TENTANG GERAK

Contoh Soal dan Pembahasan Dinamika Rotasi, Materi Fisika kelas 2 SMA. Pembahasan. a) percepatan gerak turunnya benda m.

DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA

DINAMIKA (HKM GRK NEWTON) Fisika Dasar / Fisika Terapan Program Studi Teknik Sipil Salmani, ST., MS., MT.

PREDIKSI UAS 1 FISIKA KELAS X TAHUN 2013/ Besaran-besaran berikut yang merupakan besaran pokok adalah a. Panjang, lebar,luas,volume

BAB BESARAN DAN SATUAN

Kegiatan Belajar 3 MATERI POKOK : JARAK, KECEPATAN DAN PERCEPATAN

1. a) Kesetimbangan silinder m: sejajar bidang miring. katrol licin. T f mg sin =0, (1) tegak lurus bidang miring. N mg cos =0, (13) lantai kasar

Mekanika Rekayasa/Teknik I

DINAMIKA 1. Fisika Dasar / Fisika Terapan Program Studi Teknik Sipil Salmani, ST., MS., MT.

PHYSICS SUMMIT 2 nd 2014

DINAMIKA. Staf Pengajar Fisika TPB Departemen Fisika FMIPA IPB

Mekanika : Gaya. Hukum Newton

Statika dan Dinamika

SOAL DINAMIKA ROTASI

PETUNJUK UMUM Pengerjaan Soal Tahap 1 Diponegoro Physics Competititon Tingkat SMA

Contoh Soal dan Pembahasan Kesetimbangan

1. Tujuan 1. Mempelajari hukum Newton. 2. Menentukan momen inersia katrol pesawat Atwood.

FIsika USAHA DAN ENERGI

DINAMIKA 1. Fisika Dasar / Fisika Terapan Program Studi Teknik Sipil Salmani, ST., MT., MS.

Jawaban Soal No W = (3kg)(9,8m/s 2 )= 29,4 kg.m/s 2 =29,4 N 2. W = (0,20kg)(9,8m/s 2 )=1,96 N 10/21/2011

PEMBAHASAN SOAL UJIAN NASIONAL SMA MATA PELAJARAN FISIKA TAHUN 2016/2017

GERAK LURUS Standar Kompetensi Menerapkan konsep dan prinsip dasar kinematika dan dinamika benda titik.

Bab 6 Momentum Sudut dan Rotasi Benda Tegar

Membahas mengenai gerak dari suatu benda dalam ruang 3 dimensi tanpa

(translasi) (translasi) Karena katrol tidak slip, maka a = αr. Dari persamaan-persamaan di atas kita peroleh:

RENCANA PEMBELAJARAN 3. POKOK BAHASAN: DINAMIKA PARTIKEL

Jawab : m.a = m.g sin 37 o s m.g cos 37 o. = g sin 37 o s g cos 37 o. 0 = g sin 37 o s g cos 37 o. g sin 37 o. = s g cos 37 o. s = DYNAMICS MOTION

Dinamika Rotasi, Statika dan Titik Berat 1 MOMEN GAYA DAN MOMEN INERSIA

A. Pendahuluan. Dalam cabang ilmu fisika kita mengenal MEKANIKA. Mekanika ini dibagi dalam 3 cabang ilmu yaitu :

Fisika Dasar. Dinamika Partikel. Siti Nur Chotimah, S. Si, M. T. Modul ke: Fakultas Teknik

Fisika Dasar I (FI-321) Gaya dan Hukum Gaya Massa dan Inersia Hukum Gerak Dinamika Gerak Melingkar

KINEMATIKA DAN DINAMIKA: PENGANTAR. Presented by Muchammad Chusnan Aprianto

Disamping gaya kontak ada juga gaya yang bekerja diantara 2 benda tetapi kedua benda tidak saling bersentuhan secara langsung. Gaya ini bekerja melewa

ULANGAN UMUM SEMESTER 1

Dinamika Gerak. B a b 5. A. Hukum Newton B. Berat, Gaya Normal, dan Tegangan Tali C. Gaya Gesekan D. Dinamika Gerak Melingkar

5. Gaya Tekan Tekanan merupakan besarnya gaya tekan tiap satuan luas permukaan.

FISIKA XI SMA 3

Uraian Materi. W = F d. A. Pengertian Usaha

HUKUM NEWTON TENTANG GERAK DINAMIKA PARTIKEL 1. PENDAHULUAN

DASAR PENGUKURAN MEKANIKA

15. Dinamika. Oleh : Putra Umar Said Tiga buah peti yang massanya masing-masing : dan

SP FISDAS I. acuan ) , skalar, arah ( ) searah dengan

Fisika Umum suyoso Hukum Newton HUKUM NEWTON

SILABUS : : : : Menggunakan alat ukur besaran panjang, massa, dan waktu dengan beberapa jenis alat ukur.

GURUMUDA.COM. KONSEP, RUMUS DAN KUNCI JAWABAN ---> ALEXANDER SAN LOHAT 1

TUGAS PRA PRAKTIKUM FISIKA UMUM GESEKAN STATIS DAN KINETIS

Jika sebuah sistem berosilasi dengan simpangan maksimum (amplitudo) A, memiliki total energi sistem yang tetap yaitu

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

GuruMuda.Com. Konsep, Rumus dan Kunci Jawaban ---> Alexander San Lohat 1

FISIKA KELAS X Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. BAB V PENERAPAN HUKUM HUKUM NEWTON

08:25:04. Fisika I. gaya. benda dalam sistem. diharapkan. dan masing-masing. Kompetensiyang. gaya-gaya

Berikan jawaban anda sesingkatnya langsung pada kertas soal ini dan dikumpulkan paling lambat tanggal Kamis, 20 Desember 2012.

19:31:04. Fisika Dasar. perpindahan, kecepatan dan percepatan. Mendeskripsikan gerak benda dengan besaran. beda? yang berbeda-beda. bergerak?

HUKUM - HUKUM NEWTON TENTANG GERAK.

SILABUS PEMBELAJARAN

CONTOH SOAL & PEMBAHASAN

Analisis koefisien gesek statis dan kinetis berbagai pasangan permukaan bahan pada bidang miring menggunakan aplikasi analisis video tracker

Dinamika. DlNAMIKA adalah ilmu gerak yang membicarakan gaya-gaya yang berhubungan dengan gerak-gerak yang diakibatkannya.

K13 Revisi Antiremed Kelas 10 Fisika

Fisika Dasar I (FI-321) Gaya dan Hukum Gaya Massa dan Inersia Hukum Gerak Dinamika Gerak Melingkar

BAB 2 GAYA 2.1 Sifat-sifat Gaya

LAMPIRAN I RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

BAB 2 MENERAPKAN HUKUM GERAK DAN GAYA

Transkripsi:

DINAMIKA GERAK DAN GAYA FISIKA & KIMIA DASAR 1A INDAH PRASETIYA RINI

Hukum Newton Tentang Gerak Hukum Newton Tentang Gerak Hukum I Newton Hukum II Newton Hukum III Newton

Hukum I Newton Hukum I Newton berbunyi: Jika resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol ( F = 0), maka benda yang diam akan tetap diam dan bendayang bergerak akan tetap bergerak dengankecepatan tetap. Secara matematis, Hukum I Newton dinyatakan sebagai berikut: F = 0 F = 0 ; F = 0 ; F = 0 x y z Hukum I Newton disebut juga dengan hukum kelembaman atau hukum inersia, yaitu sifat kecenderungan suatu benda untuk mempertahankan keadaannya.

Hukum II Newton Hukum II Newton berbunyi: Percepatan (a) yang dihasilkan oleh resultan gaya pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gaya ( F) dan berbanding terbalik dengan massa benda (m). Secara Hukum II Newton dinyatakan sebagai berikut: F a = m dengan, a = percepatan benda (m/s 2 ) F= resultan gaya yang bekerja pada suatu benda (N) m = massa benda (kg) Persamaan di atas menunjukkan bahwa arah percepatan yang dihasilkan oleh suatu resultan gaya pada suatu benda sama dengan arah resultan gaya.

Hukum III Newton Hukum III Newton berbunyi: Jika benda pertama mengerjakan gaya (melakukan aksi) pada benda kedua, akan timbul gaya reaksi dari enda kedua terhadap benda pertama yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan. Hukum III Newton disebut juga dengan Hukum Aksi-Reaksi, yang dinyatakan: F = -F aksi reaksi Ciri-ciri gaya reaksi: o Bekerja pada dua benda yang berbeda. o Besarnya sama tetapi arahnya berlawanan. o Selalu berpasangan dan terjadi jika dua benda berinteraksi. o Segaris kerja dan tidak saling meniadakan. o Bukan sebagai sebab-akibat, akan tetapi keduanya timbul secara bersama-sama.

Hukum III Newton (Lanjutan) N F g w N Sebuah kotak diletakkan di atas meja. Pada sistem benda tersebut bekerja gaya-gaya seperti pada gambar di samping. Ada empat gaya yang bekerja pada sistem tersebut, yaitu: o w = berat kotak o N = gaya tekan normal meja terhadap kotak o N = gaya tekan normal kotak pada meja o F g = gaya gravitasi bumi pada kotak Pasangan gaya aksi-reaksi memenuhi sifat: sama besar, berlawanan arah, dan bekerja pada dua benda. Dari sifat tersebut, dapat ditentukan dua pasangan aksi-reaksi, yaitu: w dengan F g N dengan N Catatan: w dan N bukan aksi-reaksi karena bekerja pada satu benda (kotak) melainkan hukum I Newton, yaitu F = 0

Jenis-Jenis Gaya Jenis-Jenis Gaya Gaya Berat Gaya Normal Gaya Gesek

Gaya Berat Gaya berat (w) merupakan gaya gravitasi bumi yang bekerja pada suatu benda. Gaya berat (w) yang dialami benda besarnya sama dengan perkalian antara massa (m) benda dengan percepatan gravitasi di tempat itu. Secara matematis, gaya berat dapat dinyatakan sebagai berikut: w = m g dengan, w = berat benda (N) m = massa benda (kg) g = percepatan gravitasi bumi (m/s 2 ) Arah dari gaya gravitasi selalu menuju ke pusat bumi (tegak lurus bidang datar).

Gaya Normal Gaya normal (N) adalah gaya yang bekerja pada bidang yang bersentuhan antara dua permukaan benda, arahnya selalu tegak lurus dengan bidang sentuh. N Arah gaya normal selalu tegak lurus bidang tempat benda itu berada. Gaya normal (N) pada bidang datar tanpa gaya luar, adalah: w N = w = m g N Gaya normal (N) pada bidang miring licin (tanpa gesekan) dengan kemiringan q, adalah: w sin q q w w cos q N = w cos θ = m g cos θ

Gaya Gesek Gaya gesek adalah gaya kontak yang sejajar bidang sentuh, dan arahnya selalu berlawanan dengan arah gerak benda (arah kecenderungan gerak benda). Gaya gesek dapat dibedakan menjadi dua, yaitu: Gaya gesek statis dan Gaya gesek kinetis. Gaya gesek statis (f s ) adalah gaya gesek yang bekerja pada benda selama benda tersebut masih diam. Secara matematis, gaya gesek statis (f s ) dapat dinyatakan sebagai berikut: dengan, f s, maks = μ s N f s, maks = gaya gesek statis maksimum (N) s = koefisien gesek statis N = gaya normal (N)

Gaya Gesek (Lanjutan) Gaya gesek kinetis (f k ) adalah gaya gesek yang bekerja pada saat benda dalam keadaan bergerak. Gaya gesek kinetis (f k ) termasuk gaya disipatif, yaitu gaya dengan usaha yang dilakukan akan berubah menjadi kalor. Secara matematis, gaya gesek kinetis (f s ) dapat dinyatakan sebagai berikut: dengan, f = μ N k k f k s N = gaya gesek kinetis (N) = koefisien gesek kinetis = gaya normal (N)

Gaya Gesek (Lanjutan) Catatan: Koefisien gesekan bernilai 0 1, dimana: = 0 (bidang licin sempurna) dan = 1 (bidang sangat kasar) N Jika F < f s benda dalam keadaan diam. f w F Jika F = f s benda tepat saat akan bergerak. Jika F > f s benda bergerak dan gaya gesekan statis (f s ) berubah menjadi gaya gesekan kinetis (f k ).

Penerapan Hukum Newton Gerak pada Bidang Datar Gerak Dua Benda Bersentuhan Gerak pada Bidang Miring Gerak Benda yang Dihubungkan dengan Katrol Gaya Tekan Kaki pada Lift Benda Digantung dengan Tali - Digerakkan Benda Tergantung Setimbang pada Tali

Gerak pada Bidang Datar Sesuai dengan Hukum II Newton, berlaku: Y F a F y m q F x F a X F a = = m F m Fx F cos θ a = = m m Jika benda berada pada bidang datar yang kasar, maka kita harus memperhitungkan gaya gesek antara bendadan bidang datar.

Gerak Dua Benda Bersentuhan F m A F AB m B F BA F = gaya yang bekerja pada benda A F AB = gaya kontak yang dilakukan benda A pada benda B Licin F BA = gaya kontak yang dilakukan benda B pada benda A Gaya yang bekerja pada benda A adalah: F = m a xa A F - F = m a...(i) BA A Gaya yang bekerja pada benda B adalah: F = m a xb B F = m a...(ii) Karena F AB dan F BA merupakan pasangan gaya aksi-reaksi, maka besarnya sama. Substitusi persamaan (ii) ke persamaan (i), diperoleh: Maka besar gaya kontak antara benda A F - m B a = m A a bermassa m A dan benda B bermassa m B adalah: F F = m A + m B a a = mb ma m A + m F B AB= F atau F BA = F m m m m AB B A B A B

Gerak pad Bidang Miring Benda tidak bergerak pada sumbu Y, maka berlaku: Y F Y = 0 N - mg cos θ = 0 N = mg cos θ X mg sin q q N mg mg cos q Benda bergerak pada sumbu X (gaya yang menyebabkan bergerak adalah gaya yang sejajar dengan bidang miring, maka berlaku: F X = 0 mg sin θ = ma a = g sin θ

Gerak Benda yang Dihubungkan dengan Katrol a T 1 T 1 w 1 w2 T 2 a Dua buah benda m 1 dan m 2 dihubungkan dengan seutas tali melalui sebuah katrol licin (tali dianggap tidak bermassa). Karena m 2 > m 1, maka m 1 akan bergerak ke atas dan m 2 bergerak ke bawah. Benda 1: T 2 1 1 F = m a T - w = m a 1 1 1 T = w + m a 1 1 1...(i) Benda 2: 2 2 F = m a w - T = m a 2 2 2 T = w - m a 2 2 2...(ii) Karena tali tidak bermassa dan katrol licin, maka T 1 = T 2 (katrol tidak bermassa), maka dari persamaan (i) dan (ii) akan diperoleh: m 2 m1 2m 1 a = g dan T = w2 m 1 m2 m 1 m2

Masalah Dua Benda yang Dihubungkan dengan Tali Melalui Sebuah Katrol 1 k 2 Benda 1 tidak bergerak dalam arah vertikal sehingga F y = 0, dan dengan mengambil arah vertikal ke atas sebagai aarah positif, maka diperoleh: F = 0 1 1 y N - m g = 0 N = m g 1 1 Selanjutnya, gaya gesekan kinetis (f 1 ), dapat dihitung dengan rumus: f = μ N f = μ m g 1 k 1 1 k 1 Berdasarkan Hukum II Newton: y 1 2 1 2 1 2 F = m + m a +T - f + -T + m g = m + m a T - μ m g - T + m g = m + m a k 1 2 1 2 a = m - μm m 1 + m2 2 k 1 g

Contoh Soal 1. Suatu gaya bekerja pada benda yang bermassa 5kg dan mengalami percepatan 2 m/s 2. Dengan besar gaya yang sama, berapakah percepatan yang terjadi jika gaya bekerja pada benda yang bermassa 20 kg? Jawab: F bekerja pada m 1 = 5 kg menghasilkan a 1 = 2 m/s 2 F bekerja pada m 2 = 20 kg menghasilkan a 2 =? Karena gaya yang bekerja pada masing-masing benda adalah sama, maka berlaku: F = m a F = m a dan F = m a m a = m a 1 1 2 2 1 1 2 2 m 1 a1 5 2 10 a 2 = = = = 0,5 m s m 20 20 2 2

Contoh Soal (Lanjutan) 2. Sebuah benda meluncur dengan dengan kecepatan 4 m/s pada permukaan bidang datar kasar dengan koefisien gesekan kinetis 0,4. Jika massa benda adalah 2 kg dan percepatan gravitasinya 10 m/s 2, berapakah jarak yang ditempuh benda sampai keadaan berhenti? Jawab: Besar gaya gesek kinetis adalah: f = μ N k k = μ m g k = 0,4 2 10 = 8 N Akibat gaya gesekan kinetis, benda mengalami perlambatan sebesar: m a = F m a = -f k 2 a = -8-8 2 a = 2 = -4 m s Akibat perlambatan benda berhenti (v t = 0), maka berlaku: 2 2 v = v + 2as t 0 2 0 = 4 + 2-4 s 0 = 16-8s s = 2 m Jadi, benda akan berhenti setelah menempuh jarak 2 m.

Contoh Soal (Lanjutan) 3. Sebuah benda dengan massa 20 kg terletak pada bidang miring, dengan sudut kemiringan q (tan q = 3/4). Jika percepatan gravitasi setempat adalah 10 m/s 2, berapakah besar gaya normal bidang terhadap benda?

Contoh Soal (Lanjutan) 4. Dua benda bermassa 2 kg dan 3 kg diikat tali, kemudian ditautkan pada katrol yang massanya diabaikan seperti gambar di samping. Jika besar percepatan gravitasi 10 m/s 2, berapakah besar gaya tegangan (T) tali yang dialami sistem? 2 kg 3 kg N 5. Perhatikan gambar di samping, jika sistem bergerak dengan percepatan 2 m/s 2, massa m 1 = 10 kg, massa m 2 = 2,5 kg dan g = 10 /s 2. Berapakah besar gaya tegangan tali? m 1 w 1 m 2 w 2