GAYA DAN TEKANAN
Kenapa begini? Kenapa bola berperilaku seperti itu? Kenapa suatu benda dapat bergerak? Sebuah benda akan terus diam jika tidak ada gaya yang bekerja padanya, benarkah? Bagaimana sebuah benda bergerak sudah dibahas minggu lalu Apa yang menyebabkan benda bergerak? ini akan kita bahas sekarang
Gerak Tanya dunkz!!! Besaran-besaran dalam gerak Jenis-jenis gerak Apa saja syaratnya Bagaimana sebuah benda bergerak sudah dibahas minggu lalu Apa yang menyebabkan benda bergerak?
Gaya Gaya adalah besaran fisika yang dapat menimbulkan perubahan gerak, perubahan kecepatan dan perubahan bentuk benda Gaya dapat berupa tarikan maupun dorongan Interaksi gaya dapat terjadi dengan cara bersentuhan maupun tidak perlu bersentuhan Gaya sentuh: gaya tarik, gaya dorong, gaya gesek, dll Gaya tak sentuh: gaya gravitasi, gaya magnet, dll
Mengukur Gaya Vektor atau skalar? Gaya dapat diopersikan secara matematis Jika searah maka dijumlahkan Jika berlawanan arah dikurangi Hasil operasi matematis tersebut disebut Resultan Gaya (vektor gaya yang mempunyai akibat yang sama dengan akibat semua vektor gaya yang bekerja pada suatu benda Hasil operasi gaya dapat berupa Bilangan positif (arah resultan gaya searah dengan arah gaya awalnya atau arah kanan bid. gb) Bilangan negatif (arah resultan gaya berlawanan dengan arah gaya awalnya atau arah kiri bid. gb)
Pengaruh Gaya Mengubah gerak benda Diam menjadi bergerak Bergerak menjadi lebih cepat Bergerak menjadi diam Mengubah bentuk benda Memanjang Memipih
Hukum I Newton Setiap benda akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan kecuali jika ada gaya luar yang bekerja padanya Kecenderungan ini merupakan sifat suatu benda, yaitu inersia (kelembaman/kemalasan) Inersia sebuah benda merupakan kecenderungan suatu benda untuk tetap mempertahankan keadaanya terhadap perubahan gerak padanya Hukum I Newton = hukum inersia/kemalasan
Hukum I Newton HK I Newton berkaitan dengan resultan gaya yang selalu nol (Σ F = 0) Bola yang ditarik secara perlahan dan tiba- tiba dapat menjadi contoh hk ini
Hukum II Newton m3 m2 m = benda yang mengalami gaya M = gaya yang menggangu benda m1 m a 1 m Secara umum: M atau: a = F m F = ma F = ma a F M M1 M2 M3 Keterangan: m = massa (kg) a = percepatan (m/s 2 ) F = Gaya (kgm/s 2 )
Hukum II Newton Resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sebanding dengan massa benda dan percepatannya Hukum II Newton berkaitan dengan resultan gaya yang tidak nol Satuan gaya dapat diformulasikan dalam hukum ini
Contoh Kasus Dua buah gaya bekerja pada sebuah balok yang massanya 2 kg sebagaimana ditunjukkan dalam gb. Jika F2 = 10 N dan F1 = 30 N, hitunglah percepatan balok! Dik: m = 2 kg F2 = -10 N; F1 F = 30 N Dit: a =.? Jwb: F = ma F 1 + F 2 = ma kgm kgm kg ) 2 + 30 = (2 a s s kgm 20 s 10 2 2 a = = 2kg 10 m s 2 F1 F2
Berat dan Massa Berapakah berat badan anda? Berapakan berat badan anda jika ditimbang di bulan? Berat atau bobot adalah ukuran massa suatu benda dalam pengaruh percepatan gravitasi suatu tempat w = mg Dengan: w = berat/bobot (kgm/s 2 atau N) m = massa (kg) g = percepatan gravitasi (m/s 2 ) Saat berada di ruang angkasa manusia bisa melayang, berapakah massa mereka?
Massa Ukuran kuantitatif dari inersia Inersia adalah sifat suatu benda untuk cenderung mempertahankan keadaan diam atau keadaan gerak lurus beraturannya m = F a Bagaimana jika suatu benda yang diberi gaya tetapi diam saja? Semakin besar massa suatu benda maka akan semakin besar inersianya, sehingga diperlukan gaya yang lebih besar untuk mengubah keadaan (baik gerak maupun bentuk) benda
Hukum III Newton Doronglah tembok, bagaimana keadaan tembok, dan apa yang anda rasakan? Jika benda pertama melakukan gaya pada benda kedua, maka benda kedua akan melakukan gaya yang sama besar pada benda pertama dengan arah yang berlawanan dengan gaya yang diberikan oleh benda pertama Untuk setiap aksi, ada suatu reaksi sama yang sama besar tetapi berlawanan arah FA = - FR
FAksi vs FReaksi Aksi vs F Dua buah gaya dikatakan berpasangan gaya aksi dan reaksi jika: Kedua gaya sama besar Kedua gaya berlawanan Ini meja arah Kedua gaya tidak bekerja pada benda yang sama Dapat berupa kontak (balok dan meja) maupun medan (gravitasi, listrik, magnet, dll) Ini Balok w w N N Ini Bumi
Gaya dan Luas Penampang B A 1 2 Semakin besar gaya yang dikerjakan pada suatu benda, maka semakin besar tekanan yang diberikan P F
Tekanan (P) P 1 A
Tekanan P F 1 P A P = F Keterangan: P = Tekanan (N/m 2 ) atau (Pa) A F = Gaya (N) A = Luas Penampang (m2 2 ) Jika suatu gaya bekerja pada suatu luasan tertentu, maka hal tersebut didefinisikan sebagai Tekanan (P)
Latihan Soal Seorang anak menaiki sebuah gerobak dan ditarik oleh temannya mulai dari keadaan diam. Jika dalam waktu 3 s gerobak dapat ditarik sejauh 2,25 m dan massa anak+gerobak adalah 40 kg, berapakah besar gaya tarik temannya tersebut? Total gaya yang dihasilkan mesin pesawat Boeing 747 adalah sebesar 27 x 10 4 N. Massa maksimum yang diijinkan pada pesawat jenis ini adalah 10 x 10 4 kg, berapakah percepatan yang dialami selama pesawat lepas landas? Jika pesawat dari keadaan diam, berapa cepat pesawat bergerak setelah 10 s? Sebuah kotak bermasa 2 kg diberi dua buah gaya oleh dua orang untuk memindahkannya, jika orang pertama menariknya dengan gaya 40 N dan orang kedua mendorongnya dengan gaya 20 N, serta koefisien gesek lintasannya 0,6 berapakah percepatan dan gaya gesek yang dialami kotak tersebut?
Latihan Soal Ani dan Ira berjalan diatas sebuah tanah yang lempung dengan jenis sepatu berbeda. Jika Ani memiliki massa 50 kg memakai sepatu dengan luas penampang hak 0,04 m 2 dan Ira memiliki massa 80 kg memakai sepatu dengan luas penampang hak 0,10 m 2. Siapakah yang akan meninggalkan jejak kaki paling dalam?