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

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

Fisika Dasar I (FI-321)

Penggunaan Hukum Newton

Fisika Umum (MA-301) Topik hari ini Hukum Gerak Momentum Energi Gerak Rotasi Gravitasi

Hukum Newton dan Penerapannya 1

Fisika Umum (MA301) Topik hari ini: Hukum Gerak Energi Momentum

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

MENERAPKAN HUKUM GERAK DAN GAYA

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

SASARAN PEMBELAJARAN

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

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

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

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

BAB 3 DINAMIKA GERAK LURUS

HUKUM NEWTON TENTANG GERAK DINAMIKA PARTIKEL 1. PENDAHULUAN

Fisika Umum (MA-301) Hukum Gerak. Energi Gerak Rotasi Gravitasi

DINAMIKA. Rudi Susanto, M.Si

BAB 5: DINAMIKA: HUKUM-HUKUM DASAR

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

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

GAYA. Hoga saragih. hogasaragih.wordpress.com

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

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

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

Hukum Newton tentang Gerak

Fisika Umum (MA101) Kinematika Rotasi. Dinamika Rotasi

KINEMATIKA DAN DINAMIKA: PENGANTAR. Presented by Muchammad Chusnan Aprianto

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

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

Bab 6 Momentum Sudut dan Rotasi Benda Tegar

BAB 3 DINAMIKA. Tujuan Pembelajaran. Bab 3 Dinamika

GAYA GESEK. Gaya Gesek Gaya Gesek Statis Gaya Gesek Kinetik

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

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

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

DINAMIKA GERAK LURUS

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

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

Mekanika : Gaya. Hukum Newton

Soal Pembahasan Dinamika Gerak Fisika Kelas XI SMA Rumus Rumus Minimal

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.

GAYA DAN HUKUM NEWTON

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

HUKUM - HUKUM NEWTON TENTANG GERAK.

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

MODUL FISIKA SMA Kelas 10

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

BAB iv HUKUM NEWTON TENTANG GERAK & PENERAPANNYA

MENGETAHUI KOEFISIEN GESEK STATIK DAN KINETIS MELALUI KONSEP GERAK MELINGKAR BERATURAN

BAB 2 LANDASAN TEORI. Metode ini digunakan untuk menyelesaikan permasalahan yang terjadi pada

MEKANIKA. Oleh WORO SRI HASTUTI DIBERIKAN PADA PERKULIAHAN KONSEP DASAR IPA. Pertemuan 5

DINAMIKA. Massa adalah materi yang terkandung dalam suatu zat dan dapat dikatakan sebagai ukuran dari inersia(kelembaman).

DINAMIKA. Staf Pengajar Fisika TPB Departemen Fisika FMIPA IPB

BAB V HUKUM NEWTON TENTANG GERAK

Fisika Umum suyoso Hukum Newton HUKUM NEWTON

Fisika Dasar I (FI-321)

Statika dan Dinamika

Membahas mengenai gerak dari suatu benda dalam ruang 3 dimensi tanpa

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

FISIKA XI SMA 3

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

FIsika DINAMIKA GERAK LURUS

Kegiatan Belajar 3 MATERI POKOK : JARAK, KECEPATAN DAN PERCEPATAN

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

cos hogasaragih.wordpress.com Grup 9

SOAL DINAMIKA ROTASI

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

Fisika Dasar I (FI-321)

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

TUGAS PRA PRAKTIKUM FISIKA UMUM GESEKAN STATIS DAN KINETIS

ULANGAN UMUM SEMESTER 1

RENCANA PEMBELAJARAN 3. POKOK BAHASAN: DINAMIKA PARTIKEL

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

HUKUM NEWTON B A B B A B

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

HUKUM - HUKUM NEWTON TENTANG GERAK.

BAB 2 GAYA 2.1 Sifat-sifat Gaya

Fisika Umum (MA301) Gerak dalam satu dimensi. Kecepatan rata-rata sesaat Percepatan Gerak dengan percepatan konstan Gerak dalam dua dimensi

DINAMIKA GERAK FISIKA DASAR (TEKNIK SIPIL) Mirza Satriawan. menu. Physics Dept. Gadjah Mada University Bulaksumur, Yogyakarta

M E K A N I K A MEKANIKA

PHYSICS SUMMIT 2 nd 2014

Soal-Jawab Fisika Teori OSN 2013 Bandung, 4 September 2013

G A Y A dan P E R C E P A T A N FISIKA KELAS VIII

Antiremed Kelas 10 Fisika

Hak Cipta Dilindungi Undang-undang SOAL UJIAN SELEKSI CALON PESERTA OLIMPIADE SAINS NASIONAL 2016 TINGKAT KABUPATEN / KOTA FISIKA.

Antiremed Kelas 10 FISIKA

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

M E K A N I K A HUKUM NEWTON MEKANIKA TIM FISIKA 9/20/2012

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

SILABUS. Kegiatan pembelajaran Teknik. Menggunakan alat ukur besaran panjang, massa, dan waktu dengan beberapa jenis alat ukur.

M E K A N I K A T E K N I K TIM FISIKA TEKNIK INDUSTRI UNIVERSITAS GUNADARMA 2017

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

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

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA

Kenapa begini? Kenapa bola berperilaku seperti itu? Kenapa suatu benda dapat bergerak? Sebuah benda akan terus diam jika tidak ada gaya yang bekerja p

FISIKA UNTUK UNIVERSITAS JILID I ROSYID ADRIANTO

Gaya merupakan besaran yang menentukan sistem gerak benda berdasarkan Hukum Newton. Beberapa fenomena sistem gerak benda jika dianalisis menggunakan

SILABUS PEMBELAJARAN

Transkripsi:

Fisika Dasar I (FI-31) Topik hari ini (minggu 4) Dinamika Gaya dan Hukum Gaya Massa dan Inersia Hukum Gerak Dinamika Gerak Melingkar

Dinamika Mempelajari pengaruh lingkungan terhadap keadaan gerak suatu sistem Dasar rumusan persoalan dalam dinamika: Bila sebuah sistem dengan keadaan awal (posisi, kecepatan dsb) diketahui ditempatkan dalam suatu lingkungan tertentu, bagaimanakah gerak sistem selanjutnya di bawah pengaruh lingkungan tersebut?

Penanganan Persoalan Dinamika Menetapkan spesifikasi pengaruh lingkungan pada sistem (konsep gaya) Menentukan bagaimana gaya-gaya dari lingkungan mempengaruhi keadaan gerak sistem Hukum Gaya Hukum Gerak Hukum Newton (mekanika klasik)

Gaya Biasanya dibayangkan sebagai dorongan atau tarikan Besaran Vektor Bisa bersentuhan (contact forces) atau tak bersentuhan (medan gaya/field forces)

Satuan Gaya Satuan gaya (SI) adalah Newton (N) 1N kg m 1 s Satuan Gaya SI CGS USA & UK Newton (N=kg m/ s ) Dyne (dyne=g cm/s ) Pound (lb=slug ft/s ) 1 N = 10 5 dyne = 0.5 lb

Hukum Gerak Hukum I Newton: Jika tidak ada gaya yang bekerja pada sebuah benda, maka keadaan gerak benda akan sama seperti semula, kecuali jika ada gaya eksternal yang bekerja padanya; dengan kata lain, sebuah benda akan selamanya diam atau terus menerus bergerak dengan kecepatan tetap jika tidak ada gaya eksternal yang bekerja padanya

Hukum I Newton (lanjutan lanjutan) Hukum kelembaman Kerangka acuan inersial Kecepatan adalah besaran relatif, bergantung pada kerangka acuan yang dipakai. Maka pernyataan kecepatan benda tetap juga bergantung pada kerangka acuan. Kerangka acuan dimana penalaran Newton di atas berlaku disebut kerangka acuan inersial. (Hk. I Newton merupakan definisi bagi kerangka acuan inersial) Gaya eksternal Gaya yang berasal dari interaksi antara benda dengan lingkungannya

Hukum II Newton : Percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya netto yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya F dan a keduanya adalah ektor

Hukum II Newton (lanjutan) Ingat: merepresentasikan penjumlahan ektor dari semua gaya eksternal yang bekerja pada benda Karena persamaan di atas adalah persamaan ektor, kita dapat menuliskannya dalam bentuk komponen:

Massa (sifat khas yang selalu dimiliki setiap benda) Berperan dalam menentukan besar kecilnya interaksi suatu benda dengan benda lain Ukuran kemalasan suatu benda untuk mengubah keadaan geraknya karena pengaruh gaya Massa Graitasi Besarnya Sama Massa Inersia

Massa dan Inersia Inersia (lembam) adalah kecenderungan sebuah benda untuk mempertahankan keadaan geraknya semula Massa adalah sebuah ukuran dari inersia, yaitu ukuran kemalasan suatu benda untuk mengubah keadaan geraknya karena pengaruh gaya Ingat: massa adalah sebuah kuantitas skalar Satuan Massa SI CGS USA & UK kilogram (kg) gram (g) slug (slug)

Berat Besarnya gaya graitasi yang bekerja pada benda bermassa m di dekat permukaan bumi dinamakan berat w dari benda w = m g adalah kasus khusus dari Hukum II Newton g dapat ditemukan juga pada Hukum Graitasi Umum

Berat (lanjutan) Berat bukan sifat khas yang dimiliki sebuah benda massa adalah sifat khas benda Berat bergantung pada lokasi

Tes Konsep Sebuah mobil melewati belokan dengan tidak mengubah laju. Apakah terdapat gaya netto pada mobil tersebut ketika sedang melewati belokan? a. Tidak lajunya tetap b. Ya c. Bergantung ketajaman belokan dan laju mobil d. Bergantung pengalaman pengemudi mobil Jawab b Cat : Percepatan muncul karena adanya perubahan laju dan atau arah dari sebuah benda. Jadi, karena arahnya telah berubah, percepatan muncul dan sebuah gaya pasti telah diberikan pada mobil tersebut.

Hukum III Newton Jika dua benda berinteraksi, gaya F 1 yang dikerjakan oleh benda 1 pada benda adalah sama besar tetapi berlawanan arah dengan gaya F 1 yang dikerjakan oleh benda pada benda 1

Contoh: Hukum III Newton Tinjau dua benda bermassa F 1 dapat dinamakan gaya aksi dan F 1 gaya reaksi Sebenarnya, salah satu gaya dapat sebagai aksi ataupun reaksi Gaya aksi dan reaksi bekerja pada benda yang berbeda

Contoh 1: Pasangan Aksi-Reaksi n dan n n adalah gaya normal, gaya oleh meja yang dikerjakan pada TV n selalu tegaklurus permukaan n adalah gaya oleh TV pada meja n = - n

Contoh : Pasangan Aksi-Reaksi F g dan F g F g adalah gaya yang dikarjakan oleh bumi pada benda F g adalah gaya yang dikarjakan oleh benda pada bumi F g = -F g Bagaimana antara n dengan F g dan n` dengan F g`? Apakah pasangan aksi reaksi?

Penggunaan Hukum Newton Asumsi Benda dipandang sebagai partikel Dapat mengabaikan gerak rotasi (untuk sekarang) Massa tali diabaikan Hanya ditinjau gaya yang bekerja pada benda Dapat mengabaikan gaya reaksi

Diagram Bebas Benda Identifikasi semua gaya yang bekerja pada benda Pilih sistem koordinat yang tepat Jika diagram bebas benda keliru, maka solusi yang dihasilkan akan keliru juga

Contoh 1. Soal Bidang Miring Problem: Seorang anak menahan tali yang dihubungkan dengan kereta luncur sehingga kereta luncur tidak bergerak. Jika berat kereta luncur 77.0 N dan anggap tidak ada gesekan antara bukit dengan kereta luncur, carilah tegangan tali T dan gaya normal yang dikerjakan oleh bukit pada kereta luncur!

Solusi Gien: angle: α=30 weight: w=77.0 N Find: Tension T=? Normal n=? 1. Introduce coordinate frame: Oy: y is directed perp. to incline Ox: x is directed right, along incline Ox : Oy : F Note : F = 0 x = T mg sinα = 0, T = mg(sin 30 F y T = mg(cos 30 o ) = 77.0N(sin 30 = n mg cosα = 0, o ) = 77.0N(cos30 o ) = 38.5N o ) = 66.7N

Contoh. Benda yang Saling Dihubungkan Berapa percepatan masing-masing benda? Animasi 4.1

PR Buku Tipler Jilid I Hal 118-1010 no 31, 3, 37, 45

Gaya Gesek Ketika sebuah benda bergerak di atas permukaan atau melewati medium yang kental, maka benda akan mengalami hambatan dalam geraknya Hal ini disebabkan akibat adanya interaksi antara benda dengan lingkungannya Hambatan ini disebut gaya gesek

Gaya Gesek (Lanjutan) Gaya gesek sebanding dengan gaya normal Dua jenis gaya gesek: gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis Gaya gesek statis biasanya lebih besar daripada gaya gesek kinetis Koefisien gesekan (µ) bergantung pada permukaan kontak Arah gaya gesek berlawanan dengan arah gerak benda Koefisien gesekan tidak bergantung pada luas permukaan kontak

Gesekan Statis, ƒ s Gesekan statis bekerja untuk menjaga benda dari bergerak Jika F bertambah, begitu juga ƒ s Jika F berkurang, begitu juga ƒ s ƒ s µ s N Animasi 4.

Gaya Gesek Kinetik Gaya gesek kinetik muncul ketika sebuah benda sedang bergerak ƒ k = µ k N Animasi 4. Animasi 4.3

Contoh 3. Benda yang Saling Dihubungkan Problem: Jika koefisien gesekan statik dan kinetik antara benda dengan permukaan meja berturut-turut 0.8 dan 0.3, cari percepatan kedua benda dan tegangan talinya (abaikan efek rotasi)

Solusi Gien: mass1: m 1 =4.00 kg mass: m =7.00 kg friction: µ κ =0.300 Find: Tensions T=? Acceleration a=? 1. Introduce two coordinate frames: Oy: y s are directed up Ox: x s are directed right Note : ur F = ma r, and fk = µ n Mass1: Ox 1 Oy 1 : : F x F y = T f k = n m g 1 = m a, 1 = 0. Mass : Oy : Fy = mg T = m a. Soling those equations: a = 5.16 m/s T = 3.4 N

Dinamika Gerak Melingkar

Gaya yang Menyebabkan Percepatan Sentripetal F = ma Hukum II Newton mengatakan bahwa percepatan sentripetal diakibatkan oleh gaya C = m r F menyatakan gaya-gaya yang bekerja pada benda yang membuat benda mengikuti lintasan melingkar: Gaya gesek (belokan miring dan rata) Tegangan pada tali Graitasi dll

Contoh-Contoh Gerak Melingkar 1. Massa m diikat dengan tali panjang L dan diputar dalam bidang horisontal T F T = m r = m r θ T F = m r T sinθ = m r = m Lsinθ

. Benda di luar lintasan ertikal N Ө F = m r mg cos Ө mg mg cosθ N = m r 3. Benda di dalam lintasan ertikal Ө N F = m r N mg cosθ = m r mg mg cos Ө

5. Benda (pesawat) berputar ertikal Ө mg cos Ө mg F = m mg cosθ r = m r

Contoh: Mobil di Belokan Rata Tinjau sebuah mobil yang melaju dengan 0 m/s pada sebuah belokan melingkar rata berjari-jari 40 m. Asumsikan massa mobil 1000 kg. 1. Berapa besarnya gaya gesek yang dialami ban mobil?. Berapa harga koefisien gesek minimum agar mobil aman melalui belokan tanpa selip?

Solusi Diketahui: massa: m=1000 kg kecepatan: =0 m/s radius: r = 40.0m 1. Gambar diagram bebas benda dan terapkan Hukum Newton tiap komponen F y = 0 = n mg n = mg Dicari: 1. f=?. µ=? ( 0 m s) F x f = m r = m r = 1000 kg = 1.0 10 40 m 4 N. Gunakan definisi gaya gesek: f = µ mg = m = 10 r 4 1.0 10 N µ = 1000 kg 9.8m s 4 N, thus 1.0 info: µ untuk karet dan aspal pada keadaan kering adalah 1! µ untuk karet dan aspal keadaan basah adalah 0.!

Tes Konsep Dalam gesekan statis atau kinetis kah apabila sebuah mobil tidak selip atau tergelincir? (gesekan antara ban mobil dengan aspal) a. Statis b. Kinetis Jawab a

Contoh: Mobil di Belokan Miring Tinjau sebuah mobil yang melaju dengan 0 m/s pada sebuah belokan melingkar miring dengan kemiringan 30 dan berjari-jari 40 m. Asumsikan massa mobil 1000 kg. 1. Berapa besarnya gaya gesek yang dialami ban mobil?. Berapa harga koefisien gesek minimum agar mobil aman melalui belokan tanpa selip?

Solusi: Diketahui: massa: m=1000 kg kecepatan: =0 m/s radius: r = 40.0m sudut: α = 30 Dicari: 1. f=?. µ=? 1. Gambar diagram benas benda, buat kerangka koordinat dan tinjau proyeksi horisontal dan ertikal F y = 0 o o o mg + f sin 30 n cos30 = mg + f sin 30 n = =... N o cos30 F x = m r. Gunakan definisi gaya gesek: o o nsin 30 + f cos30 = m r f = µ sn, jadi minimal µ s adalah o mg + f sin 30 o o sin 30 + f cos30 = m f s 5013,67 N o cos30 r µ s = = 0,... n... N o m mg tan 30 f =... = o o r cos30 cos30 1000.9,8. 1 1000.0 3 f = 3 = 5013,67 N 40. 1 3 1 3

PR Buku Tipler Jilid I Hal 149-154154 no 15, 17, 35, 37, 47, 48, 49, 57, 60