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

dokumen-dokumen yang mirip
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

SASARAN PEMBELAJARAN

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

GAYA. Hoga saragih. hogasaragih.wordpress.com

Hukum Newton dan Penerapannya 1

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

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

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.

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

KINEMATIKA DAN DINAMIKA: PENGANTAR. Presented by Muchammad Chusnan Aprianto

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

BAB 3 DINAMIKA GERAK LURUS

HUKUM NEWTON B A B B A B

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

BAB 3 DINAMIKA. Tujuan Pembelajaran. Bab 3 Dinamika

BAB 5: DINAMIKA: HUKUM-HUKUM DASAR

Antiremed Kelas 10 FISIKA

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

DINAMIKA. Atau lebih umum adalah

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

BAB iv HUKUM NEWTON TENTANG GERAK & PENERAPANNYA

GAYA GESEK. Gaya Gesek Gaya Gesek Statis Gaya Gesek Kinetik

BAB V HUKUM NEWTON TENTANG GERAK

Fisika Dasar I (FI-321)

DINAMIKA. Rudi Susanto, M.Si

Fisika Umum suyoso Hukum Newton HUKUM NEWTON

DINAMIKA. Staf Pengajar Fisika TPB Departemen Fisika FMIPA IPB

Bab 6 Momentum Sudut dan Rotasi Benda Tegar

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

SOAL UJIAN SELEKSI CALON PESERTA OLIMPIADE SAINS NASIONAL 2015 TINGKAT PROVINSI

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

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

MODUL MATA PELAJARAN IPA

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

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

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

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

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

SOAL DINAMIKA ROTASI

HUKUM NEWTON TENTANG GERAK DINAMIKA PARTIKEL 1. PENDAHULUAN

BAB iv HUKUM NEWTON TENTANG GERAK & PENERAPANNYA

GAYA DAN HUKUM NEWTON

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

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

BAB 2 GAYA 2.1 Sifat-sifat Gaya

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

K13 Revisi Antiremed Kelas 10 Fisika

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

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

ULANGAN UMUM SEMESTER 1

DINAMIKA GERAK LURUS

3. (4 poin) Seutas tali homogen (massa M, panjang 4L) diikat pada ujung sebuah pegas

MENERAPKAN HUKUM GERAK DAN GAYA


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

Statika dan Dinamika

Hukum Newton tentang Gerak

Kumpulan Soal UN Materi Hukum Newton

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

HUKUM - HUKUM NEWTON TENTANG GERAK.

Fisika Umum (MA101) Kinematika Rotasi. Dinamika Rotasi

BAHAN AJAR FISIKA GRAVITASI

TEST KEMAMPUAN DASAR FISIKA

r 21 F 2 F 1 m 2 Secara matematis hukum gravitasi umum Newton adalah: F 12 = G

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

A. Pengertian Gaya. B. Jenis-Jenis Gaya

Setiap benda atau makhluk pasti bergerak. Benda dikatakan bergerak HUKUM NEWTON TENTANG GERAK

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

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

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

Uji Kompetensi Semester 1

PETUNJUK UMUM Pengerjaan Soal Tahap 1 Diponegoro Physics Competititon Tingkat SMA

BAB 3 DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

Xpedia Fisika DP SNMPTN 05

Kegiatan Belajar 3 MATERI POKOK : JARAK, KECEPATAN DAN PERCEPATAN

Soal Pembahasan Dinamika Gerak Fisika Kelas XI SMA Rumus Rumus Minimal

Xpedia Fisika. Soal Mekanika

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

BAB 4 GAYA DAN PERCEPATAN

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

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

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

DINAMIKA GERAK. 2) Apakah yang menyebabkan benda yang sedang bergerak dapat menjadi diam?

dengan g adalah percepatan gravitasi bumi, yang nilainya pada permukaan bumi sekitar 9, 8 m/s².

MODUL FISIKA SMA Kelas 10

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

Kinematika Sebuah Partikel

Wardaya College SAINS - FISIKA. Summer Olympiad Camp Sains SMP

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

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

4. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan konstan 72 km/jam. Jarak yang ditempuh selama selang waktu 20 sekon adalah...

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

Latihan I IMPULS MOMENTUM DAN ROTASI

SILABUS PEMBELAJARAN

PETUNJUK UMUM Pengerjaan Soal Tahap 1 Diponegoro Physics Competititon Tingkat SMA

DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

MODUL PERKULIAHAN FISIKA DASAR I. Fakultas Program Studi Modul Kode MK DisusunOleh

Mengukur Kebenaran Konsep Momen Inersia dengan Penggelindingan Silinder pada Bidang Miring

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA

Transkripsi:

Fisika Dasar Modul ke: Dinamika Partikel Fakultas Teknik Program Studi Teknik Industri Siti Nur Chotimah, S. Si, M. T. Email : snur.chotimah@gmail.com www.mercubuana.ac.id

Outline Hukum Newton I, II, III Hukum Gravitasi Universal

Kompetensi Mahasiswa mampu menjelaskan pengertian dan analisis dinamika partikel.

Gaya Secara intuisi, gaya merupakan tarikan atau dorongan terhadap benda. Gaya tidak selalu menyebabkan gerak. Salah satu cara untuk mengukur gaya adalah dengan menggunakan neraca pegas. Gaya merupakan vektor karena memiliki arah dan besar. Resultan pada gaya menggunakan konsep penjumlahan secara vektor. Foto orang mendorong atau menarik

Konsep Gaya Aristotle (384-322 M) : keadaan alami suatu benda adalah diam, perlu adanya gaya untuk menjaga agar benda tetap bergerak. Makin besar gaya, makin besar lajunya. Galileo () : sebuah benda akan tetap bergerak dengan kecepatan konstan jika tidak ada gaya yang bekerja untuk merubah gerak ini.

Hukum I Newton Hukum ini berasal dari Galileo: Jika resultan gaya yang bekerja pada benda 0, maka benda tsb tidak mengalami perubahan gerak. Artinya jika diam tetap diam, jika bergerak lurus beraturan, tetap lurus beraturan. Disebut hukum inersia sebab menyatakan bilamana resultan gaya 0, benda cenderung mempertahankan keadaannya (inert). Jadi sebenarnya keadaan diam dan gerak lurus beraturan tidaklah berbeda, dua-duanya tidak memerlukan adanya gaya resultan (resultan = 0).

Hukum II Newton Perubahan gerak, berarti perubahan kecepatan alias mengalami percepatan. Jika sebuah benda mengalami percepatan, maka pasti resultan gaya yang bekerja pada benda tsb tidak sama dengan NOL. Hukum II Newton: Jika resultan gaya bekerja pada massa m maka massa tersebut akan mengalami percepatan. Percepatan yang terjadi ( ) akan sebanding dengan resultan gaya tsb, arahnya sama dengan arah resultan gaya tsb, dan besarnya akan berbanding terbalik dengan massanya (m) SI : satuan m : kg, satuan a : m/s 2, satuan F : kg m/s 2 (newton atau N)

Satuan untuk Massa dan Gaya Sistem Massa Gaya SI kilogram (kg) newton (N) ( / ) cgs gram (g) dyne ( / ) Inggris slug pound (lb) Hukum Newton II menghubungkan antara deskripsi gerak dengan penyebabnya, yaitu gaya. Berdasarkan hukum ini, gaya didefinisikan sebagai sebuah aksi yang bisa mempercepat sebuah benda.

Hukum III Newton Untuk setiap gaya aksi yang bekerja pada sebuah benda, terdapat gaya reaksi yang bekerja pada benda lain, yang besarnya sama tapi berlawanan arah. Kata kunci : besar sama, berlawanan, bekerja di dua benda berbeda. Pada dasarnya hukum ini menyatakan gaya pasti ada penyebabnya. Untuk setiap gaya, perjelas pada benda mana gaya tersebut bekerja,dan oleh benda mana gaya itu diberikan. hanya berlaku untuk gaya-gaya yang bekerja pada suatu benda

Gaya horizontal yang diberikan oleh kaki ke lantai Gaya horizontal yang diberikan oleh lantaike kaki Hukum Newton III :

Ilustrasi 1: Sistem dan Lingkungan Belajar mendefinisikan sistem dan lingkungan, serta menuliskan gaya yang bekerja pada sistem N Sistem: Kotak Lingkungan: meja dan bumi W BUMI Sebuah kotak terletak di atas meja dengan berat W. Apakah gaya reaksi dari W? Apakah N dan W membentuk pasangan aksi-reaksi? Apakah gaya reaksi dari N? Materi TPB

Ilustrasi 2 BUMI Sebuah gerobak ditarik oleh kuda. Kuda memberikan gaya tarik pada gerobak sebagai reaksinya gerobak menarik kuda dengan gaya sama besar tapi berlawanan arah. Akibatnya resultan gaya = 0. Akan tetapi mengapa gerobak bisa bergerak dari keadaan diam? Apakah ada yang salah dalam jalan pikiran yang diuraikan tsb? Materi TPB

Strategi Umum Menyelesaikan Persoalan Dinamika 1. Tentukan sistem 2. Gambar diagram gaya benda bebas pada sistem tersebut 3. Menguraikan gaya-gaya pada arah-arah yang mempermudah penyelesaian 4. Memperhatikan arah-arah yang mungkin terjadinya kesetimbangan gaya 5. Susun persamaan dengan memanfaatkan hukum-hukum gerak Newton 6. Selesaikan sistem persamaan yang diperoleh 7. Interpretasikan hasil solusi matematikanya (arti fisis) 8. Cermati konsekuensi solusinya, misal : cek kasus ekstrem, atau asimtitotis

Gaya Normal Gaya normal = gaya tegak lurus permukaan N N N a W Gaya normal bisa tak segaris dengan W W Gaya normal bisa sama dengan gaya berat W F N W Gaya normal bisa tegak lurus W W Gaya normal bisa lebih besar dari W

Gaya Gesek Gaya gesek statik dan kinetik (empiris): Bergantung pada sifat permukaan yang saling bersentuhan Gaya gesek statik: Tumbuh merespon mengimbangi tarikan gaya dalam arah berlawanan. Tapi ada harga maksimum: F s,max = μ s N dengan μ s : koefisien gesek statik Gaya gesek kinetik Umumnya besarnya bergantung kecepatan Untuk kecepatan tak terlalu tinggi: konstan F k =μ k N dengan μ k : koefisien gesek kinetik Umumnya gaya gesek kinetik < gaya gesek statik

Bidang Miring Menguraikan gaya yang bekerja pada benda di atas bidang miring. Pertanyaan : bagaimanakah sumbu penguraian (X-Y) dipilih? Pertimbangkan kesetimbangan yang terjadi. N Bandingkan kasus: W??? -Mendorong kotak sepanjang bidang miring -Mobil berbelok pada bidang miring (hanya masalah penguraian gayanya saja!!) Keuntungan mekanis dari bidang miring (nanti waktu membahas usaha!) α??? α W α W N N=Wcos(α) α N W=Ncos(α) α

Tegangan Tali dan Katrol Asumsi thd tali ideal: Hanya sebagai medium penerus gaya secara sempurna Tidak elastis (a sepanjang tali sama) Tidak bermassa (tegangan dimana-mana sama) Asumsi katrol ideal: Hanya sebagai alat pembelok gaya Tidak bermassa atau Tidak berputar tapi licin sempurna Aplikasi : 4 sks : + katrol majemuk pesawat atwood, rangkaian benda terhubung dengan tali dan katrol, bertumpuk dll

Gaya Centripetal Gaya centripetal hanyalah NAMA sejenis gaya yang istimewa yaitu arahnya selalu menuju ke titik pusat lingkaran. Jadi tentukan dulu bidang lingkarannya serta titik pusatnya, baru menentukan arah gaya centripetal. Dengan demikian: Gaya centripetal = resultan komponen semua gaya yang menuju ke pusat lingkaran atau radial keluar Untuk memiliki gaya centripetal tak perlu melakukan gerak melingkar penuh! Setiap gerak melengkung, bisa didefinisikan gaya centripetalnya. Jika F c adalah gaya centripetal maka hukum II Newton bisa dituliskan dalam bentuk yang sangat istimewa yaitu: F C = m v 2 /R Dengan v adalah besar kecepatan Dan R adalah jari-jari rotasinya.

Ilustrasi. Siapakah yang berfungsi sebagai gaya centripetal (F c ) Bumi mengelilingi matahari. Gaya gravitasi berfungsi jadi gaya centripetal N cosα = F c F c = G m M/r 2 N v Tikungan licin. Uraian gaya Normal berfungsi sebagai gaya centripetal W Selisih gaya gaya berat dan normal berfungsi jadi gaya centripetal T Selisih gaya tegangan tali dan gaya berat berfungsi jadi gaya centripetal F c = W-N v W F c = T-W

Gravitasi Umum Gerak Bumi mengelilingi Matahari Gerak Satelit Buatan Bebas gravitasi semu Gaya gravitasi berfungsi sebagai gaya centripetal: m m v 2 /r = GMm/r 2 Dipermukaan bumi: F=GMm/r 2 M r g 0 = GM/R 2 0 Analisa dinamika gerak melingkar: 1. Perioda rotasi 2. Percepatan gravitasi di m 3. Hubungan jari-jari rotasi dan kecepatan 4. Hubungan jari-jari rotasi dan periode Orbit istimewa: geosinkronous/ geostationer

Terima Kasih Siti Nur Chotimah, S. Si, M. T.