SASARAN PEMBELAJARAN

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

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

Soal Pembahasan Dinamika Gerak Fisika Kelas XI SMA Rumus Rumus Minimal

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

DINAMIKA. Rudi Susanto, M.Si

Hukum Newton dan Penerapannya 1

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

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

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

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

BAB 5: DINAMIKA: HUKUM-HUKUM DASAR

BAB 3 DINAMIKA GERAK LURUS

GAYA DAN HUKUM NEWTON

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

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

BAB 3 DINAMIKA. Tujuan Pembelajaran. Bab 3 Dinamika

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

HUKUM NEWTON TENTANG GERAK DINAMIKA PARTIKEL 1. PENDAHULUAN

Kumpulan Soal UN Materi Hukum Newton

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

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

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

Hukum Newton tentang Gerak

BAB V HUKUM NEWTON TENTANG GERAK

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

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

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

BAB iv HUKUM NEWTON TENTANG GERAK & PENERAPANNYA

HUKUM - HUKUM NEWTON TENTANG GERAK.

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

Antiremed Kelas 10 FISIKA

GAYA GESEK. Gaya Gesek Gaya Gesek Statis Gaya Gesek Kinetik

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

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

Mekanika : Gaya. Hukum Newton

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

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

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

ULANGAN UMUM SEMESTER 1

MEKANIKA UNIT. Pengukuran, Besaran & Vektor. Kumpulan Soal Latihan UN

Membahas mengenai gerak dari suatu benda dalam ruang 3 dimensi tanpa

HUKUM NEWTON B A B B A B

KINEMATIKA DAN DINAMIKA: PENGANTAR. Presented by Muchammad Chusnan Aprianto

Statika dan Dinamika

Kegiatan Belajar 3 MATERI POKOK : JARAK, KECEPATAN DAN PERCEPATAN

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

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

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

DINAMIKA. Atau lebih umum adalah

USAHA DAN ENERGI. W = F.s Satuan usaha adalah joule (J), di mana: 1 joule = (1 Newton).(1 meter) atau 1 J = 1 N.m

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

MODUL FISIKA SMA Kelas 10

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

GAYA. Hoga saragih. hogasaragih.wordpress.com

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

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

Uji Kompetensi Semester 1

FIsika DINAMIKA GERAK LURUS

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

DASAR PENGUKURAN MEKANIKA

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

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

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

Fisika Umum suyoso Hukum Newton HUKUM NEWTON

BAB 2 GAYA 2.1 Sifat-sifat Gaya

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

SOAL DINAMIKA ROTASI

Bab 6 Momentum Sudut dan Rotasi Benda Tegar

MODUL MATA PELAJARAN IPA

DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

5. Tentukanlah besar dan arah momen gaya yang bekerja pada batang AC dan batang AB berikut ini, jika poros putar terletak di titik A, B, C dan O

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

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA

RENCANA PEMBELAJARAN 3. POKOK BAHASAN: DINAMIKA PARTIKEL

PETUNJUK UMUM Pengerjaan Soal Tahap 1 Diponegoro Physics Competititon Tingkat SMA

Contoh Soal dan Pembahasan Kesetimbangan

D. 6,25 x 10 5 J E. 4,00 x 10 6 J

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

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

Xpedia Fisika. Dinamika Newton

SILABUS PEMBELAJARAN

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

SOAL TRY OUT FISIKA 2

SOAL SELEKSI PENERIMAAN MAHASISWA BARU (BESERA PEMBAHASANNYA) TAHUN 1984

GERAK HARMONIK SEDERHANA

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

CONTOH SOAL & PEMBAHASAN

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

BAB 3 DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

PHYSICS SUMMIT 2 nd 2014

Wardaya College SAINS - FISIKA. Summer Olympiad Camp Sains SMP

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

Pelatihan Ulangan Semester Gasal

Kinematika Sebuah Partikel

LATIHAN SOAL MENJELANG UJIAN TENGAH SEMESTER STAF PENGAJAR FISIKA TPB

PR ONLINE MATA UJIAN: FISIKA (KODE A07)

HUKUM - HUKUM NEWTON TENTANG GERAK.

Transkripsi:

1

2 SASARAN PEMBELAJARAN Mahasiswa mampu menyelesaikan persoalan gerak partikel melalui konsep gaya.

3 DINAMIKA Dinamika adalah cabang dari mekanika yang mempelajari gerak benda ditinjau dari penyebabnya. Dinamika benda tidak lepas dari Hukum Newton, yaitu :

4 GAYA BERAT Gaya berat, dialami semua benda yang berada di atas permukaan bumi. Untuk benda-benda dekat permukaan mempunyai besar gaya berbanding lurus dengan massanya dan arahnya menuju ke pusat bumi, atau menuju ke bawah untuk pengamat di permukaan bumi. m W

5 GAYA BERAT Gaya gravitasi : W = -mgj Besar gaya gravitasi : W = mg dengan g adalah percepatan gravitasi yang besarnya 10 m/s 2 Untuk gaya gravitasi umum antara benda bermassa m 1 dan m 2 besarnya adalah : m1m 2 F G 2 r Dengan g menyatakan konstanta gravitasi yang besarnya G = 6,67 10-11 Nm 2 /kg 2.

6 GAYA NORMAL Gaya ini adalah gaya dari alas/lantai ketika suatu benda diletakkan pada alas tersebut. Arah dari gaya normal ini selalu tegak lurus dengan bidang alas/lantai. N N W W

7 GAYA GESEKAN Gaya ini adalah gaya yang terjadi akibat adanya gesekan antara benda yang ditarik (oleh suatu gaya aksi) dengan alasnya. Arahnya selalu berlawanan dengan arah gerak relatif benda. Ada dua jenis gaya gesekan, yaitu; gaya gesekan statik dan gaya gesekan kinetik. Jika sebuah benda ditarik oleh sebuah gaya pada permukaan kasar dan ternyata benda tersebut tidak bergerak, maka pada benda tersebut bekerja gaya gesekan yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan. Gaya ini adalah gaya gesek statik.

8 GAYA GESEK STATIK f s F Gaya gesek statik : f s = F F = 0 a = 0 Jika gaya F diperbesar maka f s juga membesar sampai nilai maksimum, di mana jika gaya F diperbesar lagi sehingga lebih besar daripada f s maksimum maka benda bergerak. f smax sebanding dengan gaya normal benda dan suatu konstanta, yaitu koefisien gesekan statik s. f s F Gaya gesek statik : f smax = s N F = 0 a = 0

9 GAYA GESEK KINETIK f k F Gaya gesek kinetik : F f k = ma f k = k N Untuk gaya F lebih besar daripada gaya gesekan statik maksimum, benda akan bergerak dengan percepatan a. Jika benda bergerak maka gaya gesek yang bekerja adalah gaya gesek kinetik yang besarnya sebanding dengan gaya normal benda dan suatu konstanta, yaitu koefisien gesekan kinetik k. Nilai k selalu lebih kecil daripada s.

10 GAYA PEGAS x x o F Gaya pegas terjadi jika pegas ditarik dari posisi setimbangnya dan yang besarnya sebanding dengan pergeseran ujung pegas yang ditarik. Besar gaya F = k. x dengan k konstanta pegas dan x menyatakan besar pergeseran. x

11 GAYA SENTRIPETAL Gaya sentripetal adalah gaya total yang menuju pusat lingkaran. Sebagai contoh, sebuah benda diikat dengan tali, kemudian diputar. Maka benda tersebut akan berputar dan memiliki percepatan sentripetal. Setiap gaya yang bekerja pada suatu benda dan menghasilkan percepatan sentripetal, dikatakan sebagai gaya sentripetal. Dalam kasus ini sebagai gaya sentripetal adalah tegangan tali T. Perlu diperhatikan, arah gaya sentipetal tidak searah dengan arah gerak benda.

12 KERANGKA ACUAN INERSIA Kerangka acuan inersia adalah kerangka acuan yang diam atau GLB relatif terhadap acuan yang diam. Hukum Newton berlaku dalam kerangka acuan inersia. v O O

13 KERANGKA ACUAN NON INERSIA Kerangka acuan non inersia adalah kerangka acuan yang bergerak GLBB atau bergerak melingkar terhadap acuan yang diam. Dengan kata lain, kerangka itu bergerak dipercepat terhadap acuan diam. Dalam kerangka acuan ini hukum Newton tidak berlaku. Sebagai contoh, jika seseorang sedang berada dalam mobil yang dipercepat atau diperlambat, maka akan terasa ada dorongan atau tarikan yang terasa oleh tubuh kita padahal tidak ada gaya yang bekerja pada badan. Ini berarti tidak sesuai dengan hukum Newton.

14 GAYA FIKTIF Untuk memenuhi hukum Newton pada kerangka non inersia diberikan gaya fiktif sehingga gaya ini yang menyebabkan percepatan yang dialami oleh benda dalam kerangka non inersia. Contoh dari gaya fiktif adalah gaya sentripugal, yang terjadi pada kerangka acuan yang bergerak melingkar terhadap acuan yang diam. Besar gaya fiktif : F f = ma Dengan a menyatakan percepatan kerangka acuan benda.

15 DIAGRAM BENDA BEBAS Setiap benda dalam suatu sistem dipandang sebagai benda bebas yang berdiri sendiri. Gambarkan semua gaya yang mungkin terjadi dalam setiap benda dan diuraikan menjadi 2 komponen yaitu sejajar dan tegak lurus bidang kontak. N N Licin F f s F W W

16 CONTOH: benda bertumpuk N 1 m 1 F m 1 F f g1 m 2 m 1 g Bagaimana diagram benda bebas jika F bekerja pada m 1? N 2 m 2 m 1 g f g1 f g2 m 2 g

17 CONTOH: GAYA KONTAK F m 2 m 1 F m 3 m 2 m 1

CONTOH: Katrol 18 A m1 B m2 A 37O C B 53O

19 CONTOH 1. m 1 m 2 Hitung percepatan masing-masing benda dan tegangan tali pada gambar di atas jika diketahui m 1 = 2 kg dan m 2 = 3 kg! Anggap lantai licin.

20 SOLUSI 1. T m 1 Gaya yang bekerja pada benda m 1 : F = m 1 a T = m 1 a Gaya yang bekerja pada benda m 2 : F = m 2 a W 2 T = m 2 a Dengan menjumlahkan kedua persamaan di atas diperoleh : W 2 = m 2 g = (m 1 + m 2 )a m2 3 Atau a = g.10 6 m/s 2 m m 5 1 2 m 2 Tegangan tali T = m 1 a = 2.6 = 12 N T a

21 CONTOH 2. m 1 m 2 Diketahui koefisien gesekan pada lantai k = 0,2 dan s = 0,3. Massa m 1 = 10 kg. Tentukan : a. Massa m 2 pada saat benda tersebut akan bergerak b. Percepatan benda jika massa m 2 ditambah 1 kg

22 SOLUSI 2. a. W N m 1 T m 2 T Saat sistem akan bergerak, pada benda 1 tegangan tali T = f smax. Sedangkan pada benda 2, karena tidak mengalami percepatan maka T = W 2 = m 2 g. Dengan demikian massa benda 2 : fsmax μsm1g m 2 = 0,3. 10 = 3 kg g g

23 SOLUSI 2. b. Jika massa ditambah, maka masing-masing benda mengalami percepatan. Massa m 2 menjadi 4 kg. Benda A : T f k = m 1 a Benda B : m 2 g T = m 2 a Jika kedua persamaan di atas dijumlahkan diperoleh : m 2 g f k = (m 1 + m 2 )a m Atau percepatan a = 2 μkm1 4 0,2.10 m m 4 10 1 2 a = 0,14 m/s 2

24 SOAL 1. A B 37 O 53 O Hitung percepatan masing-masing benda dan tegangan tali pada gambar di atas jika diketahui m A = 2 kg dan m B = 3 kg! Anggap lantai licin.

25 SOAL 2. Licin Kasar, k = 0,1 A B 37 O 53 O Jika massa tali dan katrol diabaikan dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s 2, maka hitung percepatan masing-masing benda untuk gambar di bawah ini! Diketahui massa benda A = 5 kg dan massa benda B = 3 kg.

26 SOAL 3. Dua benda A (m A = 2 kg) dan B (m B = 4 kg) diletakkan seperti pada gambar. Benda B dihubungkan dengan benda C oleh sebuah tali tak bermassa. Massa m C = 6 kg. Antara benda B dengan alas mempunyai k = 0,5. Benda B dipercepat tepat pada saat benda A akan bergeser dari B. Percepatan g = 10 m/s 2. A a. Hitung koefisien gesek statik antara A dan B B b. Hitung tegangan tali C

27 SOLUSI 1. Gaya yang bekerja pada A T benda A : T T W A sin 37 o = m A a B Gaya yang bekerja a benda B : pada W B sin 53 o T = m B a 37 O 53 O Dengan menjumlahkan persamaan di atas diperoleh : (m B sin 53 o - m A sin 37 o )g = (m A + m B )a Diperoleh : o o mb sin53 ma sin37 3.0,8 2.0,6 a = g 10 2 m/s 2 m m 6 A B Tegangan tali T = W A sin 37 o + m A a = 16 N

28 SOLUSI 2. Dalam sistem benda seperti T T soal, benda A turun ke A f bawah. Dengan demikian k B persamaan geraknya a adalah : 37 O 53 O W A sin37 o T f k = m A a. Diketahui f k = k W A cos37 o. Persamaan gerak untuk benda dengan massa 3 kg adalah T W B sin53 o = m B a. Dari kedua persamaan tersebut diperoleh : W A sin37 o k W A cos37 o W B sin53 o = (m A + m B )a Diperoleh : 8a = 50.0,6 0,1.50.0,8 30.0,8 atau a = ¼ m/s 2

29 SOLUSI 3. a. A Untuk benda A, gaya yang bekerja : B N A C F f f s F f menyatakan gaya fiktif karena kerangka acuan dari benda A, yaitu benda B, mengalami percepatan.besar gaya fiktif F f = m A a. Dengan a menyatakan percepatan benda B. Dengan demikian berlaku persamaan : F f = f s atau μ s N A = m A a (1) W A

30 SOLUSI Untuk benda B, gaya yang bekerja : N B a f k T W A + W B Untuk arah percepatan persamaan gayanya adalah : T f k = m B a (2) Dengan f k = μ k N B = μ k (W A + W B ) = μ k g(m A + m B ) Untuk benda C, gaya yang bekerja : T a W C

31 SOLUSI Untuk arah percepatan persamaan gayanya adalah : W C T = m C a (3) Jika persamaan (2) dan (3) dijumlahkan, diperoleh : (m A + m B )a = [m C - μ k (m A + m B )]g Atau : 6a = (6 0,5.6).10 = 30. Diperoleh a = 5 m/s 2 Dari persamaan (1) diperoleh : μ s =