3.4. dinamika partikel_fisika

7/24/2019 3.4. Dinamika Partikel_fisika

1/32

Dinamika(Menjelaskan mengapa benda bergerak : konsep gaya)


2/32

Hukum Dasar

Hukum Newton pertama

Hukum Newton kedua

Hukum Newton ketiga

Dirumuskan oleh Isaac Newton untuk mempelajarigerakan mekanik pada benda, manusia dan hewan.

Dimulai dengan gaya tarik gravitasi dua benda.


3/32

Gaya adalah sesuatu yang menyebabkan benda bergerak.

Ada dua macam gaya

!. Gaya kontak kontak "isik antara dua benda gaya tarik, gaya

dorong, gaya gesek, dll#. Gaya medan tidak ada kontak "isik


4/32

HUKUM I NEWTON

!. $enda diam

#. $enda bergerak dengan kecepatan konstan

%. Inersia & kelembaman kecenderungan suatu benda

untuk mempertahankan keadaan geraknya


5/32

$unyi Hukum I Newton

'Jika resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol

maka benda yang mula-mula diam akan terus diam(mempertahankan keadaan diam), sedangkan jika benda

mula-mula bergerak akan terus bergerak dengan

kecepatan tetap (mempertahankan keadaan geraknya)(

! " #


6/32

Hukum Newton )ertama

*etiap benda mempunyai si"at

mempertahankan keadaannya, baik dalam

keadaan diam atau bergerak +H--/0/$AAN1.

*emua benda akan bergerak lurus, kecuali

jika ada gaya yang membelokannya.


7/32

HUKUM II NEWTON

$enda yang bergerak

Dengan massa yang berbeda Dengan Gaya yang berbeda

Dengan percepatan yang

berbeda


8/32

! $ m

! $ a

! " m % a

& " m % gg 2 percepatan gravitasi

2

*ebuah benda bermassa m yang mendapat gaya sebesar 4 akan

memmperoleh percepatan sebanding dengan gaya tersebut dan berbanding

terbalik dengan massanya

$ila pada benda tersebut bekerja berbagai gaya, maka percepatannya dapat

ditentukan dari hukum Newton II

mFa=


9/32

Hukum Newton -edua

Gaya adalah suatu gangguan yang diberikan padabenda agar bergerak. 5ika ada suatu gaya yang bekerja

pada benda, maka benda akan mengalami percepatan

yang searah dengan arah gaya.

! " m a4 2 gaya +Newton, N, kg m&s#1

a 2 percepatan +m&s1

m 2 massa benda +kg1

Inga' : massa 'dak sama dengan bera'

*era' adala+ gaya gra,'as yang bekerja pada benda- W " m% g


10/32

6 2 m g

$umi

g 2 percepatan gravitasi

./0/ .1/2IT/3I

*emua benda yang berada dalam +dipengaruhi oleh1 medan

gravitasi bumi akan ditarik ke bawah dengan percepatan gravitasi

Hukum Newton II

6 2 $erat benda

mgW

WFga

amF

===

=


11/32

Hukum Gravitasi menyatakan bahwa gaya antar dua partikel yang

mempunyai massa m! dan m# dan terpisah oleh jarak r adalah suatu

gaya tarik menarik sepanjang garis yang menghubungkan yang kedua

partikel tersebut dan mempunyai besar

G2 tetapan gravitasi 7,78%9!3:!! Nm#&kg#

1 2

2G

m mF G

r=

2

Mg G

r=


12/32

.aya Normal

; Gaya normal +N1 Gaya yang timbuljika dua buah benda saling

bersentuhan .; Arah gaya normal selalu tegak lurus

terhadap permukaan yang

bersentuhan +bidang singgung1

dengan benda tersebut.; $esar kecilnya gaya normal

bergantung kepada besar kecilnya

gaya tekanan terhadap permukaankontak +bidang singgung1


13/32

*oal

!. $erapakah gaya gravitasi antara dua benda bermassa % -gdan < kg yang terpisah sejauh =3 cm.

#. *ebuah bednda bermassa# kg ditarik dengan gaya gravitasi

bumi. 5ika massa bumi =,>? 9 !3#


14/32

TE./N./N T/4I

@

6

$ila benda bergerak ke atas

dengan percepatan a, maka

$ila benda bergerak ke bawah

dengan percepatan a, maka

$ila benda diam atau bergerak ke

atas atau ke bawah dengan

kecepatan konstan +percepatan 2

31, maka

Hukum Newton I4 2 3

=== mamgTWTF

=== maTmgTWF

mgT0TmgTWF ====


15/32

HUKUM III NEWTON

@entang Aksi dan eaksi yang

terjadi pada suatu benda

engapa orang yang sedang berenang dapat dikatakan

memenuhi Hukum III NewtonBBB


16/32

aksi reaksi

aksi

reaksi

! aks " 5 ! reaks


17/32

Hukum Newton -etiga5ika suatu benda A memberi gaya 4 pada benda lain $, maka

pada waktu yang bersamaan benda $ memberikan gaya Npada benda A. Arah gaya N berlawanan dengan gaya 4 +Aksi-

Reaksi1

!

N

A

$


18/32

Contoh *oal

!. *ebuah balok = kg diam pada saat t 2 3. *ebuah gaya

tunggal konstan yang horiontal +41 bekerja pada balok.

)ada t 2 = s balok berpindah sejauh #= m. Hitunglah

gaya 4B


19/32

A. $/NDA DA0A -/ADAAN */@I$ANG

5ika benda dalam keadaan diam +percepatannya nol1, maka benda

disebut dalam keadaan setimbang.Contoh lampu yang digantungkan pada langit:langit rumah.

-arena tidak ada gaya yang

bekerja dalam arah sumbu:9, maka

492 3.5umlah gaya dalam sumbu:y

9

y

@ dan 4gbukanlah pasangan gaya

aksi reaksi, tapi gaya reaksi dari @

adalah @E.

mgF;0FT

0maF

gg

yy

==

==


20/32

$. $/NDA DA0A -/ADAAN $/G/A-

Dalam kasus ini, hanya gaya @ yang

sejajar dengan sumbu:9 yang bekerjapada benda

N

Dalam arah:y, tidak ada percepatan,

sehingga

m

T

a

maTF

x

xx

=

==

mgFN

0FN

0maF

g

g

yy

==

=

==


21/32

$agaimana dengan percepatan dan jarak yang

ditempuhnya B

5ika gaya @ konstan, maka benda bergerak dengan

percepatan konstan +@&m1, sehingga benda tersebut

bergerak sesuai dengan persamaan gerak dengan

percepatan konstan.

-ecepatan

5arak yang ditempuh 20x0

0xx

tm

T

2

1tvxx

tm

Tvv

++=

+=


22/32

-asus +!1

Ilustrasikan gaya:gaya

yang bekerja pada

sistem seperti gambar

disamping B


23/32

C. GAFA )ADA $/NDA FANG @/0/@A- )ADA $IDANG

IING

Gaya:gaya apa saja

yang bekerja B

$agaimana persamaangerak mobil tersebut B


24/32

*olusinya

N

.aya dalam sumbu56 :

.aya dalam sumbu5y :

obil akan mengalami percepatan

yang semakin besar, jika sudut

semakin besar +sin besar, jika

juga besar1

===

singamasinmgF

x

xx

0macosmgNF yx ===


25/32

./0/ .E3EK

5ika suatu benda bergerak, baik di permukaan atau didalam suatu

medium yang viskos +air, darah, dll1, maka akan ada gaya yang

menahan gerak benda karena benda berinteraksi dengan medium.Gaya yang menahan gerak benda disebut dengan gaya gesek. 5ika

permukaannya licin atau dalam ruang hampa, maka tidak ada gesekan.

(a) Keadaan dam

6 2 mg

N

fs !

s2 koe"isien gesekan statis

NfF

0fF

0maF

ss

s

xx

==

=

==

mgN

0maFyy

=

==


26/32

(b) Keadaan bergerak

6 2 mg

4

fk

N

k2 koe"isien gesekan kinetik.

5ika koe"isien ini besar +permukaan kasar, atau

mediumnya kental, maka benda akan bergerak

dengan lambat +percepatannya kecil1

( ) xk

xk

maNF

mafF

mgN

==

=


27/32

-asus +%1

!. *eorang ayah sedang bermaik ski dengan anaknya. *i

anak duduk di roda. Ada dua cara supaya roda ski yangdiduduki anak tersebut bergerak +a1 menariknya dan +b1

mendorongnya.

Cara manakah yang lebih mudah, mengapa B


28/32

3olusnya :

+a1. endorong

%33

6 2 mg

N

fk

+b1. enarik

%33

6 2 mg

N

fk

Gaya gesek pada peristiwa menarik lebih kecil dibandingkan dengan pada

kasus mendorong, sehingga akan lebih mudah menarik dibandingkan

dengan mendorong

F

cosF

sinF

( )+=

=

=

sinFmgf

mafcosF

maF

kk

k

F

cosF

sinF

( )==

=

=

sinFmgNf

mafcosF

maF

kkk

k


29/32

@ugas

!. )erhatikan gambar di bawah ini

a. Gambarkan gaya:gaya yang bekerja pada mobil

tersebut dengan menggunakan diagram gaya.b. $agaimanakah persamaan gerak mobil tersebutB

Contoh *oal ! Dinamika I erak !orisontal


30/32

Contoh *oal ! Dinamika I erak !orisontal

@iga buah balok masing:masing bermassa !# kg, #< kg dan %!

kg yang berada di atas lantai horisontal dihubungkan dengan dua

buah tali dimana balok #< kg berada ditengah. $alok


31/32

5awab

@%@#

@#@!@!!# #< %!

N64,11)97,0(12a12T

N92,34)97,0(36a36Ts/m97,067

6a

a67a36a31Tam6amTT

a36a12a24TamTamTT

a12amT

1

2

2

23323

122212

11

===

=====

=+=+==

=+=+==

==


32/32

@/IA -A*IH

3.4. dinamika partikel_fisika

Documents