dinamika partikel.ppt
TRANSCRIPT
![Page 1: DINAMIKA PARTIKEL.ppt](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082320/55cf9453550346f57ba13e6c/html5/thumbnails/1.jpg)
Dinamika Dinamika partikel partikel
![Page 2: DINAMIKA PARTIKEL.ppt](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082320/55cf9453550346f57ba13e6c/html5/thumbnails/2.jpg)
Dalam bab lalu telah dibahas gerak suatu benda titik atau partikel tanpa memperhatikan penyebab gerak benda tersebut melakukan gerak. Dalam bab ini akan dipelajari lebih lanjut lagi penyelidikan apa yang menyebabkan lintasan partikel melengkung dan apa
yang menyebabkan terjadinya percepatan. Jadi disini akan dibahas
gerak partikel dari sudut dinamika yaitu ilmu tentang gaya dan gerak. Dasar ilmu mekanika ialah tiga hukum alam yang uraiannya
pertama kali diberikan oleh Isaac Newton dan diterbitkan tahun 1686 dengan judul Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.
![Page 3: DINAMIKA PARTIKEL.ppt](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082320/55cf9453550346f57ba13e6c/html5/thumbnails/3.jpg)
Ketiga hukum tersebut ialah : 1. hukum newton I2. hukum newton II3. hukum newton III
![Page 4: DINAMIKA PARTIKEL.ppt](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082320/55cf9453550346f57ba13e6c/html5/thumbnails/4.jpg)
Hukum newton I
apabila sebuah benda dalam keadaan diam atau bergerak beraturan
maka benda itu akan diam saja atau bergerak beraturan saja selama
tidak ada gaya-gaya luar yang bekerja padanya. Kecendrungan tiap
benda untuk tetap diam disebabkan suatu sifat umum yang berlaku
pada semua benda yaitu suatu sifat kecendrungan untuk memper
tahankan setiap perubahan dalam keadaan diam.
![Page 5: DINAMIKA PARTIKEL.ppt](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082320/55cf9453550346f57ba13e6c/html5/thumbnails/5.jpg)
Hukum newton II
Apabila resultan gaya-gaya yang bekerja pada suatu benda tidak sama dengan nol, maka benda itu akan mendapat suatu percepatan yang berbanding lurus dengan gaya dan berbanding terbalik
dengan massanya, dituliskan : a :: F :: 1/m. Atau F = m . a Berdasarkan hukum ini disimpulkan untuk suatu gaya tertentu, makin besar massa (m), percepatan makin kecil. Massa benda tidak tergantung dari sifat-sifat luar, misalnya bentuk dan warna, tetapi denga jumlah zat didalam benda itu sendiri. Benda dipermukaan bumi mempunyai berat. Berat benda adalah gaya tarik bumi pada benda itu, sedangkan massa benda adalah beratnya sendiri dibagi dengan percepatan gravitasi. Jadi : m = w/g
![Page 6: DINAMIKA PARTIKEL.ppt](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082320/55cf9453550346f57ba13e6c/html5/thumbnails/6.jpg)
Hukum newton III
Setiap gaya tertentu tidak lain hanyalah salah satu aspek interaksi
bersama antara dua benda. Kalau suatu benda melakukan gaya kepada benda lain, maka benda yang kedua itu selalu akan melakukan gaya pula kepada benda yang pertama, yang sama besarnya, berlawanan arahnya, dan mempunyai garis kerja yang sama. Dua gaya yang terdapat pada setiap interaksi timbal balik antara dua benda itu, disebut “aksi” dan “reaksi” akan tetapi ini tidak berarti bahwa ada perbedaan dalam sifat hakikinya, atau
bahwagaya yang satu ialah “sebabnya” dan yang lain “akibatnya”.
![Page 7: DINAMIKA PARTIKEL.ppt](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082320/55cf9453550346f57ba13e6c/html5/thumbnails/7.jpg)
Hukum newton tentang gravitasi
Dalam mempelajari ilmu mekanika kita senantiasa berhadapan dengan gaya tarik gravitasi yang terjadi antara suatu benda dan bumi. Hukum gravitasi sejagat adalah hasil pemikiran Newton. Hukum itu diungkapkan : setiap partikel materi di jagad raya melakukan tarikan terhadap partikel lainnya dengan suatu gaya
yang berbanding langsung dengan hasilkali massa partikel-partikel
itu dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak yang memisahkannya. Jadi : FG = G m1m2/r2 ; FG = gaya gravitasi pada masing-
masing partikel ; m1, m2 = massanya ; r = jarak antar partikel tersebut. G = konstanta gravitasi = 6,67 x 10-11 N.m2.kg-2.
![Page 8: DINAMIKA PARTIKEL.ppt](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082320/55cf9453550346f57ba13e6c/html5/thumbnails/8.jpg)
Satuan :Sistim satuan massa percepatan
gaya MKS kilogram m/det2
Newton, NCGS gram cm/det2 Dyne, dynfps slug ft/sec2
pound, lb
Slug = lb/(ft/sec2)
![Page 9: DINAMIKA PARTIKEL.ppt](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082320/55cf9453550346f57ba13e6c/html5/thumbnails/9.jpg)
Gaya gesekan
Dua permukaan benda yang bergesekan selalu menyebabkan adanya
gaya geseran atau gesekan. Gaya ini bekerja terhadap masing-masing
benda dengan arah berlawanan arah gerak relatif benda yang satu
terhadap benda lain. Gaya gesekan dapat terjadi juga apabila benda
tersebut bergerak dalam fluida. Pada gambar (1) ini benda dalam keadaan diam pada
permukaan yang horizontal. Pada keadaan setimbang, gaya berat (w) sama dengan gaya P yang tegak lurus permukaan horizontal.
![Page 10: DINAMIKA PARTIKEL.ppt](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082320/55cf9453550346f57ba13e6c/html5/thumbnails/10.jpg)
Pada gambar (2) benda ditarik sejajar bidang horizontal dengan seutas tali yang tegangannya T. apabila tegangan T masih kecil benda dalam keadaan diam. Komponen gaya P yang sejajar
bidang horizontal adalah fs disebut gaya gesekan statis. Komponen
gaya P yang lain ialah komponen gaya normal (N) yang disebut gaya normal. Dari syarat-syarat setimbang : fs = T & N = w, bila tegangan T semakin besar maka gaya gesekan statis juga
bertambah besar, akhirnya tercapai harga fs yang maksimum.
![Page 11: DINAMIKA PARTIKEL.ppt](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082320/55cf9453550346f57ba13e6c/html5/thumbnails/11.jpg)
Gambar (3) :Dengan tegangan T yang bertambah besar tadi, maka
harga gesekan statisnya sama dengan gaya normal dikali dengan
koeffisien gesekan statis. Jadi : fs = µs x N.disini : fs = gaya gesekan statis
µs = koeffisien gesekan statis N = gaya normal
![Page 12: DINAMIKA PARTIKEL.ppt](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082320/55cf9453550346f57ba13e6c/html5/thumbnails/12.jpg)
Gambar (4) : Apabiila benda telah bergerak, maka geraknya itu disebabkan
gaya kinetiknya, maka besarnya gaya gesekan tetap berbanding dengan gaya normal, hanya disini dikalikan dengan faktor pembandingnya yang disebut dengan gesekan kinetik. Gaya gesekan kinetik sama dengan koeffisien gaya gesekan kinetik dikalikan dengan
gaya normal. Jadi : fk = µk x N disini : fk = gaya gesekan kinetik
µk = koeffisien gesekan kinetikN = gaya normal
![Page 13: DINAMIKA PARTIKEL.ppt](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082320/55cf9453550346f57ba13e6c/html5/thumbnails/13.jpg)
Contoh soal
1. Berapakah berat sebuah benda yang mempunyai massa 50 kg ?
Jawab :W = m.g = (50) kg (9,8) m/det2 = 49 N
2. Sebuah benda 10 kg diperhatikan mempunyai percepatan 5
m/det2. berapa newton gaya efektif yang bekerja padanya ? Jawab :
F = m . a = (10) kg (5) m/det2 = 50 newton
![Page 14: DINAMIKA PARTIKEL.ppt](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082320/55cf9453550346f57ba13e6c/html5/thumbnails/14.jpg)
3. Sebuah gaya 80 newton, diberikan pada sebuah benda dari massa
yang tak diketahui, percepatannya 20 m/det2, berapa kg massanya ?
Jawab : m = F/a = (80) N/(20) m/det2 = 4 kg.
4. Gaya efektif 350 newton bekerja terhadap sebuah benda dengan
massanya 70 kg yang permulaannya pada keadaan diam. a. Berapa m/det2 percepatannya ?b. Berapa meter jauh benda akan bergerak dalam 10 detik ?Jawab : a. a = F/m = (350) N/(70)kg = 5 m/det2 b. S = ½ a t2 = ½)(5) m/det2 (10)2 det2 = 250 meter.
![Page 15: DINAMIKA PARTIKEL.ppt](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082320/55cf9453550346f57ba13e6c/html5/thumbnails/15.jpg)
5. Sebuah gaya 3x103 N mendorong mobil 1,5 ton pada keadaan diam.
a. Berapa m/det2 percepatannya ?b. Berapa m/det kecepatannya 5 detik kemudian ?Jawab :a. a = F/m = (3x103) N/(1500) kg = 2 m/det2
b. v = a.t = (2) m/det2(5) det = 10 m/det
![Page 16: DINAMIKA PARTIKEL.ppt](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082320/55cf9453550346f57ba13e6c/html5/thumbnails/16.jpg)
6. Sebuah mobil 1 ton berjalan dari kecepatan 10 m/det ke 20 m/det dalam 5 detik. Berapa newton gaya yg bekerja padanya ?
7.Sebuah truk kosong 2 x 103 kg mempunyai percepatan maksimum 1 m/det2. berapa m/det2 percepatan maksimum bila membawa beban 1 ton ?
8. Sebuah kotak meluncur kebawah pada sebuah bidang tanpa gesekan yang dicondongkan pada sudut 300 dengan horizontal. Berapa m/det2 percepatan kotak ?
![Page 17: DINAMIKA PARTIKEL.ppt](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082320/55cf9453550346f57ba13e6c/html5/thumbnails/17.jpg)
9. Massa m1 salah satu bola kecil neraca Cavendish ialah 1 gram, massa m2 salah satu bola besar neraca itu 500 gram dan jarak antara pusat kedua bola ialah 5 cm.
a. Berapa dyne gaya gravitasi tiap bola ?b. Berapa cm/det2 percepatan bola kecil ?c. Berapa cm/det2 percepatan bola besar ?
Catatan : G = 6,67 x 10-8 dyn.cm2.gr-2.
![Page 18: DINAMIKA PARTIKEL.ppt](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082320/55cf9453550346f57ba13e6c/html5/thumbnails/18.jpg)
Jawab :a. FG = (6,67 x 10-8) dyn.cm2.gr-2(1)(500)
gr2/(5)2cm2
= 1,33 x 10-6 dyne.b. a1 = FG/m = 1,33 x 10-6 dyne/1 gr = 1,33 x 10-6
cm/det2
c. a2 = FG/m = 1,33 x 10-6 dyne/500 gr = 2,67 x 10-9 cm/det2
![Page 19: DINAMIKA PARTIKEL.ppt](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082320/55cf9453550346f57ba13e6c/html5/thumbnails/19.jpg)
Sampai disini dulu minggu depan
dilanjutkan tentang usaha & energi, oke