GAYA DAN GERAK II

Kelompok 5 :

Indah SusilawatiNadiaNurhidayati LutviaRamses Lumban Toruan

Pengertian Hukum NewtonHukum-hukum Newton adalah hukum yang mengatur tentang gerak. Hukum gerak Newton adalah tiga hukum yang menjadi dasar mekanika klasik. Hukum ini menggambarkan hubungan antara gaya yang bekerja pada suatu benda dan gerak yang disebabkannya.

Hukum I Newton• Bunyi Hukum I Newton

“ Jika resultan dari gaya-gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol maka benda diam akan tetap diam dan benda bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan “

• Hukun Newton Pertama Sebagai Hukum KelembamanHukum pertama Newton menyatakan bahwa sebuah benda dalam keadaan diam atau bergerak dengan kecepatan konstan akan tetap diam atau akan terus bergerak dengan kecepatan konstan kecuali ada gaya eksternal yang bekerja pada benda itu

Hukum II Newton

Bunyi Hukum II Newton

            “ Percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada

suatu benda berbanding lurus dengan besar gaya itu ( searah dengan

gaya itu ) dan berbanding terbalik dengan massa benda tersebut”.

Secara matematis dapat ditulis :

a =F/m

Dimana :

F  = gaya, Satuannya N

m = massa, Satuannya Kg

a  =  Percepatan, Satuannya ms-2

Gaya, Massa, dan Hukum Kedua Newton

         Hukum kedua Newton menetapkan hubungan antara besaran dinamika

gaya dan massa dan besaran kinematika percepatan, kecepatan, dan

perpindahan. Gaya adalah suatu pengaruh pada sebuah benda yang

menyebabkan benda  mengyang disebabkan jika gaya itu adalah satu-satunya

gaya yang bekerja pada benda tersebut. Besarnya gaya adalah hasil kali massa

benda dan besarnya percepatan yang dihasilkan gaya. Massa adalah sifat

intristik sebuah benda mengukur resistensinya terhadap percepatan.

Hukum Kedua: sebuah benda dengan massa M mengalami gaya resultan

sebesar F akan mengalami percepatan a yang arahnya sama dengan arah gaya,

dan besarnya berbanding lurus terhadap F dan berbanding terbalik terhadap

M. atau F=Ma. Bisa juga diartikan resultan gaya yang bekerja pada suatu

benda sama dengan turunan dari momentum linear benda tersebut terhadap

waktu. ubah kecepatannya, artinya dipercepat. Arah gaya adalah arah

percepatan

Contoh soal : Mobil-mobilan bermassa 2 Kg diam diatas lantai

licin, kemudian diberi gaya tertentu dan bergerak dengan percepatan 10m/s2. Berapakah gaya yang diberikan pada mobil-mobilan?Diketahui : m = 2 Kg

a = 10 m/s2

Ditanya : F ?Jawab : F = m.a = 2 Kg . 10 m/s2 = 20 N

Hukum III Newton Hukum III Newton ini berbunyi :

Gaya aksi        =  gaya reaksi.Gaya aksi        =  gaya yang bekerja pada benda.

Gaya reaksi     =  gaya reaksi benda akibat gaya aksi.          Secara matematis, Hukum III Newton ditulis sebagai berikut :

FA  =  -  FBAtau

Faksi  = - Freaksi

Perbedan Berat dan Massa  Berat

Gaya tarikan grafitasi bumi pada sebuah benda, dinamakan berat benda, w. Jika kita menjatuhkan sebuah benda dekat permukaan bumi dan mengabaikan resistensi udara sehinngga satu-satunya gaya yang bekerja pada benda itu adalah gaya karena grafitasi

(keadaan ini dinamakan jatuh bebas), benda dipercepat ke bumi dengan percepatan 9,81 m/s2. Pada tiap titik di ruang, percepatan ini sama untuk semua benda, tak

tergantung massanya. Kita namakan nilai percepatan ini g. Dari hukum kedua Newton, kita dapat menulis gaya grafitasi Fg pada benda bermassa m sebagai :

Fg = ma 

Dengan menggunakan a = g dan menulis w untuk gaya grafitasi, kita dapatkan :                                          

w = mg

Massam1/m2 = a1/a2         Massa adalah sifat intrinsik dari sebuah benda yang menyatakan resistensinya terhadap percepatan. Massa sebuah benda dapat dibandingkan dengan massa benda lain dengan menggunakan gaya yang sama pada masing- masing benda dan dengan mengukur percepatannya. Dengan demikian rasio massa benda-benda itu sama dengan kebalikan rasio percepatan benda-benda itu yang dihasilkan oleh gaya yang sama.

     Untuk lebih jelasnya perbedaan antara berat dan massa dapat kita lihat pada tabel berikut :

No Massa Berat

1Massa adalah jumlah / banyaknya zat itu sendiri.

Berat adalah gaya tarik bumi terhadap benda.

2Disemua tempat harganya tetap

Harganya tidak tetap, terdantung dari tempat itu.

3Satuan ( SI ) Kg Satuan Newton ( N

)4

Merupakan besaran skala Merupakan besaran vector

5 Dapat diukur dengan neraca ohauss dan neraca pegas.

Dapat diukur dengan neraca pegas.

Perbedan Berat dan Massa

Gaya GesekGaya gesek adalah gaya yang berarah melawan gerak benda atau arah kecenderungan benda akan bergerak. Gaya gesek muncul apabila dua buah benda bersentuhan

Ada 2 macam gaya gesekan yaitu :• Gaya gesekan (Fg) yang terjadi ketika benda belum bergerak disebut gaya gesekan statis (Fs), sedangkan

gaya gesekan yang terjadi setelah benda bergerak disebut gaya gesekan kinetis (Fk).

Rumus Gaya Gesekan• Pada gaya gesekan statis berlaku persamaan• Fs = μs N• Keterangan:

Fs = gaya gesekan statisμs = koefisien gesekan statisN = gaya normal

Pada gaya gesekan kinetis berlaku persamaan• Fk = μk N• Keterangan:

Fk = gaya gesekan kinetisμk = koefisien gesekan kinetisN = gaya normalμk < μsFg = Fs atau Fkbesarnya koefisien gesekan kinetis adalah tetap

• Contoh Soal Gaya GesekSebuah benda yang massanya 50 kg berada pada bidang datar. Pada benda, gaya yang bekerja 200 N mendatar. Berapa percepatan pada benda itu jikaa. bidang licin;b. bidang kasar dengan koefisien gesek = 0,3 (g = 10 m/s2)?

Pembahasan

Diketahui:m = 50 kgμ = 0,3F = 200 Ng = 10 m/s2

Ditanya:a. percepatan benda jika bidang licin = ...?b. percepatan benda jika bidang kasar (μ = 0,3) = ...?

• Jawab:

a. Bidang licinF = m a maka a = F/m                           = 200/50                           = 4 m/s

Jadi, percepatan jika bidang licin = 4 m/s2.

b. Bidang kasar (μ = 0,3)N = w    = mg    = 50 x 10 = 500 N

Fgesek = μ N            = 0,3 x 500             = 150 N

Ftotal = F – Fgesek        = 200 – 150        = 50 N

a = Ttotal/m   = 50/50   = 1 m/s

Jadi, percepatan jika bidang kasar = 1 m/s2

• Contoh Penerapan Gaya Gesek dalam Kehidupan Sehari-hari• Dalam kehidupan sehari-hari, ada gaya gesekan yang menguntungkan, tetapi

ada juga yang merugikan.

Berikut ini adalah contoh gaya gesekan yang menguntungkan.

1. Permukaan ban mobil dan ban sepeda motor dibuat tidak rata supaya dapat mencengkeram permukaan jalan.

2. Bagian bawah sepatu dan sandal dibuat dari bahan karet dan sejenisnya. Bentuknya dibuat tidak rata agar dapat menahan pemakainya agar tidak terpeleset.

Contoh gaya gesekan yang merugikan adalah sebagai berikut.

1. Pada mesin-mesin mobil, sepeda motor, atau mesin-mesin di pabrik selalu terjadi gesekan antara bagian-bagian mesin tersebut. Oleh karena itu, antara bagian mesin perlu dilindungi dengan cara diberi minyak pelumas atau oli.

2. Gotri sepeda yang dipasang pada punis dekat as roda perlu diberi vaselin agar tidak cepat aus.

MATERI GERAK MELINGKAR BERATURAN

• KECEPATAN SUDUT Kecepatan sudut menyatakan perbandingan antara perubahan sudut terhadap selang waktu.

keterangan:ω = kecepatan sudut (rad/s)T = periode (s)f = frekuensi (Hz)

• KECEPATAN LINEARKecepatan linear (v) adalah panjang lintasan yang ditempuh persatuan waktu.

Keterangan:v = kecepatan linear (m/s)r = jari-jari (m)T = periode (s)ω = kecepatan sudut (rad/s)

• Pembahasan soal kecepatan linearNomor 1

Sebuah benda tegar berputar dengan kecepatan sudut 10 rad/s. Kecepatan linear suatu titik pada benda berjarak 0,5 m dari sumbu putar adalah...A.20 m/sB.10,5 m/sC.10 m/sD.9,5 m/sE.5 m/s

Pembahasan:Diketahui: ω = 10 rad/sr = 0,5 mDitanya: v = ...Jawab: v = ω . r = 10 rad/s . 0,5 m = 5 m/s.Jawaban: E

Nomor 2Baling-baling kipas angin berjari-jari 20/π cm mampu berputar 4 kali dalam 1 sekon. Kecepatan linear ujung baling-baling adalah..A. 3,2 m/sB. 1,6 m/sC .1,3 m/sD. 1,0 m/sE. 0,8 m/s

• PERCEPATAN SENTRIPETALPercepatan sentripetal adalah percepatan yang arahnya menuju pusat putaran.

Keterangan:as = percepatan sentripetal (m/s2).v = kelajuan linear (m/s).r = jari-jari (m) .

• GAYA SENTRIPETALGaya sentripetal (Fs) adalah gaya yang arahnya menuju pusat putaran.

Keterangan:Fs = gaya sentripetal (N).m = massa benda (kg).v = kelajuan linear (m/s).r = jari-jari (m).

Sebuah benda bermassa 200 gram di ikat dengan tali ringan kemudian diputar secara horizontal dengan kecepatan sudut tetap 5 rad/s seperti gambar berikut. jika panjang tali l = 60 cm, maka besar gaya sentripeal yang bekerja pada benda adalah...

A.0,3 NB.0,6 NC.3 ND.6 NE.30 N

HUBUNGAN RODA-RODA

• Dua roda dihubungkan dengan tali atau bersinggungan.

Keterangan:ωA = kecepatan sudut roda A (rad/s).ωB = kecepatan sudut roda B (rad/s).rA = jari-jari roda A. rB = jari-jari roda B.

• Roda-roda yang dihubungkan sepusat.

Keterangan:vA = kelajuan linear roda A (m/s).vB = kelajuan linear roda B (m/s).rA = jari-jari roda A.rB = jari-jari roda B.

• Nomor 1Sebuah mesin penggiling padi menggunakan dua buah roda yang dihubungkan dengan sabuk seperti gambar.

Jika jari-jari roda A 2 kali jari-jari roda B, maka perbandingan kecepatan sudut roda A dan roda B adalah...A.4 : 1B.2 : 1C.1 : 1D.1 : 2E.1 : 4

• Nomor 2Tiga roda A, B, dan C saling berhubungan seperti gambar.

Jika jari-jari roda A, B, dan C masing-masing 20 cm, 8 cm, 4 cm, dan roda B berputar dengan kecepatan sudut 10 rad/s, maka roda C berputar dengan kecepatan sudut sebesar...A.80 rad/sB.50 rad/sC.40 rad/sD.20 rad/sE.10 rad/s

THANK YOU