DASAREdisi

Ketujuh

FISIKA

HALLIDAY / RESNICK / WALKER

PENERBIT ERLANGGAFisika Dasar HALLIDAY : Bab 5Slide 1 dari 12

Bab 5:

Gaya dan Gerak I

Isi

5-1 Apakah Fisika Itu?

5-2 Mekanika Newton

5-3 Hukum Pertama Newton

5-4 Gaya

5-5 Massa

PENERBIT ERLANGGAFisika Dasar HALLIDAY : Bab 5Slide 2 dari 12

5-6 Hukum Kedua Newton

5-7 Beberapa Gaya Khusus

5-8 Hukum Ketiga Newton

5-9 Penerapan Hukum Newton

5-2 Mekanika Newton

Kecepatan suatu objek dapat berubah (objek dapat mengalami

percepatan) ketika objek dikenai satu atau lebih gaya

(dorongan atau tarikan) dari benda yang lain. Mekanika

Newton menghubungkan antara percepatan dan gaya.

PENERBIT ERLANGGAFisika Dasar HALLIDAY : Bab 5Slide 3 dari 12

5-3 Hukum Pertama Newton

• Jika tidak ada gaya net pada benda, benda akan tetap diam jika

sebelumnya diam atau tetap bergerak pada garis lurus dengan laju

konstan jika sebelumnya benda dalam keadaan bergerak.

• Kerangka Referensi Inersia di mana mekanika Newton berlaku

di dalamnya disebut kerangka referensi inersia atau kerangka

inersia. Kerangka referensi di mana mekanika Newton tidak

PENERBIT ERLANGGAFisika Dasar HALLIDAY : Bab 5Slide 4 dari 12

inersia. Kerangka referensi di mana mekanika Newton tidak

berlaku di dalamnya disebut kerangka referensi non-inersia atau

kerangka non-inersia.

5-4 Gaya

• Gaya adalah besaran vektor.

• Nilainya didefinisikan dalam bentuk percepatan yang akan

berikannya pada kilogram standar. Gaya yang mempercepat

kilogram standar tepat 1 m/s2 didefinisikan memiliki gaya

sebesar 1 N.

• Arah gaya sama dengan arah percepatan yang

PENERBIT ERLANGGAFisika Dasar HALLIDAY : Bab 5Slide 5 dari 12

• Arah gaya sama dengan arah percepatan yang

disebabkannya.

• Gaya dijumlahkan menurut aturan aljabar vektor.

• Gaya neto pada benda adalah jumlah vektor dari semua

gaya yang bekerja pada benda.

5-5 Massa

• Massa suatu benda adalah karakteristik benda yang

menghubungkan percepatan benda dengan gaya net yang

menyebabkan percepatan. Massa adalah besaran skalar.

PENERBIT ERLANGGAFisika Dasar HALLIDAY : Bab 5Slide 6 dari 12

5-6 Hukum Kedua Newton

Gaya net Fnet pada benda bermassa m terhubung dengan percepatan a

benda sebagai

Fnet = m a (5-1)

yang dapat juga dituliskan dalam versi komponen

PENERBIT ERLANGGAFisika Dasar HALLIDAY : Bab 5Slide 7 dari 12

Fnet,x = max, Fnet,y = may, dan Fnet,z = maz (5-2)

Hukum kedua Newton menunjukkan bahwa dalam satuan SI

1 N = 1 kg . m/s2

5-6 Hukum Kedua Newton

Diagram benda bebas adalah diagram yang telah disederhanakan, di

mana hanya ada satu benda yang diperhitungkan. Benda

digambarkan baik sebagai sketsa atau titik. Gaya eksternal pada

benda digambarkan, dan sistem koordinat diletakkan di atasnya,

sedemikian rupa sehingga dapat menyederhanakan penyelesaian.

PENERBIT ERLANGGAFisika Dasar HALLIDAY : Bab 5Slide 8 dari 12

Contoh soal 5-2 dan 5-3:

5-7 Beberapa Gaya Khusus

Gaya gravitasi Fg pada benda adalah tarikan oleh benda yang lain.

Pada banyak situasi dalam buku ini, benda yang lain itu adalah bumi

atau benda astronomi lainnya. Untuk Bumi, gaya mengarah ke bawah

menuju permukaan tanah, yang diasumsikan sebagai kerangka

inersia. Dengan asumsi tersebut, magnitudo Fg adalah

PENERBIT ERLANGGAFisika Dasar HALLIDAY : Bab 5Slide 9 dari 12

Fg = mg (5-8)

di mana m adalah massa benda dan g adalah magnitudo percepatan

jatuh bebas.

5-7 Beberapa Gaya Khusus

• Berat benda W adalah magnitudo gaya ke atas yang dibutuhkan

untuk menyeimbangkan gaya gravitasi pada benda. Berat benda

dihubungkan dengan massa benda sebagai

W = mg (5-12)

• Gaya Normal FN adalah gaya pada benda dari permukaan yang

tertekan oleh benda. Gaya normal selalu tegak lurus dengan

PENERBIT ERLANGGAFisika Dasar HALLIDAY : Bab 5Slide 10 dari 12

tertekan oleh benda. Gaya normal selalu tegak lurus dengan

permukaan.

• Gaya Gesek f adalah gaya pada benda ketika benda meluncur atau

berupaya untuk meluncur sepanjang permukaan. Gaya ini selalu

paralel terhadap permukaan dan mengarah sedemikian rupa untuk

menahan pergeseran. Pada permukaan tanpa gesekan, gaya gesek

dapat diabaikan.

5-7 Beberapa Gaya Khusus

• Ketika sebuah tali mengalami tegangan, tiap ujung tali menarik

benda. Tarikan mengarah sepanjang tali, menjauhi titik yang

menempel pada benda. Untuk tali yang tidak bermassa (tali dengan

massa dapat diabaikan), tarikan pada kedua ujungnya mempunyai

magnitudo T yang sama, bahkan jika tali melewati katrol tanpa

gesekan dan tak bermassa (katrol dengan massa yang dapat

PENERBIT ERLANGGAFisika Dasar HALLIDAY : Bab 5Slide 11 dari 12

gesekan dan tak bermassa (katrol dengan massa yang dapat

diabaikan dan gesekan pada poros katrol untuk menahan rotasinya

dapat diabaikan).

• Contoh 5-6

5-9 Hukum Ketiga Newton

Jika gaya FBC bekerja pada benda B karena benda C, maka akan ada

gaya FCB pada benda C karena benda B. Kedua gaya sama besar dan

berlawanan arah:

FBC = -FCB

PENERBIT ERLANGGAFisika Dasar HALLIDAY : Bab 5Slide 12 dari 12

Home work

♦ Bab 5:3

♦ Bab 5:11

PENERBIT ERLANGGAFisika Dasar HALLIDAY : Bab 5Slide 13 of 54