Media PembelajaranMEKANIKAPertemuan Ke 8

E. Beberapa Gaya Non Konseervatif.Ada beberapa macam gaya non konservatif, baik itu gaya yang ada di dalam system itu sendiri maupun gaya yang dikerjakan dari luar sebagai gaya eksternal. Misal: Benda yang didorong atau ditarik dengan tali sehingga benda mengalami gaya tegangan tali.

Gaya dorong dan tegangan tali, keduanya merupakan gaya non konservatif, di mana gaya yang dilakukannya tergantung lintasannya (panjang) dan mereka sebagai gaya eksternal. Gerak dan keadaan suatu system ditentukan oleh resultan gaya-gaya yang bekerja pada system tersebut.

Hukum-hukum Newton mengisyaratkan bahwa Jika resultan gaya pada system diketahui maka keadaan system setiap saat dapat diramalkan. Begitu juga sebaliknya, jika keadaan gerak system sudah ditentukan maka dapat dicari resultan gaya pada system tersebut.Oleh karena itu, disarankan untuk memulai analisis keadaan suatu system hendaknya diawali dengan melihat seluruh gaya yang bekerja pada system tersebut.

Contoh gaya non konservatif:Gaya gesek, Gaya dorong, Gaya tarik.

1. Gaya Gesekan. Dua benda yang bersinggungan (balok di atas meja ditarik), di sini ada tahanan yang menentang gerak relatif antara dua benda NGaya yang menahan benda sehingga benda tersebut berubah momentumnya, gaya ini disebut Gaya gesekan

a. Benda yang bergerak pada bidang miring, dengan kemiringan sudut terhadap bidang horizontal. mg1) Pada saat benda akan bergerak :

2) Pada saat benda bergerak: Menurut hukum II Newton:

Benda yang bergerak pada bidang horisontal: Benda yang akan bergerak :

2) Benda yang sudah bergerak

c. Dua benda yang bersinggungan dapat berupa suatu benda pejal yang bergerak dalam fluida (zat cair). Pada kecepatan relatif rendah, gaya gesekan dapat di dekati (diasumsikan) sebanding dengan kecepatan dan berlawanan arah dengan gerakan. Oleh karena itu, gaya gesekan fluida :

Besarnya koefisien viskositas bertambah dengan bertambahnya suhu dalam gas. Tetapi untuk zat cair koefisien viskositas berkurang dengan bertambahnya suhu

Pada saat juga nol di sana tidak menambah kecepatan, yang berarti gaya gesekan seimbang dengan gaya yang digunakan.

Partikel bergerak kontinu dalam arah gaya dengan kecepatan tetap, disebut kecepatan batas (ambang) yang ditulis:Kecepatan ambang tergantung bentuk benda dan koefisien viskositas fluida.

Persamaan (*) perlu dikoreksi sehubungan dengan gaya ke atas (hukum Archimedes) yang menyatakan bahwa . Benda dalam fluida akan mendapat gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda itu. Bila m = massa fluida yang dipindahkan oleh bendamg = berat fluida sehingga gaya ke atasnya .

Jadi gaya netto ke bawah:

d. Gerak Roket. Pelepasan massa oleh system bisa ber- langsung secara kontinu, seperti terjadi pada roket.Kita tinjau roket yang sedang meluncur m = massa roket dan bahan bakar. = kecepatan bahan bakar keluar dari roket terhadap roket. = Kecepatan pada suatu saat t.

Pada saat yang bersamaan massa system roket berubah dengan dm = - dm dan dv = perubahan kecepatannya. dm=massa bahan bakar yang keluar (sisa pembakaran)Menurut hukum kekekalan momentum linier

Dengan mengabaikan suku terhadap suku2 yang lainIntegrasi persamaan di atas:

Jika laju pengeluaran sisa bahan bakar konstan

Apabila roket bergerak vertikal ke atas, gaya berat sebagai gaya perlambatan sehinggadi mana roket akan bergerak v > mg dengan menganggap g konstan

Terima kasih