KOMPETENSI MATERI SIMULASI LATIHAN

X

DISUSUN OLEH

SYAMIAH ALFI

A1C311069

PENDIDIKAN FISIKA REGULER B

DISUSUN OLEH

SYAMIAH ALFI

A1C311069

PENDIDIKAN FISIKA REGULER B

KOMPETENSI MATERI SIMULASI LATIHAN

KD

SK

X

DISUSUN OLEH

SYAMIAH ALFI

A1C311069

PENDIDIKAN FISIKA REGULER B

KOMPETENSI MATERI SIMULASI LATIHAN

X

JENIS GAYA

H K. NEWTON

DISUSUN OLEH

SYAMIAH ALFI

A1C311069

PENDIDIKAN FISIKA REGULER B

KOMPETENSI MATERI SIMULASI LATIHAN

X

SIMULASI 1

SIMULASI 2

DISUSUN OLEH

SYAMIAH ALFI

A1C311069

PENDIDIKAN FISIKA REGULER B

STANDAR KOMPETENSI

– Mendeskripsikan gejala alam dalam cakupan mekanika klasik sistem diskret (partikel)

– Menerapkan konsep dan prinsip dasar kinematika dan dinamika benda titik.

KOMPETENSI DASAR – Menerapkan Hukum Newton sebagai konsep dasar dinamika unutk

gerak lurus, gerak vertikal, dan gerak melingkar beraturan

• Uraian materi pokok :– Hukum Newton I, II dan III– Penerapan Hukum-hukum Newton

• Indikator :– Memberikan contoh penerapan hukum newton dengan

menggunakan berbagai media– Melakukan percobaan yang berhubungan dengan hukum Newton– Melukiskan diagram gaya-gaya yang bekerja pada benda– Menjelaskan gaya berat dan gaya gesekan serta contoh

aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari– Menjelaskan konsep gaya sentripetal pada gerak melingkar

beraturan– Melakukan analisa kuantitatif untuk persoalan dinamika sederhana

pada bidang tanpa gesekan.

Hukum-Hukum Newton tentang Gerak

– Hukum I Newton (hukum kelembaman) – “bila resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sama

dengan nol (tidak ada gaya yang bekerja pada benda), maka benda tersebut akan bergerak lurus beraturan (GLB) atau diam”.

– Hukum II Newton – “Jika pada sebuah benda bekerja resultan gaya yang tidak sama

dengan nol, maka benda tersebut akan mengalami GLBB dengan percepatan yang sebanding dan searah dengan resultan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda tersebut”.

a =

Jika ∑F = 0, maka benda akandiam atau bergerak lurus beraturan

m

F∑

X

• Hukum III Newton– “Jika benda A mengerjakan gaya pada benda B, maka benda B

akan mengerjakan gaya pada benda A yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan”

• Beberapa Jenis Gaya

1. Gaya Berat dan Massa Benda

2. Gaya Normal

w = m.g

X

• Gaya Tegangan Tali– Gaya tegangan tali merupakan gaya yang dikerjakan oleh tali

terhadap benda. Gaya tegang tali merupakan gaya yang menarik benda (bukan gaya dorong).

T1 T2

Gaya Gesekan – Gaya gesekan adalah gaya yang muncul jika dua permukaan

benda yang bersentuhan mengalami pergeseran. Arah gaya gesekan selalu berlawanan arah dengan arah gerak

• Syarat terjadinya gaya gesekan :1. Harus ada dua benda yang bersentuhan .

2. Harus ada upaya gerak (ada gaya tarik atau gaya dorong pada benda)

• Jenis-jenis gaya gesekan– Jika sebuah benda yang terletak pada bidang datar kasar

didorong atau ditarik dengan suatu gaya, maka hal-hal yang mungkin terjadi pada benda adalah :

1. benda tetap diam

2. benda tepat akan bergerak (hampir bergerak)

3. benda bergerak

N gaya normal

fs Gaya gesek

F Gaya gerak

W Gaya berat

• Dari gambar di atas, dapat dipaparkan beberapa hal-hal berikut :

1. jika benda di tarik dengan gaya F, tetapi balok belum bergerak, maka gaya gesekan yang bekerja saat itu adalah gaya gesekan statis yang besarnya sama dengan gaya tarik F.

fs = F2. Jika gaya tarik F terus diperbesar, maka suatu saat benda dalam

keadaan tepat akan bergerak, maka gaya gesekan statis yang mencapai maksimum yang disebut gaya gesekan statis maksimum (fsm).

fsm = µ s.N

3. Gaya gesekan kinetis (fk)Yaitu gaya gesekan yang timbul bila benda dalam keadaan bergerak. Jika gaya tarik F terus diperbesar dan melebihi besarnya fsm

fk = µ k.N

• Dari uraian di atas, dapat disimpulkan sebagai berikut :– Jika F < fsm, maka benda tetap diam, gaya gesekan yang

bekerja fg = fs = F– Jika F > fsm, maka benda akan bergerak, gaya gesekannya fg =

fk = µk.N– Jika F = fsm, maka benda hampir bergerak (tepat akan

bergerak), gaya gesekannya fg = fsm = µs.N– besarnya gaya gesekan statis adalah mulai dari 0 (nol) sampai

dengan fsm (0<fs<fsm)– besarnya gaya gesek statis maksimum fsm selalu lebih besar

dari gaya gesek kinetis fk– nilai koefisien gesekan (µ) adalah antara 0 sampai dengan 1

atau 0 µ 1– (jika µ = 0, maka permukaan sangat licin dan µ = 1 jika

permukaan sangat kasar)

� µk selalu lebih kecil dari pada µs

GAYA NORMAL• Gaya normal adalah gaya yang arahnya tegak lurus bidang sentuh

dan hanya bekerja jika dua benda bersentuhan. Besarnya gaya normal adalah sebagai berikut :– gaya normal pada bidang datar

w

N

N = w = m.g

- gaya normal pada bidang miring

N

w

W sin α

fg

α

N = w.cos α = m.g.cos α w.cos α

gaya normal pada bidang vertikal

w

N

Konsep Gaya Gesekan Pada Bidang Miring

1. Benda terletak pada bidang miring kasar

Hubungan Gaya Gesekan dengan Hukum Newton

m

fF

m

F k−=Σ

a =

N

w

F fk

N

w

W sin α

fg

w.cos α

• Jika benda diam, maka besarnya gaya gesekan yang bekerja : fg = fs = w.sin α

fg = fk = µk.N = µk.w.cos α

m

fw

m

F k−=Σ αsin.

fg = fsm = µs.N = w.sin α

jika benda bergerak turun, maka gaya gesekan yang bekerja :

sehingga percepatan benda adalah

a =

jika benda tepat akan bergerak, maka

µs = tg α

Benda terletak pada bidang miring kasar dan ditarik oleh gaya F keatas

F N

w

Jika benda bergerak dipercepat naik (GLBB), maka

ΣF = m.a

F – fk – w.sin α = m.a

benda bergerak dipercepat turun (GLBB), maka :

ΣF = m.a

w.sin α - F – fk = m.a

benda diam atau bergerak GLB naik, maka :

ΣF = 0 F – fg – w.sin α = 0

• Hukum Newton pada Gerak MelingkarGerak benda melingkar horizontal

Gaya sentripetal diberikan oleh tegangan tali (T), sehingga

T = Fs = R

vm 2.

Gerak Benda Melingkar Vertikal

T

T

T

w

w

A

C

B

Pada titik A (titik terendah)

Fs = T – w atau T = Fs + w

T = )(

2

gR

vm +

Pada titik C (titik tertinggi) : Fs = T + w atau T = Fs - w

T = )(

2

gR

vm −

Pada titik B:

Fs = T , T = gaya tegang tali

T =

R

vm

2

Ayunan Konik (kerucut

m RTx

Ty

w

θTx = Fs

T.Sin θ = R

vm 2.

kecepatan linier ayunan konik adalah

v = θtgRg ..

• Gerak Benda pada sisi dalam lingkaran

w

w

N

N N

B

C

A

Pada titik A (titik terendah)

Fs = N – w atau N = Fs + w

N = )(

2

gR

vm +

Pada titik C (titik tertinggi) :

Fs = N + w atau N = Fs - w

N = )(

2

gR

vm −

Pada titik B:

Fs = N

N = R

vm

2

• Gerak Benda pada sisi luar lingkaran

Fs = w – N atau N = w - Fs

N

w

Tikungan Miring

N.cos θ N

N.Sin θθ

θ

Fs

w

v = θtgRg ..

LATIHAN

–w2

–w1

–w3

–P

–37°

–53°

Tiga buah benda dengan berat w 1, w2, dan w3 dihubungkan oleh tali melalui dua buah katrol tanpa gesekan seperti pada gambar. Jika w 1 = 300 N dan sistem ini berada dalam keadaan setimbang maka :a. gambarkan diagram gaya yang bekerja pada masing-masing benda dan pada tit ik simpul P !b. tentukan berat w 2 dan w3 !

LATIHANSebuah balok bermassa 28 kg dihubungkan dengan ember kosong

bermassa 1 kg oleh tali yang dilewatkan pada katrol yang tidak

mempunyai gesekan. Koefisien gesekan statik antara meja dan

balok adalah 0,45 dan koefisien gesekan kinetik antara meja dan

balok adalah 0,32. Sedikit demi sedikit ditambahkan pasir ke

ember sehingga sistem mulai bergerak.

a. Hitung massa pasir yang ditambahkan ke ember saat balok

tepat akan bergerak!

b. Hitung percepatan sistem, ketika ember ditambahi pasir

0,1 kg setelah (a) !

X

SIMULASI 1 X

SIMULASI 2 X

SIMULASI X