Menjelaskan Hukum Newton sebagai konsep dasar dinamika, dan mengaplikasikannya dalam persoalan-persoalan dinamika sederhana.

Presentasi berjudul: "Menjelaskan Hukum Newton sebagai konsep dasar dinamika, dan mengaplikasikannya dalam persoalan-persoalan dinamika sederhana."— Transcript presentasi:

1 Menjelaskan Hukum Newton sebagai konsep dasar dinamika, dan mengaplikasikannya dalam persoalan-persoalan dinamika sederhana

2 HUKUM NEWTON Mempelajari tentang gerak dan perubahan benda dengan memperhatikan sebab- sebabnya ( dinamika gerak lurus ) Hukum I Newton : Benda memiliki sifat mempertahankan keadaan/ kondisi semula. Artinya jika gaya-gaya dari luar yang bekerja pada benda resultannya sama dengan nol, maka benda yang semula diam tetap diam dan apabila semula bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan. Perhatikan ilustrasi berikut ini. Memberikan contoh penerapan hukum Newton dengan menggunakan berbagai media Jika kertas ditarik perlahan Bagaimana komentarmu Jika kertas ditarik dengan cepat Implementasi Hukum I Newton F1 F2 SF = 0 F1 – F2 = 0 HUKUM-HUKUM NEWTON

3 Melukiskan diagram gaya-gaya yang bekerja pada suatu benda
HUKUM III NEWTON : Aksi = Reaksi Apabila sebuah benda I mengerjakan gaya pada benda II maka benda kedua mengerjakan gaya pada benda I , sama besar dan berlawanan arah dengan gaya pada benda II 6 N HUKUM II NEWTON : Jika gaya-gaya luar yang bekerja pada benda resultannya tidak sama dengan nol (SF ) maka benda akan memperoleh percepatan sebanding dengan resultan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda SF = m.a 5-2-4 = 0,5 .a 5-6 = 0,5 a -1 = 0,5 a a = - 2 m/s2 1 N N a = - 2 m/s2 Melukiskan diagram gaya-gaya yang bekerja pada suatu benda N SF = m.a = 10 .a 25-5 = 10 a 20 = 10 a a = 2 m/s2 SF = m.a Bidang sentuh Bidang sentuh W W Syarat: - W = N N dan W terletak dalam satu garis N dan W tegak lurus bidang sentuh W = m.g = gaya berat N = gaya normal 20 N a = 2 m/s2 HUKUM-HUKUM NEWTON

4 contoh soal GERAK BENDA DIHUBUNGKAN DENGAN TALI a A B
HUKUM-HUKUM NEWTON a A B contoh soal T F T Benda A dan B dihubungkan dengan tali maka pada saat benda B diberi gaya F ke dua benda akan bergerak dengan percepatan (a) yang sama besar Jika massa benda A = mA dan massa benda B = mB, maka percepatan a dapat dihitung dengan menganalisa gaya-gaya yang bekerja pada masing-masing benda Benda A SF =mA.a T = mA.a …..(I) Nilai T dari persamaan …(I) di substitusikan pada persamaan ..(II) F – mA.a = mB.a F = mA.a + mB.a F = ( mA + mB ).a Bagaimana perumusan percepatan a , jika tiga buah benda A, B dan C masing-masing dihubungkan dengan tali Benda B SF =mB.a F - T = mB.a …..(II) F a = ( mA + mB )

5 GAYA BERAT (W) GAYA GESEK (f) Menjelaskan pengertian gaya berat dan gaya gesekan, serta contoh aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari LICIN KASAR F =m.a  a = F/m f SF =m.a  F – f = m.a f = m . N ; m = koefisien gesek a = (F- f)/m W = m . g g Apa perbedaan antara gaya berat (W) dengan massa ? Sebutkan Gaya gesek yang merugikan Mesin Setrika Massa : sama dimana saja di bumi, bulan dsb Gaya berat (W) berbeda-beda bergantung dimana berada karena besarnya bergantung pada percepatan gravitasi Sebutkan Gaya gesek yang menguntungkan Sistem Rem Ampelas

6 Percepatan benda saat meluncur ke bawah
GERAK BENDA PADA BIDANG MIRING LICIN y W=mg mg cosa Bidang sentuh Melakukan analisa kwantitatif untuk persoalan-persoalan dinamika pada bidang Benda akan bergerak turun sepanjang permukaan bidang miring (sumbu x ) dengan percepatan a. Untuk mendapatkan perumusan percepatan(a) perhatikan gaya-gaya yang bekerja pada benda untuk masing-masing sumbu koordinatnya N (tegak lurus bidang sentuh) mg sina Pada sumbu y benda tidak bergerak SFY = 0 N – WY = 0 N = WY = W cosa N = m.g. cosa x mg cosa W=mg a a KE PUSAT BUMI Pada sumbu x benda bergerak meluncur ke bawah SFX = m.a m.g.sina = m.a a = g.sina Percepatan benda saat meluncur ke bawah contoh soal HUKUM-HUKUM NEWTON

7 GERAK BENDA PADA BIDANG MIRING KASAR a a HUKUM-HUKUM NEWTON N
W=mg mg sina mg cosa N f Benda akan bergerak turun sepanjang permukaan bidang miring (sumbu x ) dengan percepatan a. Untuk mendapatkan perumusan percepatan(a) perhatikan gaya-gaya yang bekerja pada benda untuk masing-masing sumbu koordinatnya N f mg sina Pada sumbu y benda tidak bergerak SFY = 0 N – WY = 0 N = WY = W cosa N = m.g. cosa mg cosa W=mg a a Pada sumbu x benda bergerak meluncur ke bawah SFX = m.a m.g.sina – f = m.a  f = m.N m.g.sina – m.N = m.a  N = m.g. cosa m.g.sina – m.m.g. cosa = m.a a = g.(sina - m.cosa ) Percepatan benda saat meluncur ke bawah m= koefisien gesek HUKUM-HUKUM NEWTON

8 GERAK BENDA YANG DIHUBUNGKAN TALI MELALUI SEBUAH KATROL
DENGAN Perhatikan gaya-gaya yang bekerja pada Benda A T SFA = mA.a a T B WA – T = mA.a…………(I) WB T Perhatikan gaya-gaya yang bekerja pada Benda B T SFB = mB.a A T - WB = mB.a…………(II) WA a Jika pers (I) dan (II) dijumlah diperoleh : WA - WB = (mA + mB).a g(mA - mB ) = (mA + mB).a Benda B naik dan benda A turun dengan percepatan yang sama yaitu a , percepatan ini di sebut percepatan system. Untuk mendapatkan rumus percepatan a. Perhatikan gaya-gaya yang bekerja pada masing-masing benda. g(mA - mB ) a = mA + mB HUKUM-HUKUM NEWTON contoh soal

9 Besarnya Tegangan tali ( T )
NA Besarnya percepatan sistem adalah : wA T A NA a SF = mtotal.a WB – T + T – T + T = mtotal. a mB.g = ( mA + mB ) . a T T A mB a = g mA + mB T T Besarnya Tegangan tali ( T ) wA B Perhatikan gaya-gaya yang bekerja pada Benda A sehingga bergerak ke kanan SFA = T SFA = mA. a T = mA.a contoh soal wB T wB B Perhatikan gaya-gaya yang bekerja pada Benda B sehingga bergerak ke bawah SFB = WB - T SFB = mb. a WB – T = mB . a mB . g – T = mB . a T = mB . g - mB . a a HUKUM-HUKUM NEWTON T = mB ( g - a )

10 Menjelaskan konsep gaya Bagaimana gerakan benda jika talinya putus ?
sentripetal pada gerak melingkar beraturan v a Pada gerak melingkar beraturan benda bergerak dengan lintasan berbentuk lingkaran dengan jari-jari R. Selama bergerak kecepatan (v) dan percepatan (a) tetap tetapi arahnya berubah-berubah ubah. Arah kecepatan selalu menyinggung bidang lingkaran dan percepatan selalu menuju ke pusat lingkaran sehingga disebut percepatan sentripetal Percepatan sentripetal dirumuskan v2 a = R Bagaimana gerakan benda jika talinya putus ?

11 Gaya-gaya yang bekerja pada gerak melingkar
beraturan F Sebuah benda diikat dengan tali kemudian diputar. Benda bergerak melingkar beraturan dengan lintasan berbentuk lingkaran dengan jari-jari R. Selama bergerak gaya-gaya apa saja yang bekerja sehingga benda tetap bergerak pada lintasannya ? Selama bergerak pada benda bekerja gaya tegangan tali (T) dan gaya sentrifugal (FS) yang besarnya sama tetapi berlawanan arah. Menurut Hukum I Newton jika gaya-gaya yang bekerja pada jumlahnya nol, maka benda yang semula bergerak akan terus bergerak. S F = 0 T – FS = 0 T = FS FS = m.a = m.(V2/R) T T = tegangan tali ( N ) FS = Gaya sentrifugal ( N ) m = massa benda ( kg ) a = percepatan sentripetal ( m/s2 ) R = jari-jari (m)

12 Kecepatan balok setelah meluncur selama 3 sekon
Sebuah balok massanya 2kg meluncur tanpa kecepatan awal sepanjang bidang miring yang licin. Sudut kemiringan bidang terhadap horisontal 300, g = 10 m/s2. Hitunglah : Gaya normal pada balok Kecepatan balok setelah meluncur selama 3 sekon N Diketahui m = 2 kg a= 300 g = 10 m/s2. Pada sumbu Y benda tidak bergerak maka SFy = 0 N – Wy = 0 N = Wy = 10V3 N mg sina mg sina mg cosa Ditanya : N = …. ? v =……? Jika t = 3 s b. Komponen gaya berat pada sumbu x Wx = W sin a = m.g. sin300 = ½ = 10 N W=mg a a Jawab : a. Gaya Normal N Komponen gaya berat benda pada sumbu y Pada sumbu x benda bergerak (GLBB) maka : SFx = m.a Wx = m.a 10 = 2.a  a = 5 m/s2 v = vo + a.t v = v = 15 m/s Wy = W cos a = m.g. cos 300 = ½V3 = 10V3 N HUKUM-HUKUM NEWTON

13 Percepatan yang terjadi pada kedua benda tersebut
Dua buah balok A dan B massanya masing-masing 15 kg dan 10 kg. Berada diatas permukaan bidang datar licin dan dihubungkan dengan tali. Kemudian B ditarik dengan gaya mendatar sebesar 50 N. Tentukan : Percepatan yang terjadi pada kedua benda tersebut Besarnya tegangan tali a Diketahui mA = 15 kg mB = 10 kg F = 50 N A B T F T Ditanya : a = …. ? T =……? b. Tegangan Tali Perhatikan benda A SFx = mA.a T = mA . a = = 30 N Atau Jawab : a. Percepatan system SFx = mB.a T – T + F = (mA + mB).a a = F/( mA + mB ) = 50/( ) = 2 m/s2 Perhatikan benda B SFx = mB.a F – T = mB . a 50 – T = 10.2 50 – T = 20 T = 50 – 20 = 30 N HUKUM-HUKUM NEWTON

14 Percepatan gerak system Besarnya tegangan tali penghubung ke dua benda
Katrol dianggap licin, tali sangat lentur dan massanya diabaikan. Jika benda A massanya 8 kg dan massa benda B 12 kg, dan g = 10 m/s2. Tentukan : Percepatan gerak system Besarnya tegangan tali penghubung ke dua benda Diketahui mA = 8 kg mB = 12 kg g = 10 m/s2 b. Tegangan Tali Perhatikan benda A SFx = mA.a T - WA = mA . a T – mA .g = mA . a T = (mA . a + mA . g ) = ( ) = 96 N Atau T a T A Ditanya : a = …. ? T =……? WA T T Jawab : a. Percepatan system B g.(mB - mA) a = mA + mB WB a Perhatikan benda B SFx = mB.a WB – T = mB . a mB.g – T = mB . a T = (mB . g - mB . a ) T = ( – 12.2 ) T = 120 – 24 = 96 N 10( ) a = 12 + 8 a = 2 m/s2 HUKUM-HUKUM NEWTON

15 NA Balok A massanya 4 kg diletakkan pada bidang mendatar yang licin, balok B massanya 6 kg digantungkan pada tali yang disangkutkan pada katrol dan ujung tali yang lain diikatkan pada balok A. Hitunglah : Percepatan gerak ke dua balok (system) Besarnya tegangan tali penghubung ke dua benda . g = 10 m/s2. wA T A NA a T T A T Diketahui mA = 4 kg mB = 6 kg g = 10 m/s2 b. Tegangan Tali Perhatikan benda A SFx = mA.a T = mA . a T = 4. 6 = 24 N Atau T wA B Ditanya : a = …. ? T =……? Perhatikan benda B SFx = mB.a WB – T = mB . a mB.g – T = mB . a T = (mB . g - mB . a ) T = ( 6.10 – 6.6 ) T = 60 – 36 = 24 N Jawab : Percepatan system T wB B wB g( mB ) a = mA + mB 10.(6) a = 6 + 4 a HUKUM-HUKUM NEWTON a = 6 m/s2

16 Bowling Ball Inertia Balls
m3-2 Smash Your Hand Tablecloth Pull

17 Accelerated Instructor
Acceleration Block weight_normal_ramp Elevators KATROL

18 Newton's Sailboat Push Me Pull Me Carts Reaction Carts