Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Physics 207: Lecture 4, Pg 1 DINAMIKA GERAK Agenda : l Jenis-jenis gaya l Konsep hukum Newton  hukum Newton I  hukum Newton II  hukum Newton III  diagram.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Physics 207: Lecture 4, Pg 1 DINAMIKA GERAK Agenda : l Jenis-jenis gaya l Konsep hukum Newton  hukum Newton I  hukum Newton II  hukum Newton III  diagram."— Transcript presentasi:

1 Physics 207: Lecture 4, Pg 1 DINAMIKA GERAK Agenda : l Jenis-jenis gaya l Konsep hukum Newton  hukum Newton I  hukum Newton II  hukum Newton III  diagram bebas benda l Aplikasi & latihan Soal

2 Physics 207: Lecture 4, Pg 2 Kinematika – Dinamika l Kinematika : - posisi, perpindahan, jarak. - kelajuan, kecepatan - percepatan Berperan sebagai ‘bahasa’ untuk mendeskripsikan gerak benda tanpa mempersoalkan ‘apa’ dan ‘mengapa’ benda tersebut bergerak. l Dinamika : - Inersia / kelembaman (Hukum Newton I) - Hukum Newton II - Hukum Newton III Pembahasan mengenai gerak benda dan penyebab gerak benda

3 Physics 207: Lecture 4, Pg 3 Jenis-jenis Gaya l Gaya berat (w) : diakibatkan gravitasi bumi (arahnya selalu menuju pusat bumi) l Gaya normal (N) : Gaya sentuh yang arahnya tegak lurus bidang sentuh. w=mg N=-mg

4 Physics 207: Lecture 4, Pg 4 Jenis-jenis Gaya (lanjutan) l Gaya gesekan (Friction) : diakibatkan interaksi “mikroskopis” dua permukaan  f gesek = μ N

5 Physics 207: Lecture 4, Pg 5 Hukum Newton I (prinsip Kelembaman) Gagasan Galileo disebut HUKUM KELEMBAMAN (INERSIA). Istilah ‘inersia’ berkaitan erat dengan sifat resistansi (perlawanan) benda terhadap pengaruh luar yang mencoba mengubah keadaan gerak alamiahnya, dan sifat tersebut diukur dengan besaran yang dinamakan massa inersial. JADI, massa inersial suatu benda melukiskan seberapa sulit mengubah keadaan gerak alamiah benda tersebut. Pra-Galileo : ada anggapan umum bahwa tidak mungkin ada gerak tanpa adanya suatu ‘sebab’. Galileo : melalui sejumlah percobaan berkesimpulan : benda yang bergerak akan mempertahankan geraknya sepanjang garis lurus tanpa mengalami perubahan kecepatan asalkan tidak ada pengaruh luar yang bekerja pada benda. Keadaan ‘diam’ atau ‘bergerak lurus dengan kecepatan tetap’ di atas dinamakan ‘keadaan gerak alamiah’ dari benda tersebut. Pengaruh luar apapun yang mampu mengubah keadaan gerak alamiah suatu benda dinamakan ‘gaya’

6 Physics 207: Lecture 4, Pg 6 Isaac Newton mengadopsi hukum Inersia Galileo dalam Hukum Newton I : l Setiap benda akan mempertahankan keadaan gerak alamiahnya (diam atau bergerak lurus beraturan dengan kecepatan tetap) selama ia tidak dipengaruhi oleh gaya total dari luar. l Dalam ungkapan matematis: bila l Perhatikan ! keadaan diam merupakan kasus khusus saja. l Benda yang dapat mempertahankan keadaan gerak alamianya dikatakan dalam keadaan setimbang. JADI setimbang tidak selalu berarti diam ! l Syarat Setimbang : l Pengertian momentum linier Melalui pengamatan dapat dipastikan bahwa tingkat kesulitan untuk mengubah keadaan gerak suatu benda tidak hanya bergantung pada massa benda tersebut, tetapi juga tergantung pada kecepatan benda tersebut. Kedua besaran fisis tsb secara bersama-sama menjadi ukuran kualitas gerak benda

7 Physics 207: Lecture 4, Pg 7 momentum linier : l Momentum linier merupakan besaran vektor yang searah dengan vektor kecepatan l Dapat disimpulkan bahwa : Bila gaya luar total yang bekerja pada benda bermassa m dan berkecepatan sama dengan nol maka momentumnya akan konstan. l Secara matematis: bila l bila dinamakan hukum kekekalan momentum.

8 Physics 207: Lecture 4, Pg 8 Hukum Newton I F B,T Normal force is always  to a surface F B,G (Benda diam atau bergerak lurus beraturan) y

9 Physics 207: Lecture 4, Pg 9 Hukum Newton II l Hukum I Newton menegaskan kaitan antara absennya gaya/ pengaruh luar dengan kekalnya momentum partikel/benda. Oleh sebab itu ‘gaya’ dapat didefinisikan sebagai sesuatu yang mengubah momentum. Artinya bila momentum suatu benda berubah maka pada benda tersebut bekerja gaya luar. l Hukum II Newton : bila adalah perubahan momentum yang berlangsung selama selang waktu maka gaya luar yang bekerja pada benda adalah : l Bila massa benda konstan maka perubahan momentum berasal dari perubahan kecepatan : l Sehingga :

10 Physics 207: Lecture 4, Pg 10 Hukum Newton II Percepatan gerak sebanding dengan Resultan gaya Berlaku pada GLBB (ada percepatan)

11 Physics 207: Lecture 4, Pg 11 Hukum Newton III Aksi = -Reaksi F M,B F B,M F B,M : gaya meja yang dikerjakan bola F M,B : gaya bola pada meja

12 Physics 207: Lecture 4, Pg 12 Tumbukan elastis 1D v 1b v 2b sebelum x m1m1 m2m2 v 1s v 2s sesudah m1m1 m2m2

13 Physics 207: Lecture 4, Pg 13 DIAGRAM BEBAS BENDA N mg F f Contoh :1. Balok ditarik dengan gaya F

14 Physics 207: Lecture 4, Pg 14 DIAGRAM BEBAS BENDA (Lanjutan) Contoh : Balok ditarik dengan gaya F N mg F x = Fcos θ F f θ F y = Fsin θ x y f f =μN =μmg Jika Jika Fx < f f (benda diam) Jika Jika Fx = f f (benda tepat akan bergerak) Jika Jika Fx > f f (benda bergerak)

15 Physics 207: Lecture 4, Pg 15 DIAGRAM BEBAS BENDA (Lanjutan) Contoh: 2. B enda meluncur (tanpa gesekan) pada bidang miring  gmggmg N axaxaxax

16 Physics 207: Lecture 4, Pg 16 DIAGRAM BEBAS BENDA (Lanjutan) gmggmg N mg sin  mg cos   axaxaxax 

17 Physics 207: Lecture 4, Pg 17 Sudut kemiringan bidang      mg N

18 Physics 207: Lecture 4, Pg 18 Latihan 1  Sebuah balok bermassa m melucur (gesekan diabaikan) pada bidang miring dengan percepatan a. Sudut kemiringan bidang . Berapakah a ? Berapakah gaya normal N yang bekerja?  m a

19 Physics 207: Lecture 4, Pg 19 Jika balok meluncur (tanpa gesekan) l Komponen gaya-gaya yang bekerja:  F x i  F x i: ma x = mg sin  a x = g sin   F y j  F y j: ma y = 0 = N – mg cos  N = mg cos  i j gmggmg N mg sin  mg cos   axmaxaxmax 

20 Physics 207: Lecture 4, Pg 20 Latihan 2  Sebuah balok bermassa m melucur pada bidang miring kasar ( koefisien gesekan μ ) dengan percepatan a. Sudut kemiringan bidang . Berapakah a ?  m a f gesek

21 Physics 207: Lecture 4, Pg 21 Jika balok meluncur (ada gesekan) l Komponen gaya-gaya yang bekerja: Σ F y = 0 ; Σ F y = 0 ; N –ma x = 0 ; N – mg cos  = 0 ; N = mg cos  Σ F x = Σ F x = ma x mg sin   μN = ma x g sin   μ g cos  = a x a x = g (sin   μ cos  ) i j gmggmg N mg sin  mg cos   axmaxaxmax  i j f gesek

22 Physics 207: Lecture 4, Pg 22 Contoh: 3. Sistem katrol tanpa gesekan m 2 g a N m1gm1g a m2m2 m1m1 m1m1 T + + m2m2 T a Σ F x = Σ F x = m 1 a T = m 1 a Σ F y = Σ F y = m 2 a m 2 g - T = m 2 a

23 Physics 207: Lecture 4, Pg 23 Analisa Sistem katrol tanpa gesekan Analisa Sistem katrol tanpa gesekan Lihat kembali : Σ F y = Lihat kembali : Σ F y = m 2 a m 2 g - T = m 2 a karena : T = m 1 a m 2 g – m 1 a = m 2 a m 2 g = m 1 a + m 2 a m 2 g = (m 1 + m 2 )a a = m 2 g / (m 1 + m 2 ) T = m 1 m 2 g / (m 1 + m 2 )

24 Physics 207: Lecture 4, Pg 24 Contoh: 4. Sistem katrol dengan gesekan f N m1gm1g a m2m2 m1m1

25 Physics 207: Lecture 4, Pg 25 Contoh: 4. Sistem katrol dengan gesekan (lanjutan) Diagram bebas benda : = μN = μ m 1 g Hukum Newton II pada arah horizontal: Σ F x = m 1 a T – f f = m 1 a m1gm1g m1m1 T + a N f m2m2 T a + f m2gm2g

26 Physics 207: Lecture 4, Pg 26 Analisa Sistem katrol dengan gesekan Hukum Newton II pada arah vertikal: Jika μ = 0, maka percepatan gerak a kembali ke sistem katrol tanpa gesekan. Σ F y =(m 1 + m 2 )a (T- f f )+(– T + m 2 g )=(m 1 + m 2 )a –μm 1 g + m 2 g =(m 1 + m 2 )a (m 2 – μ m 1 )g =(m 1 + m 2 )a a = g (m 2 – μ m 1 ) / (m 1 + m 2 )

27 Physics 207: Lecture 4, Pg 27 PR l Sebuah balok bermassa m pada saat t=0 diam di puncak bidang miring kasar yang memiliki sudut kemiringan θ terhadap horizontal. Jika balok dibiarkan bebas maka balok akan meluncur menuruni bidang miring tersebut dalam waktu t sekon menempuh jarak Δs meter. (percepatan gravitasi bumi :g). l Carilah : a). Percepatan balok ketika meluncur (gunakan rumus GLBB) b). Koefisien gesekan bidang

28 Physics 207: Lecture 4, Pg 28 Jawab a) Δs = v 0 t + ½ at 2 Karena v 0 =0 maka a = 2 Δs / t 2 Σ F x = b) Σ F x = ma x F x – f f = ma x F x – μ N = ma x mg sin θ – μ mg cos θ = ma x g sin θ – μ g cos θ = a x μ = ( g sin θ – a x )/ g cos θ Jika a x = a =2 Δs / t 2 maka μ = ( g sin θ – (2 Δs / t 2 ) ) / g cos θ

29 Physics 207: Lecture 4, Pg 29 PR l Dua buah bendaber massa m2 dan m1(dimana m2 > m1) berada di atas meja ditarik oleh seutas tali tak bermassadengan melalui katrol tak bermassa sehingga meluncur ke bawak dengan percepatan a. (percepatan gravitasi bumi :g). l Carilah : a). Percepatan balok ketika meluncur b). Koefisien gesekan bidang m1gm1g a m2m2 m1m1 N f


Download ppt "Physics 207: Lecture 4, Pg 1 DINAMIKA GERAK Agenda : l Jenis-jenis gaya l Konsep hukum Newton  hukum Newton I  hukum Newton II  hukum Newton III  diagram."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google