Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 1 FISIKA DASAR 1A (FI- 1101) Kuliah 6 Gesekan Kuliah 6 Gesekan.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 1 FISIKA DASAR 1A (FI- 1101) Kuliah 6 Gesekan Kuliah 6 Gesekan."— Transcript presentasi:

1 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 1 FISIKA DASAR 1A (FI- 1101) Kuliah 6 Gesekan Kuliah 6 Gesekan

2 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 2 Topik Hari Ini l Gesekan çApa itu gesekan? çBagaimana mengenalinya? çModel Gesekan çGesekan Statik dan Kinetik l Contoh persoalan gesekan

3 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 3 GESEKAN l Bagaimana gesekan bekerja? çMelawan gerak! l Bagaimana mengenalinya? çGesekan menghasilkan suatu gaya yang arahnya berlawanan dengan arah gerak! amaama F F APPLIED f f FRICTION gmggmg N i j

4 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 4 GESEKAN... l Gesekan disebabkan oleh interaksi “mikroskopik” antara dua permukaan:

5 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 5 GESEKAN... l Gaya gesekan bekerja melawan gerak: çSejajar permukaan. N çTegak lurus dengan gaya Normal. amaama F ffFffF gmggmg N i j

6 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 6 Model untuk gesekan N l Arah vektor gaya gesekan adalah tegak lurus dengan vektor gaya normal N. f N l Besar vektor gaya gesekan |f F | adalah sebanding dengan besarnya vektor gaya normal |N |. fN  |f F | =  K | N | çSesuatu yg “lebih berat” menurut perasaan akan memberikan gesekan yang lebih besar. Konstanta  K disebut sebagai “koefisien gesekan kinetik.”

7 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 7 Model untuk gesekan... l Dinamika: i :F  K N = ma j :N = mg soF  K mg = ma amaama F gmggmg N i j  K mg

8 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 8 Contoh: Gesekan dan Gerak Sebuah kotak bermassa m 1 = 1.5 kg ditarik arah sejajar dengan tali yang memiliki tegangan T = 90 N. Kotak bergeser (  k = 0.51) di atas balok kedua yang bermassa m 2 = 3 kg, yang mana sedang bergerak di atas lantai tanpa gesekan. çBerapa percepatan kotak kedua ? (a) a = 0 m/s 2 (b) a = 2.5 m/s 2 (c) a = 3.0 m/s 2 m2m2m2m2 T m1m1m1m1  slides with friction (  k =0.51  ) slides without friction a = ?

9 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 9 Contoh: Gesekan dan Gerak… Solution l Pertama-tama gambar diagram benda bebas kotak 1: m1m1 N1N1 m1gm1g T f =  K N 1 =  K m 1 g

10 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 10 Contoh: Gesekan dan Gerak… Solution l Hk III Newton mengatakan kotak 2 mempekerjakan gaya pada kotak 1 yang sama tapi berlawanan dengan kotak 1 mempekerjakan gaya pada kotak 2. m1m1 f f 1,2 m2m2 f f 2, 1 l Sebagaimana yang telah dibahas, gaya ini adalah gaya gesekan: =  K m 1 g

11 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 11 Contoh: Gesekan dan Gerak… Solusi l Sekarang perhatikan diagram benda bebas untuk kotak 2 : m2m2 f f 2,1 =  k m 1 g m2gm2g N2N2 m1gm1g

12 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 12 Contoh: Gesekan dan Gerak… Solusi l Akhirnya, selesaikan F = ma dalam arah horisontal: m2m2 f f 2,1 =  K m 1 g  K m 1 g = m 2 a a = 2.5 m/s 2

13 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 13 Bidang Miring dengan Gesekan : l Gambar diagram benda bebas :  i j mg N KNKN ma 

14 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 14 Bidang Miring... ij Fa l Perhatikan komponen i dan j dari F NET = ma :  i j mg N  KNKN ma i i mg sin  K N = ma mg sin  j j N = mg cos  mg cos  mg sin  K mg cos  = ma a / g = sin  K cos 

15 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 15 Gesekan Statik... F gmggmg N i j fFfF l Sejauh ini kita telah membahas gesekan yang bekerja saat benda bergerak saja. çKita juga mengenal bahwa gesekan juga bekerja pada sistem yang tidak bergerak, “static”. l Di dalam kasus-kasus ini, gaya yang diberikan oleh gesekan akan bergantung pada gaya yang diberikan pada sistem.

16 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 16 Gesekan Statik... l Seperti pada kasus pergeseran, kecuali a = 0. i :F  f F = 0 j :N = mg F gmggmg N i j fFfF Sementara balok dalam keadaan statik: f F  F

17 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 17 Gesekan Statik... F gmggmg N i j fFfF Gaya gesekan maksimum yang mungkin antara dua buah benda adalah f MAX =  S N, dengan  s disebut sebagai “koefisien gesekan statik.”  Sehingga f F   S N.  Jika F membesar, f F akan membesar sampai f F =  S N dan ebda muali bergerak.

18 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 18 Gesekan Statik... F  S ditemukan dengan memperbesar F sampai balok mulai bergerak : i :F MAX  S N = 0 j :N = mg  S  F MAX / mg F F MAX gmggmg N i j  S mg

19 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 19 Gesekan Statik : Mari kita tinjau  S pada bidang miring. Dalam hal ini, gaya yang diberikan oleh gesekan akan bergantung pada sudut  dari bidang. 

20 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 20 Gesekan Statik...  mg N ma = 0 (balok masih diam) Gaya yang diberikan oleh gesekan, f F, bergantung pada .  fFfF mg sin  f f  (Hk II Newton sepanjang sb-x) ij

21 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 21 Gesekan Statik... Kita dapat menentukan  s dengan memperbesar sudut sehingga balok bergerak:  M mg N SNSN In this case:  mg sin  M  S mg cos  M   S  tan  M  ij mg sin  f f   f f  S N  S mg cos  M

22 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 22 Komentar tambahan mengenai Gesekan : Karena f F =  N, gaya gesekan tidak bergantung pada luas permukaan bidang kontak. Dengan definisi, adalah benar bahwa  S >  K untuk sistem apapun.

23 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 23 Aside: l Grafik antara Gaya gesekan vs Gaya terapan : fFfF FAFA f F = F A f F =  K N f F =  S N

24 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 24 Problem1: Truk & Kotak Sebuah kotak bermassa m diletakkan di bagian belakang truk. Koefisien gesekan statik antara kotak & truk adalah  S. a çBerapa percepatan maksimum truk a agar kotak tidak bergeser? m SS a

25 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 25 Problem1: Truk & Kotak l Gambar diagram benda bebas untuk kotak: çTinjau kasus dimana f F adalah maksimum... (i.e. jika percepatan lebih besar lagi, kotak akan slip). N f F =  S N mg i j

26 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 26 Problem1: Truk & Kotak ij l Gunakan F NET = ma untuk komponen i dan j  i  i  S N = ma MAX çj çj N = mg a MAX =  S g N f F =  S N mg a MAX i j

27 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 27 Problem2: Bidang miring dipercepat l Sebuah bidang miring dipercepat dengan percepatan konstan a. Sebuah balok yang diam pada bidang dipertahankan pada posisinya oleh gesekan statik. Tentukan arah dari gaya gesekan statik? (a) (b) (c) FfFf FfFf FfFf SS a

28 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 28 Problem2: Bidang miring dipercepat… l Pertama-tama perhatikan kasus dimana bidang miring tidak dipercepat. mg FfFf N l Jumlah semua gaya adalah nol! mg N FfFf

29 Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 29 mg N FfFf Problem2: Bidang miring dipercepat… l Jika bidang mengalami percepatan, gaya normal berkurang dan gaya gesekan bertambah, tetapi gaya gesekan tetap searah dengan bidang: a l Jumlah semua gaya menjadi ma! çF = ma çJawabannya adalah (a) mg FfFf N mama


Download ppt "Fisika Dasar 1A FI-1101: Kuliah 6, Hal 1 FISIKA DASAR 1A (FI- 1101) Kuliah 6 Gesekan Kuliah 6 Gesekan."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google