Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

4. DINAMIKA. Dinamika adalah ilmu yang membahas gaya-gaya yang menyebabkan suatu benda yang pada awalnya diam menjadi bergerak, atau yang mempercepat.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "4. DINAMIKA. Dinamika adalah ilmu yang membahas gaya-gaya yang menyebabkan suatu benda yang pada awalnya diam menjadi bergerak, atau yang mempercepat."— Transcript presentasi:

1 4. DINAMIKA

2 Dinamika adalah ilmu yang membahas gaya-gaya yang menyebabkan suatu benda yang pada awalnya diam menjadi bergerak, atau yang mempercepat atau memperlambat gerak sebuah benda.

3 4.1 Massa Massa didefinisikan sebagai ukuran inersia suatu benda. Makin besar massa suatu benda maka akan menjadi lebih sulit untuk mengubah gerakannya. Benda diam yang mempunyai massa yang besar, akan sulit untuk menggerakkannya. Begitu juga dengan benda yang bergerak dan mempunyai massa yang besar akan sulit untuk menghentikannya.

4 Massa berbeda dengan berat. Massa adalah ukuran inersia atau  jumlah kandungan zat  pada sebuah benda, sedangkan berat adalah gaya gravitasi yang bekerja pada sebuah benda. Massa adalah konstan, sedangkan berat tergantung dari besarnya gaya gravitasi. Dalam sistem satuan SI, satuan massa adalah kilogram (kg). Satuan berat adalah Newton (N) atau kg.m/detik 2. Massa adalah skalar Berat adalah vektor

5 4.2 Gaya Dalam ilmu fisika, gaya adalah sesuatu yg dapat menyebabkan sebuah objek mengalami perubahan baik berupa perubahan terhadap gerakan, arah, maupun bentuk dari konstruksinya. Dengan kata lain, gaya adalah sesuatu yang dapat menyebabkan sebuah objek dgn massa tertentu mengalami perubahan kecepatannya. Gaya mempunyai besaran dan arah, sehinga merupakan besaran vektor. Dalam sistem satuan SI, satuan gaya adalah Newton (N) atau kg.m/detik 2.

6 4.2.1 Gaya Gravitasi Benda-benda yang dijatuhkan dekat permukaan bumi akan jatuh dengan percepatan yang sama yaitu sebesar percepatan gravitasi, yaitu g = 9,8 m/det 2 = 9,8 N/kg dalam satuan SI jika hambatan udara diabaikan. Gaya yang menyebabkan terjadinya percepatan ini disebut dengan gaya gravitasi (F G ). Artinya gaya gravitasi adalah gaya yang dilakukan oleh bumi terhadap setiap benda yang berada di sekitarnya.

7 Hukum gravitasi menyatakan bahwa gaya antara dua partikel yg mempunyai massa m 1 dan m 2 dan terpisah oleh jarak r adalah gaya tarik menarik sepanjang garis yang menghubungkan antara kedua partikel tersebut yang besarnya, F G = Gaya tarik menarik antara kedua benda (N) G = Tetapan gravitasi (6,673 x 10 –11 Nm 2 /kg –2 ) m 1, m 2 = Massa benda (kg) r = Jarak antara kedua benda (m) (4.1)

8 Jika m 1 diasumsikan sebagai massa bumi (M) dan m 2 sebagai massa benda m yang berada di sekitar bumi dan memiliki jarak r dari titik pusat bumi, maka gaya tarik oleh bumi pada benda tersebut adalah: (4.2) Gaya berat W adalah gaya gravitasi yang bekerja antara bumi dengan benda. Arah gaya berat selalu ke bawah menuju pusat bumi. Gambar 4.1 Arah Gaya Berat

9 Gaya berat pada sebuah benda besarnya adalah W = m g (4.3) Sehingga percepatan gravitasi g dapat ditulis sebagai (4.4) Contoh 4.1 Berapakah gaya gravitasi antara dua benda yang mempunyai massa 3 kg dan 4 kg yang terpisah sejauh 50 cm?

10 Penyelesaian m 1 = 3 kg m 2 = 4 kg r = 50 cm = 0,5 m Besar gaya gravitasi antara dua benda tersebut adalah

11 Contoh 4.2 Sebuah benda bermassa 2 kg ditarik dengan gaya gravitasi bumi. Jika massa bumi 5,98 x kg dan benda tepat diletakkan di atas permukaan bumi, hitung besar gaya tarik yg dialami benda itu dan bandingkan dgn gaya berat benda. Penyelesaian Gaya tarik yang dialami benda, jika diketahui radius bumi 6370 km = 6,37 x 10 6 m adalah

12 Gaya berat benda W = m.g = (2 kg)(9,8 m/detik 2 ) = 19,6 N Jadi gaya tarik yang dialami benda sama dengan gaya berat benda.

13 4.2.2 Gaya Normal Jika sebuah benda dengan massa m diletakkan pada sebuah permukaan, maka benda tsb akan menerima gaya yang tegak lurus terhadap permukaan tersebut dengan arah yg berlawanan dengan arah beratnya. Gaya yang ditimbulkan oleh permukaan kepada benda ya ng ditekan tersebut adalah gaya normal. N W N = Gaya normal W = m g = Berat Gambar 4.2 Gaya Normal

14 4.2.3 Gaya Gesek Jika sebuah benda diluncurkan pd sebuah permukaan datar, maka gerakan benda tsb akhirnya akan terhenti. Terhentinya gerakan benda tersebut disebabkan oleh adanya suatu gaya yg berlawanan arah dengan arah gerakan benda yang ditimbulkan oleh gesekan antara benda yang meluncur dengan permukaan tempatnya meluncur. Gaya yang menyebabkan benda berhenti meluncur adalah gaya gesek (f). FAFA Gambar 4.3 Gaya Gesek f

15 Gaya gesek yang bekerja pada dua permukaan yang diam disebut gaya gesek statik (f s ). Gaya gesek statik maksimum adalah gaya terkecil yang menyebabkan benda bergerak dan sebanding dengan gaya normal (N). f s   s N(4.5)  s = koefisien gesek statik Gaya gesek yang bekerja pada dua permukaan yang bergerak relatif satu dengan yang lainnya disebut gaya gesek kinetik (f k ). f k =  k N(4.6)  k = koefisien gesek kinetik.

16 Tabel 4.1 Koefisien Gesekan (lanjutan) Permukaan Koefisien Gesekan Statik (  s ) Koefisien Gesekan Kinetik (  s ) Kayu diatas kayu0,400,20 Es diatas es0,100,03 Logam diatas logam (dilumasi) 0,150,07 Baja diatas baja (tidak dilumasi) 0,700,60 Karet diatas beton kering1,000,80 Karet diatas beton basah0,700,50

17 Tabel 4.1 Koefisien Gesekan (lanjutan) Permukaan Koefisien Gesekan Statik (  s ) Koefisien Gesekan Kinetik (  s ) Timah diatas baja0,95 Tembaga diatas baja0,530,36 Nikel diatas nikel1,100,53 Besi tuang diatas besi tuang 1,100,15 Teflon diatas teflon0,04 Teflon diatas baja0,04

18 Contoh 4.3 Sebuah balok mempunyai massa 10,0 kg berada dalam keadaan diam pada permukaan datar. Koefisien gesek statik = 0,40 dan koefisien gesek kinetik = 0,20. Tentukan gaya gesek f yang bekerja pada balok jika gaya horizontal yang diberikan pada balok, F A, adalah a)10 N b)39 N c)40 N Penyelesaian m = 10,0 kg g = 9,8 m/s 2  s = 0,40  k = 0,20

19 FAFA f FNFN mgmg Gaya normal F N = mg = (10,0 kg)(9,8 m/s 2 ) = 98 N Gaya gesek statik maksimum f s maks =  s. F N = (0,40)(98 N) = 39,2 N yang akan melawan gaya yang diberikan. Artinya, jika gaya horizontal yang diberikan pada balok  39,2 N, maka balok akan tetap diam. f

20 a)Karena F A = 10 N < 39,2 N, maka gaya gesek f disebut sebagai gaya gesek statis (f s ) dan berlaku F A – f s = 0  f s = F A = 10 N b) Karena F A = 39 N < 39,2 N, maka gaya gesek f disebut sebagai gaya gesek statis (f s ) dan berlaku F A – f s = 0  f s = F A = 39 N c) Karena F A = 40 N > 39,2 N, maka gaya gesek f disebut sebagai gaya gesek kinetik (f k ) dan besarnya f k =  k. F N = (0,20)(98 N) = 19,6 N FAFA fkfk Gaya total horizontal pada balok F x = F A – f k = 40 N – 19,6 N = 20,4 N Percepatan balok pada arah horizontal a x = F x / m = 20,4/10 = 2,04 m/s 2


Download ppt "4. DINAMIKA. Dinamika adalah ilmu yang membahas gaya-gaya yang menyebabkan suatu benda yang pada awalnya diam menjadi bergerak, atau yang mempercepat."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google