Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Tinjauan gerak benda atau partikel yang melibatkan gaya-gaya yang menyebabkan gerak terjadi.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Tinjauan gerak benda atau partikel yang melibatkan gaya-gaya yang menyebabkan gerak terjadi."— Transcript presentasi:

1 tinjauan gerak benda atau partikel yang melibatkan gaya-gaya yang menyebabkan gerak terjadi

2 GAYA membahas mekanika sama artinya dengan membahas karya-karya Newton (Bapaknya Mekanika)

3 Hukum Newton I : “ sebuah benda tetap berada pada keadaan awalnya yang diam atau bergerak dengan kecepatan tetap, kecuali benda tersebut dipengaruhi gaya luar” benda cenderung mempertahankan keadaan awalnya benda mempunyai sifat lembam

4 Hukum Newton II : F = m a gaya : suatu pengaruh pada sebuah benda yang mengakibatkan perubahan kecepatan benda

5 gaya selalu terjadi berpasangan Hukum Newton III : F =  F gaya aksi = gaya reaksi

6 Suatu gaya selalu diterapkan oleh suatu benda terhadap benda lain Sifat-sifat gaya : Sebuah gaya dicirikan oleh besar dan arah (vektor), keduanya diperlukan untuk menentukan gaya secara lengkap F1F1 F2F2 F total = F2 F2  F1F1

7 Gaya aksi selalu menimbulkan gaya reaksi yang sama besar tetapi arahnya berlawanan Jika pada sebuah benda dikenakan lebih dari satu gaya secara serempak, maka gaya total yang bekerja pada benda tersebut merupakan jumlahan vektor masing-masing gaya F total F2F2 F1F1

8 Jenis Gaya Mekanis :  Gaya gravitasi R2R2 = GM FgFg m g m : massa benda M : massa bumi R : jarak benda thd pusat bumi G : tetapan

9  Gaya pegas (gaya pemulih) x F FsFs F s =  kx

10  Gaya sentuh (contact) FgFg FcFc FgFg FcFc F c =  F g

11 Gaya akibat kekasaran permukaan dua benda yang bersentuhan  Gaya gesek F FfFf FgFg FcFc F f = F c  : koefisien gesekan statis (  s ) kinetis (  k )

12 m Contoh penerapan hukum Newton mg FNFN Hukum Newton II :  F = ma Benda tidak bergerak  a = 0 F N  mg = 0 F N = mg m mg FpFp FNFN Benda tidak bergerak  a = 0 F N + F p  mg = 0 F N = mg  F p

13 m FPFP mg a ? Hukum Newton II :  F = ma F P  mg = ma a = FPFP m  g

14 1)Seseorang berada di dalam lift yang bergerak ke atas dengan percepatan 10 m/s 2. Jika massa orang tersebut 60 kg, tentukan gaya tekan orang tersebut terhadap lantai lift (g = 10 m/s 2 )! SOLUSI: a mg FNFN Hukum Newton II :  F = ma F N  mg = ma F N = m (g + a) F N = 60 ( ) F N = 1200 N

15  FPFP FgFg FNFN a ? arah y :  F y = 0F P sin  + F N  mg = 0 bidang licin arah x :  F x = ma F P cos  = ma a = F P cos  m

16 Jika bidang kasar dengan koefisien gesekan kinetis  s : arah y :  F y = 0F P sin  + F N  mg = 0 F N = mg  F P sin  arah x :  F x = ma F P cos   F f = ma F f : gaya gesek  F f =  s F N  F f  F N ma = F P cos    s (mg  F P sin  ) a = (cos  +  s sin  )   s g FPFP m

17 bidang licin m2m2 m1m1 m2m2 m1m1 a ? m1gm1g m2gm2g F N1 F N2 benda 1 :  F y = 0  F N1 = m 1 g benda 2 :  F y = 0  F N2 = m 2 g  F x = m 1 a  F P  T = m 1 a FPFP T FTFT  F x = m 2 a  F T = m 2 a F T = T F P  m 2 a = m 1 a a = m 1 + m 2 FPFP

18 Jika bidang kasar dengan koefisien gesekan kinetis  s : benda 1 :  F y = 0  F N1 = m 1 g  F x = m 1 a  F P  T  F f1 = m 1 a F f1 =  s F N1 =  s m 1 g benda 2 :  F y = 0  F N2 = m 2 g  F x = m 2 a  F T  F f2 = m 2 a F f2 =  s F N2 =  s m 2 g F T = T F P  m 2 a   s m 2 g   s m 1 g = m 1 a a = m 1 + m 2 FPFP   s g

19 2.Sebuah balok (1kg) ditarik dengan gaya mendatar 10 N. Waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak 50 m adalah 5 s. Jika bidang sentuh permukaan kasar, tentukan koefisien gesekan dan kecepatan akhir balok (g = 10 m/s 2 )! SOLUSI: S = v 0 t + ½ at 2  v 0 = 0  a = 2S/t 2 = 100/25 = 4 m/s 2 Hukum Newton II :  F = ma F  F f = ma = F   k mg = ma  k = (F  ma)/mg = (10  4)/10 = 0,6 v = v 0 + at = 0 + (4)(5) = 20 m/s

20 3.Sebuah balok terletak pada bidang miring dengan koefisien gesekan statis 0,4. Jika balok tepat akan bergerak, tentukan sudut bidang miring (g = 10 m/s 2 )! SOLUSI: Hukum Newton II :  F = ma mg sin   F f = ma F f =  s mg cos  dan a = 0 (balok diam) mg sin    s mg cos  = 0 tg  =  s = 0.4  = arc tg (0,4) = 21,8 0  mg mg cos  mg sin  FfFf FNFN

21 4.Pada gambar dibawah, jika koefisien gesekan statis antara balok A dan B nilainya 0,6, g = 10 m/s 2 dan lantai dianggap licin, tentukan percepatan balok B agar balok A tidak tergelincir (bergeser)! SOLUSI: Untuk Balok A : Hukum Newton II : (  F) A = m A a a : percepatan balok A dan B sama F f = m A a  m A g = m A a a =  g = (0,6)(10) = 6 m/s 2 A B lantai F FfFf

22 m 1 g m 2 g m 2  m 1 katrol licin (tidak berputar) a a benda 1 :  F y = m 1 a  T  m 1 g = m 1 a T T benda 1 :  F y = m 2 a  T  m 2 g =  m 2 a a = m 1 + m 2 g m 2  m 1

23 mg katrol licin (tidak berputar) a T FPFP T  F y = ma  T  mg = ma T = F P a = m FPFP  g

24 mg katrol licin (tidak berputar) a T FPFP T  F y = ma  2T  mg = ma T = F P a = m 2F P  g T

25 5.Dua buah benda (m 1 = 4 m 2 ) keduanya terhubung dengan tali dan tergantung pada katrol yang licin. Jika m 1 = 1 kg dan g = 10 m/s 2, tentukan percapatan benda 1 dan tegangan yang dialami oleh tali ! SOLUSI: benda 1 :  F y = m 1 a  T  m 1 g =  m 1 a benda 2 :  F y = m 2 a  T  m 2 g = m 2 a a = (m 1  m 2 )g/(m 1 + m 2 ) a = (3 m 2 )(10)/(5 m 2 ) = 6 m/s 2 dan : T = m 1 (g  a) = (1) (4) = 4 N

26 DINAMIKA GERAK MELINGKAR v a aRaR r F R = m a R Gaya sentripetal Percepatan sentripetal Gaya untuk mempertahankan gerak FRFR Besarnya gaya : F = m v2v2 r

27 Contoh : r FTFT  F T cos  mg F T sin  arah y : F T sin  = mg arah mendatar : F T cos  = m v2v2 r  = arctg v2v2 gr

28 mg r F TA A B mg F TB Hukum Newton II :  F = ma F TA + mg = ma R F TA + mg = mv 2 /r Laju minimum bola pada titik A agar bola bergerak pada lintasan : V = gr F TB = (mv 2 /r) + mg

29 DINAMIKA GERAK ROTASI F  r pintu Torsi (Penyebab gerak rotasi) sumbu rotasi r F  F sin 

30 Cakram yang diputar m1m1 m2m2 r1r1 r2r2 o F1F1  F 1 cos  F 1 sin   F 2 cos  F1F1 F 2 sin  F cos  tidak menyebabkan cakram berputar Torsi yang bekerja pada partikel ke i : Hk Newton II : dikalikan r i : Torsi totalyang bekerja pada cakram : I

31 Penyebab gerak linier F = m a Penyebab gerak rotasi  = I  a =  r momen inersia untuk benda diskrit untuk benda kontinyu

32 MENGHITUNG MOMEN INERSIA Untuk benda diskrit (sistem partikel) : Untuk benda kontinu (benda tegar) : Untuk gabungan lebih dari satu benda tegar : I = I 1 + I 2 + I I n Untuk menghitung momen inersia benda tegar lakukan langkah-langkah berikut : 1.perhatikan sumbu putar benda tegar 2.buatlah elemen massa (kecil) di dalam benda tegar yang mempunyai jarak (r) terhadap sumbu putar 3.perhatikan batas integrasi dari elemen massa yang anda bua

33 Contoh : Batang tipis diputar pada sumbu z x z o dx a dm x x z o dx -½ a dm x ½a½a kerapatan :  = m/l,  = m/A,  = m/V l = panjang, A = luas, V = volume elemen massa : dm =  dx  m =  a

34 Cakram a r dr x y z elemen massa : dm =  2  r dr m =  a 2

35 TEOREMA SUMBU TEGAK LURUS Berlaku untuk benda berbentuk bidang datar (dua dimensi) IxIx IyIy I x : momen inersia disekitar sumbu x I y : momen inersia disekitar sumbu y I z : momen inersia disekitar sumbu z saling tegak lurus

36 Contoh : a r dr x y z bentuk cakram simetri thd sumbu x dan sumbu y  I x = I y maka I x = I y = ¼ ma 2

37


Download ppt "Tinjauan gerak benda atau partikel yang melibatkan gaya-gaya yang menyebabkan gerak terjadi."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google