Dinamika PART 2 26 Februari 2007

Gerak Pusat Massa Gerak pusat massa suatu benda dapat dihubungkan dengan gaya netto yang bekerja pada benda tersebut Gerak sistem partikel dapat diwakili oleh gerak pusat massa dan gaya Fext merupakan gaya netto karena gaya-gaya internal saling meniadakan (Halliday and Resnick, 2006)

Latihan Problem 1. Sebuah peluru dengan massa m ditembakkan pada sudut elevasi 60◦ dengan kecepatan awal v0 = 40 m/s. Di tengah jalan peluru pecah menjadi 2 bagian sedemikian sehingga m1 = 2/3 m jatuh 200 m pada jarak horizontal dari titik pelemparan. Tentukan tempat jatuh bagian yang kedua.

Pemakaian Hukum Newton Kesetimbangan Benda Titik T1 = W = mg maka T2 dan T3 dapat ditentukan.

Kesetimbangan Benda Tegar Kasus adalah tangga yang bersandar pada dinding yang licin dan lantainya tidak licin. Tangga dalam kesetimbangan, gaya yang bekerja adalah W,NA, fA dan NB harus memenuhi F = 0. Penyelesaian Gaya titik A bekerja lebih dari satu gaya syarat  = 0 Jika nilai W atau berat tangga diketahui maka nilai NA,NB dan µ dapat ditentukan.

Gerak Elevator

Latihan Problem 2. Sebuah tangga panjang 2 m, massanya 50 kg bersandar di dinding pada sebuah titik 160 cm dari tanah. Titik berat tangga berada pada jarak 1/3 panjang dari bawah. Seseorang dengan massa 80 kg menaiki tangga sampai ditengah-tengah. Tentukan (a) gaya-gaya yang bekerja pada tangga tersebut dan (b) jika diketahui µs = 0, 4 berapa tinggi maksimum orang tersebut menaiki tangga sebelum jatuh? Problem 3. Seseorang berada dalam elevator yang bergerak vertikal dengan percepatan a = 2m/s2. Tentukan gaya pada lantai elevator karena orang tersebut jika massa orang sebesar 100 kg pada kondisi (a) elevator naik dan (b) elevator turun.

Pesawat Atwood Massa m2 turun dan massa m1 naik, m1 < m2. Maka percepatan sistem T − m1g = m1a; m2g − T = m2a Tegangan tali

Latihan Problem 4. Dua buah benda dihubungkan dengan tali melalui katrol licin tidak bermassa (pesat Atwood) dengan m1 = 2 kg dan m2 = 4 kg. Tentukan (a) percepatan sistem, (b) gaya tegang tali dan (c) gaya yang bekerja pada katrol.

Gerak Melingkar Vertikal Persamaan gerak pada titik-titik Titik A : Titik C : Pada setiap sudut berlaku

Latihan Problem 5. Sebuah bandul dengan massa 2 kg yang diikatkan pada tali dengan panjang 120 cm diputar pada bidang vertikal dengan laju dititik terendah sebesar 100 rpm. Hitung (a) gaya tegang tali pada titik tertinggi dan (b) jika tali tidak dapat mencapai titik tertinggi, bagiamana gaya tegang tali pada titik tersebut?

Gerak Melingkar Horisontal Gerak melingkar horisontal memenuhi Gaya normal dan berat benda tidak mempengaruhi gerak benda tetapi yang berpengaruh adalah gaya sentripetal

Conical pendulum Gaya-gaya pada arah vertikal Gaya-gaya pada arah radial Hubungan arah vertikal dan radial Periode ayunan konikal

Latihan Problem 6. Sebuah tikungan jalan raya mempunyai jari-jari 300 m dan tidak miring. Tentukan kecepatan maksimum mobil saat melalui tikungan itu jika diketahui koefisien gesek antara ban dan aspal 0, 75. Bagiamana jika tikungan itu membentuk kemiringan terhadap bidang datar sebesar 30◦?