DYNAMIC PARTICLE Hukum-hukum Newton tentang gerak menjelaskan mekanisme yang menyebabkan benda bergerak. Di sini diuraikan perubahan gerak benda dengan konsep gaya dan massa.

DIAM BERGERAK DINAMIKA STATIKA a = 0

HUKUM NEWTON I tentang Gerak Selama tidak ada resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda maka benda tersebut akan selalu pada keadaannya, yaitu benda yang diam akan selalu diam dan benda yang bergerak akan bergerak dengan kecepatan konstan. S F = 0 a = 0 Hukum Kelembaman Sistem Inersial

MASSA KELEMBAMAN Sistem Inersial v = konstan Jika pengaruh dari luar tidak dapat diabaikan, Seberapa jauh sebuah benda mampu mempertahankan sifat kelembamannya ? MASSA (m) Satuan SI kilogram (kg) Skalar

HUKUM NEWTON II Percepatan pada sebuah benda sebanding dengan resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut Satuan Gaya : newton (N) 1 N = 105 dyne 1 N = 0.225 lb

Contoh Soal Sebuah benda ditarik dengan 4 gaya seperti gambar dibawah ini. Berapakah resultan gayanya? Apakah benda diam atau bergerak ? Jika bergerak, kemanakah arah benda tersebut?        

Penyelesaian Dik : Dit : resultan gaya Gaya ke arah kiri = negatif Gaya ke arah kanan = positif            

GAYA BERAT Semua benda yang berada dalam (dipengaruhi oleh) medan gravitasi bumi akan ditarik ke bawah dengan percepatan gravitasi Hukum Newton II : W = m g g = percepatan gravitasi W = Berat benda Bumi

Pembahasan Gaya Berat Gaya berat terjadi jika benda memiliki massa dan berada pada daerah yang masih memiliki percepatan gravitasi ( medan gravitasi). Secara matematis : w = m.g Arah gaya berat bumi selalu tegak lurus pada permukaan bumi menuju ke pusat bumi atau secara singkat berarah tegak lurus ke bawah dimanapun posisi benda diletakkan. NB : massa benda dan berat benda adalah dua besaran yang berbeda. Untuk tempat yang berbeda, massa benda selalu sama sedangkan berat benda belum tentu sama karena tergantung nilai percepatan gravitasinya (medan gravitasinya).

TEGANGAN TALI Bila benda bergerak ke atas dengan percepatan a, maka : W Bila benda bergerak ke bawah dengan percepatan a, maka : Bila benda diam atau bergerak ke atas atau ke bawah dengan kecepatan konstan (percepatan = 0), maka : Hukum Newton I  F = 0

GAYA NORMAL & GAYA GESEKAN Bidang Datar Bidang Miring W N F f W N f  = koefisien gesekan s = koefisien gesekan statik (benda tidak bergerak) k = koefisien gesekan kinetik (benda bergerak)

1. Gaya normal terhadap bidang horizontal Jika bidang sentuh antara dua benda adalah horizontal, maka arah gaya normalnya adalah vertikal.  2. Gaya normal terhadap bidang miring Jika bidang sentuh antara dua benda adalah miring, maka arah gaya normalnya juga akan miring.  3. Gaya normal terhadap bidang vertikal Jika bidang sentuh antara dua benda adalah vertikal, maka arah gaya normalnya adalah horizontal. Pada bidang vertikal, benda harus diberi gaya F untuk menekan benda agar tidak jatuh. Dalam keadaan ini, gaya normal N akan terjadi dimana besarnya sama dengan gaya F dan arahnya tegak lurus dengan bidang sentuh atau berlawanan arah dengan F.

Gaya Gesek Statis (fs) Pada Hukum I Newton resultan yang bekerja pada benda sama dengan nol, maka apabila kita telah memberikan gaya untuk menggerakkan suatu benda namun tetap diam maka disana ada gaya gesek yang bekerja. Jadi gaya gesek statis adalah gaya gesek yang bekerja pada benda diam. Tingkat kekasaran permuakaan suatu benda pada suatu bidang yang bersentuhan dinamakan koefisien gesek statis(μs) jika pada benda diam.selain itu juga ada gaya normal(N) yang mempengaruhi besarnya gaya gesek.

Gaya Gesek Kinetis (fk) Ketika menggelindingkan kelereng di atas tanah lama kelamaan kelereng akan terdiam dan berhenti menggelinding, maka disana terjadi pengurangan kecepatan yang disebabkan oleh gaya gesek tanah. Jadi Gaya Gesek Kinetis (fk) adalah gaya gesek yang terjadi pada benda yang bergerak. Sama seperti gaya gesek statis, gaya gesek ini dipengaruhi oleh gaya normal dan koefisien gesek namun yang kinetis (fk)

Kombinasi berbagai gaya Katrol N T T f W2 > T W1 W2

Katrol N T T f W2 < T W1 W2

GAYA SENTRIPETAL Agar benda bergerak melingkar, sesuatu harus menyebabkannya bergerak melingkar FISIKA

Bart mengayunkan bola mengelilingi kepalanya dalam sebuah lingkaran, berarti bola mengalami gaya sentripetal. Gaya apa yang berfungsi sebagai gaya sentripetal itu ? Tegangan tali!

FR = m aR = m GAYA SENTRIPETAL KINEMATIKA GERAK MELINGKAR : SELALU ADA HUKUM II NEWTON : GAYA SENTRIPETAL FR = m aR = m PERSOALANNYA : GAYA – GAYA MANA YANG BERKONTRIBUSI ???

HUKUM NEWTON III Jika dua benda berinteraksi, gaya yang dilakukan oleh benda pertama pada benda kedua sama dan berlawanan arah dengan gaya yang dilakukan oleh benda kedua pada benda pertama. F21 F12 M1 M2

Jika kita memukul (atau menarik) sebuah benda / orang, maka benda itu (orang) akan memukul ( atau menarik ) kita balik

CONTOH PENERAPAN Sebuah benda dengan berat (w) yang berada di atas meja. Meja akan memberikan reaksi gaya normal (N), sehingga N = W dengan arah gaya saling berlawanan.

CONTOH SOAL Dua balok (m1 dan m2) yang bersentuhan mula-mula diam di atas lantai licin seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Jika m1 = 70 kg, m2 = 30 kg dan pada balok pertama dikerjakan gaya sebesar 200 N, maka tentukanlah percepatan masing-masing balok dan gaya kontak antarbalok tersebut.

PEMBAHASAN Keadaan benda 1 dan 2 saling bersentuhan sehingga akan timbul gaya kontak atau gaya aksi reaksi berdasarkan Hukum III Newton. Supaya lebih jelas, perhatikan gambar berikut ini. F12 adalah gaya aksi yang diberikan balok 1 kepada balok 2 (bekerja pada balok 2). Sedangkan F21 adalah gaya reaksi yang diberikan balok 2 kepada balok 1 (bekerja pada balok 1). Kedua gaya ini memiliki besar yang sama.

PEMBAHASAN (lanjutan) Untuk menentukan besar percepatan kedua balok dan juga gaya kontak kita tinjau persamaan gerak masing-masing balok menggunakan Hukum II Newton sebagai berikut. Tinjau Balok 1 Karena lantai licin maka tidak ada gaya gesek yang bekerja, sehingga resultan gaya pada sumbu-Y tidak perlu diuraikan. ΣFX = ma F – F21 = m1a ............... Pers. (1) Tinjau Balok 2 F12 = m2a ............... Pers. (2)

PEMBAHASAN (lanjutan) Karena F12 = F21, maka kita dapat mensubtitusikan persamaan (2) ke dalam persamaan (1) sebagai berikut. F – m2a = m1a F = m1a + m2a F = (m1 + m2)a a = F/(m1 + m2) ............... Pers. (3) Dengan memasukkan nilai yang diketahui dalam soal ke dalam persamaan (3), maka kita peroleh besar percepatan kedua balok sebagai berikut. a = 200/(70 + 30) a = 200/100 a = 2 m/s2

PEMBAHASAN (lanjutan) Jadi, besar percepatan kedua balok adalah 2 m/s2. Untuk menentukan gaya kontak antara balok 1 dan 2, kita subtitusikan nilai percepatan yang kita peroleh ke dalam persamaan (2) sebagai berikut. F12 = m2a F12 = (30)(2) F12 = 60 N Dengan demikian, besar gaya kontak antarbalok adalah 60 N.