DINAMIKA PARTIKEL

3.1 HUKUM NEWTON Hukum I Newton “Setiap benda akan tetap berada pada keadaan diam atau bergerak lurus beraturan, kecuali jika benda itu dipaksa untuk mengubah keadaan tersebut oleh gaya-gaya yang dikerjakan padanya.”

Hukum II Newton “Percepatan yang dihasilkan oleh gaya total pada sebuah benda, berbanding lurus dengan besar gaya total tersebut pada arah yang sama, dan berbanding terbalik dengan massa dari benda.”

Hukum III Newton “Jika sebuah benda memberikan gaya pada benda lain, benda itu akan mendapat gaya dari benda lain itu, dengan besar gaya yang sama dan arah yang berlawanan dari gaya pertama.”

3.2 MASSA dan BERAT MASSA suatu benda adalah ukuran kelembaman dari benda tsb. Satuan massa adalah kilogram. BERAT suatu benda adalah gaya gravitasional yang dilakukan oleh bumi padanya. Berat termasuk gaya (besaran vektor), dengan arah adalah arah dari gaya gravitasional, yaitu menuju ke pusat bumi. Satuan berat adalah Newton.

3.3 GAYA GESEKAN Jika permukaan suatu benda bergesekan dengan permukaan benda lain, maka masing-masing benda akan melakukan gaya gesekan terhadap yang lain, yang arahnya berlawanan dengan arah geraknya.

Gaya gesekan antara dua permukaan yang saling diam satu sama lain disebut gaya gesekan statik. Gaya yang bekerja antara dua permukaan yang saling bergerak relatif disebut gaya gesekan kinetik. μs adalah koefisien gesekan statik, μk adalah koefisien gesekan kinetik dan N adalah besar gaya normal.

3.4 Beberapa Pemakaian Hukum Gerak Newton Contoh 1 Sebuah kotak dengan massa 70 kg ditarik dengan gaya 400 N dengan sudut 30o terhadap horizontal. Koefisien gesekan kinetis adalah 0,5. Tentukan percepatan kotak! 300

Hitung gaya yang dikerjakan bidang pada balok ! Contoh 2 Sebuah balok kayu 50 kg diam di puncak sebuah bidang miring, seperti tampak pada gambar. Jika gesekan pada bidang miring dapat diabaikan, dan g = 10 m/s2, Berapa lama waktu yang diperlukan balok untuk meluncur ke dasar bidang miring ? Hitung gaya yang dikerjakan bidang pada balok ! 20 m 5 m

Contoh 3 Tentukan TA dan TB dari gambar di bawah ini! 300 450 TA TB 100 N

Contoh 4 Seutas tali yang dilewatkan pada sebuah katrol yang berputar dengan mudah (yang tidak memiliki massa dan tanpa gaya gesekan) memiliki massa 7 kg bergantung pada satu ujungnya dan sebuah massa 9 kg bergantung pada ujung yang lain.(Pengaturan ini disebut Pesawat Atwood). Tentukan percepatan massa dan tegangan pada tali! 7 kg 9 kg

Latihan ! Dua balok, dengan massa m1 dan m2, didorong dengan gaya F. Koefisien gesekan antara setiap balok dan meja adalah 0,4. Berapakah seharusnya nilai F jika kita menginginkan balok2 memiliki percepatan 200 cm/s2? Berapa besar gaya yang diberikan m1 pada m2? Gunakan m1 = 300 g dan m2 = 500 g. F m1 m2

Latihan ! Koefisien gesekan kinetis antara balok A dan meja adalah 0,2, mA = 25 kg dan mB = 15 kg. Berapa jauh balok B akan jatuh dalam 3 detik pertama setelah sistem tsb dilepaskan? A B

3.5 GAYA SENTRIPETAL Sebuah benda yang bergerak melingkar dengan laju tetap v mempunyai percepatan ke arah pusat lingkaran berjejari r, atau pada arah sentripetal. Gaya ini disebut gaya sentripetal.

3.6 GAYA GRAVITASI Hukum Gravitasi Gaya antara dua partikel yang mempunyai massa m1 dan m2 dan terpisah oleh jarak r adalah suatu gaya tarik menarik sepanjang garis yang menghubungkan kedua partikel tersebut. dimana G = 6,673 x 10-11 Nm2/kg2.

Perubahan percepatan gravitasi dengan ketinggian Jika m1 diambil sebagai massa bumi MB, dan m2 diambil sebagai massa benda m, maka gaya tarik oleh bumi pada benda (dengan r adalah jarak benda ke pusat bumi) adalah : Menurut hukum II newton, gaya tarik bumi akan menyebabkan percepatan g menurut hubungan F = mg, sehingga percepatan gravitasi g dapat dituliskan sebagai