BAB 7 HUKUM NEWTON KOMPETENSI DASAR 3.7Menganalisis interaksi pada gaya serta hubungan antara gaya, massa dan gerak lurus benda serta penerapannya dalam.

Presentasi berjudul: "BAB 7 HUKUM NEWTON KOMPETENSI DASAR 3.7Menganalisis interaksi pada gaya serta hubungan antara gaya, massa dan gerak lurus benda serta penerapannya dalam."— Transcript presentasi:

1 BAB 7 HUKUM NEWTON KOMPETENSI DASAR 3.7Menganalisis interaksi pada gaya serta hubungan antara gaya, massa dan gerak lurus benda serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari 4.7Melakukan percobaan berikut presentasi hasilnya terkait gaya serta hubungan gaya, massa dan percepatan dalam gerak lurus benda dengan menerapkan metode ilmiah

2  Dinamika adalah ilmu yang mempelajari gaya sebagai penyebab gerak  Hukum Newton menyatakan hubungan antara gaya, massa dan gerak benda  Gaya adalah kekuatan dari luar berupa dorongan atau tarikan 7.1 Pendahuluan

3 Hukum Newton adalah hukum yang menggambarkan hubungan antara gaya yang bekerja pada suatu benda dan gerak yang disebabkannya. Hukum gerak ini merupakan pondasi mekanika klasik yang dijabarkan dalam tiga Hukum Fisika Sesuai dengan namanya, Hukum Newton dikemukaan oleh seorang ahli fisika, matematika, dan filsafat dari Inggris yang bernama Sir Isaac Newton (1643 – 1722). Ia menemukan hukum gravitasi, hukum gerak, kalkulus, teleskop pantul, dan spektrum. 7.2 Hukum Newton

4 7.2.1 Hukum I Newton Setiap benda akan tetap dalam keadaan (kecepatan = 0) atau bergerak sepanjang garis lurus dengan kecepatan konstan (bergerak lurus beraturan) kecuali bila ia dipengaruhi gaya untuk mengubah keadaannya.  F = 0 Untuk benda diam atau bergerak lurus beraturan 7.2.2 Hukum II Newton Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gayanya, searah dengan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda Dimana:F = gaya (newton) m = massa (kilogram) a= percepatan (m/s2)

5 7.2.3 Hukum III Newton Jika sebuah benda memberikan gaya pada benda kedua, maka benda kedua akan memberikan gaya kepada benda pertama yang besarnya sama tapi berlawanan arah. F aksi = - F reaksi 7.3 Satuan Gaya Dimana:F = gaya m = massa a= percepatan F = m a Dalam satuan SI

6 7.4 Macam-macam Gaya Untuk sistem 2 benda titik terdapat gaya-gaya :  Gaya Interaksi  Gaya kontak 7.4.1 Gaya Interaksi Gaya yang ditimbulkan oleh satu benda pada benda lain walaupun letaknya berjauhan Macam-macam gaya interaksi:  Gaya gravitasi  Gaya Listrik  Gaya Magnet Definisi Medan Ruang yang merupakan daerah pengaruh gaya. Akibatnya benda-benda yang berada dalam suatu medan (medan gravitasi, medan listrik, medan magnit) akan menderita gaya (gaya gravitasi, gaya listrik, gaya magnit).

7 7.4.2 Gaya Kontak Gaya yang terjadi hanya pada benda-benda yang bersentuhan Gaya normal adalah gaya reaksi dari gaya berat yang dikerjakan benda terhadap bidang tempat benda terletak. Jadi benda melakukan aksi dan bidang melakukan reaksi. Arah gaya normal N selalu tegak lurus pada bidang a. Gaya Normal W = berat benda/ gaya gravitasi bumi thd benda N = gaya normal oleh meja terhadap benda

8 b. Dua Buah Benda yang Bertumpuk pada Bidang Horizontal m1m1 (i) Sebuah benda di atas lantai Gaya Normal pada benda : Gaya Normal pada dua benda : N = m 1 g N = (m 1 + m 2 ) g m1m1 m2m2 (ii) Dua buah benda di atas lantai

9 c. Gaya Gesekan Gaya gesekan dapat terjadi sebagai berikut  Gaya gesekan antara zat padat dan zat padat  Gaya gesekan antara zat padat dan zat cair (fluida) f F Arah gaya gesekan selalu sejajar dengan bidang tempat benda berada dan berlawanan dengan arah gerak benda. Jadi gaya gesekan melawan gerak (menghambat) Gaya yang melawan gerak relatif dua benda

10 (i). Gaya Gesekan Statik (f s ) Gaya gesekan yang bekerja antara 2 permukaan benda dalam keadaan diam relatif satu dengan yang lainnya f s   s N f s = gaya gesekan statik  s = koefisien gesekan statik N= gaya normal f s <  s N f s =  s N benda diam benda akan bergerak

11 (ii). Gaya Gesekan Kinetik (f k ) Gaya gesekan yang bekerja antara 2 permukaan benda yang saling bergerak relatif f k =  k N f k = gaya gesekan kinetik  k = koefisien gesekan kinetik N= gaya Normal f F N W = mg

12  Kemungkinan-kemungkinan : 1.Jika f k < f s 2.Jika f k = f s benda diam atau bergerak benda saat mulai akan bergerak  Sifat-sifat gaya gesekan Gaya gesekan tergantung: Sifat permukaan kedua benda bergesekan (  ) Berat benda atau gaya normal  Jika benda ditarik dengan gaya F, tapi benda belum bergerak karena ada gaya gesekan f s melawan F  Jika gaya F diperbesar hingga akhirnya benda bergerak, maka gaya gesekan pada saat benda mulai bergerak f k < f s

13

14 7.5 Gerak Benda pada Bidang Miring 7.5.1 Gerak benda pada bidang miring licin (tanpa ada gesekan) N y x  mg sin  mg cos  mg Gaya yang bekerja pada benda: Gaya Normal N = mg cos  Gaya Berat W = mg Gaya berat Diuraikan menjadi 2 komponen : Sejajar bidang F x = mg sin  Tegak lurus bidang F y = mg cos  Gaya yang menyebabkan benda bergerak pada bidang miring ke bawah adalah mg sin , sehingga F x = ma mg sin  = ma

15 7.5.2 Gerak benda pada bidang miring dengan gaya gesekan N yx  mg sin  mg cos  mg fkfk Gaya yang bekerja pada benda: Gaya Normal Gaya Berat Gaya Gesekan N = mg cos  W = mg f k =  k N =  k mg cos   F = m.a mg sin  - f k = m.a Jadi jumlah gaya yang bekerja pada benda mg sin  -  k mg cos  = m.a

16

17

18

19 7.6 Sistem Katrol A B kk (a) a a   TT m B. g m A g fAfA NANA Diagram bebas sistem benda A dan benda B (b) A B

20 Gaya-gaya yang bekerja pada benda:  Pada benda A:  Gaya berat  Gaya Normal  Gaya Gesek  Gaya Tegangan tali N A = m A. g f A =  k. m A. g T  Pada benda B:  Gaya Berat  Gaya Tegangan tali W B = m B. g T Jika benda bergerak maka berlaku Hukum II Newton  Untuk kedua benda berlaku : Untuk bidang kasar : Untuk bidang licin : W A = m A. g

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30 7.7 Gaya Sentripetal Titik O = titik pusat lingkaran Besar percepatan sentripetal

31 Jika massa partikel yang melakukan gerak melingkar = m, maka gaya yang menimbulkan percepatan sentripetal disebut gaya sentripetal yang diberi lambang (Fs) yaitu: gaya yang arahnya selalu menuju titik pusat lingkaran. Berdasarkan Hukum II newton: Fs = gaya sentripetal (N) m = massa (kg) a S = percepatan sentripetal (m/s 2 ) v = kelajuan linier (m/s) ω = kecepatan sudut (rad/s) R = jari-jari (m)

32 BEBERAPA CONTOH PENERAPAN GAYA SENTRIPETAL a. Benda digantung dengan tali diputar dengan arah vertikal.

33 b. Benda digantung dengan tali diputar dengan arah horizontal.

34 c. Benda bergerak di dalam bidang lingkaran vertikal.

35 d. Benda bergerak di luar bidang lingkaran vertikal.

36 e. Alat sentrifugal

37 f. Ayunan konis