Gaya, Massa, Momentum
Materi selanjutnya: selanjutnya: Dinamika Mekanisme apakah yang menyebabkan sebuah benda bergerak?? bergerak Mengapa gerak benda dapat memiliki percepatan yang berbedaberbeda-beda beda??
Mendeskripsikan gerak benda dengan besaran perpindahan,, kecepatan dan percepatan perpindahan
Materi sebelumnya: sebelumnya: Kinematika
Dinamika
19:31:04
Fisika Dasar
RESULTAN GAYA
≠0
?
oleh
=0
SETIMBANG GLB
Menggambarkan adanya interaksi antara benda dengan lingkungannya. Merupakan besaran vektor.
PERUBAHAN BENTUK (deformasi)
PERUBAHAN GERAK (Percepatan)
Dinamika
GAYA
19:31:04
Fisika Dasar
INTERAKSI Jarak jauh
Kontak langsung
Dinamika
Medan Gaya
Gaya Kontak
19:31:04
Fisika Dasar
19:31:04
Hukum Kelembaman
ΣF=0
a=0 Sistem Inersial
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.
HUKUM I NEWTON
Dinamika
Fisika Dasar
v = konstan
MASSA (m)
m1 a1 = m2 a2
Skalar
19:31:04
Satuan SI kilogram (kg (kg))
Jika pengaruh dari luar (F) tidak dapat diabaikan, diabaikan, Seberapa jauh sebuah benda mampu mempertahankan sifat kelembamannya kelembamannya ?
Sistem Inersial
KELEMBAMAN
Dinamika
Fisika Dasar
19:31:04
∑ Fy = ma y
1 N ≡ 1 kg ⋅ m ⋅ s -2 1 dyne ≡ 1 g ⋅ cm ⋅ s − 2 1 lb = 1 slug ⋅ ft ⋅ s − 2
Satuan Gaya : newton (N)
∑ Fx = max
∑ F = ma
a ∝ ∑F
1 N = 0.225 lb
1 N = 105 dyne
∑ Fz = ma z
Percepatan pada sebuah benda sebanding dengan resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut
HUKUM II NEWTON
Dinamika
Fisika Dasar
19:31:04
F
N
A B
Jika dua benda berinteraksi berinteraksi,, gaya yang dilakukan oleh benda pertama pada benda kedua adalah sama dan berlawanan arah dengan gaya yang dilakukan oleh benda kedua pada benda pertama pertama.. (Aksi Aksi--Reaksi Reaksi)
HUKUM III NEWTON
Dinamika
Fisika Dasar
19:31:04
W
m
Gaya berat, dialami semua benda yang berada di atas permukaan bumi. Untuk benda-benda dekat permukaan mempunyai besar gaya berbanding lurus dengan massanya dan arahnya menuju ke pusat bumi, atau menuju ke bawah untuk pengamat di permukaan bumi.
GAYA BERAT
Macam--Macam Gaya Macam
Fisika Dasar
19:31:04
Untuk gaya gravitasi umum antara benda bermassa m1 dan m2 besarnya adalah : m1m 2 F=G 2 r Dengan G menyatakan konstanta gravitasi yang besarnya G = 6,67 × 10-11 Nm2/kg2.
Gaya gravitasi Besar gaya gravitasi : W = mg dengan g adalah percepatan gravitasi yang besarnya 10 m/s2
) : W = −mg j
Macam--Macam Gaya Macam
Fisika Dasar
19:31:04
W
N
N
W
Gaya ini adalah gaya dari alas/lantai ketika suatu benda diletakkan pada alas tersebut. Gaya normal merupakan reaksi dari gaya berat benda. Arah dari gaya normal selalu tegak lurus dengan bidang alas/lantai.
GAYA NORMAL
Macam--Macam Gaya Macam
Fisika Dasar
W
∑F = 0
f
statik
Gaya berat
F
Gaya normal
f s ,maks = µ s N
f s = F ≤ f s ,maks
Gaya gesek statik
fs
Benda diam
N
GAYA GESEK
fk
kinetik
f k = µk N
Gaya gesek kinetik
Benda bergerak
W
N
F
F
∑ F = ma
F > f s ,maks
a
19:31:04
Fisika Dasar
xo F
∆x
x
19:31:04
Gaya pegas terjadi jika pegas ditarik dari posisi setimbangnya dan yang besarnya sebanding dengan pergeseran ujung pegas yang ditarik. ditarik. Besar gaya F = k.∆ k.∆x dengan k konstanta pegas dan ∆x menyatakan besar pergeseran pergeseran..
GAYA PEGAS
Fisika Dasar
19:31:04
Bagaimana diagram benda bebas jika F bekerja pada m2?
m2
m1
F
fg2
N2
m1 g
m2 g
m2
fg1
fg1
m1 g
m1
N1 F
Setiap benda dalam suatu sistem dapat dipandang sebagai benda bebas yang berdiri sendiri. sendiri. GayaGaya-gaya yang bekerja pada benda bebas dapat diuraikan menjadi komponen gaya yang sejajar dan tegak lurus bidang kontak
Diagram Benda Bebas
Fisika Dasar
19:31:04
Cara manakah yang lebih mudah, mudah, mengapa ?
Seorang ayah sedang bermaik ski dengan anaknya. anaknya. Si anak duduk di roda. roda. Ada dua cara supaya roda ski yang diduduki anak tersebut bergerak : (a) menariknya dan (b) mendorongnya.. mendorongnya
Dinamika
Fisika Dasar
F cos θ
f k = µ k N = µ k (mg − F sin θ)
300
r F
19:31:04
Gaya gesek pada peristiwa menarik lebih kecil dibandingkan dengan pada kasus mendorong,, sehingga akan lebih mudah menarik dibandingkan dengan mendorong mendorong
f k = µ k (mg + F sin θ)
F cos θ − f k = ma
W = mg
F cos θ − f k = ma
r F
N
∑ F = ma
300
F cos θ
fk
F sin θ
(b). Menarik
∑ F = ma
W = mg
F sin θ
fk
N
(a). Mendorong
Dinamika
Fisika Dasar
1.
m2
Hitung percepatan masing-masing benda dan tegangan tali pada gambar di atas jika diketahui m1 = 2 kg dan m2 = 3 kg! Anggap lantai licin.
m1
Latihan
19:31:04
Fisika Dasar
2.
m2
19:31:04
b. Percepatan benda jika massa m2 ditambah 1 kg
Diketahui koefisien gesekan pada lantai µk = 0,2 dan µs = 0,3. Massa m1 = 10 kg. Tentukan : a. Massa m2 pada saat benda tersebut akan bergerak
m1
Latihan
Fisika Dasar
3.
53O
B
19:31:04
Hitung percepatan masing-masing benda dan tegangan tali pada gambar di atas jika diketahui mA = 2 kg dan mB = 3 kg! Anggap lantai licin.
37O
A
Latihan
Fisika Dasar
4.
37O
A 53O
B
Licin
19:31:04
Jika massa tali dan katrol diabaikan dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2, maka hitung percepatan masingmasing benda untuk gambar di bawah ini ! Diketahui massa benda A = 5 kg dan massa benda B = 3 kg.
Kasar, µk = 0,1
Latihan
Fisika Dasar
5.
19:31:04
C
Dua benda A (mA = 2 kg) dan B (mB = 4 kg) diletakkan seperti pada gambar. Benda B dihubungkan dengan benda C oleh sebuah tali tak bermassa. Massa mC = 6 kg. Antara benda B dengan alas mempunyai µk = 0,5. Benda B dipercepat tepat pada saat benda A akan bergeser dari B. Percepatan g = 10 m/s2. a. Hitung koefisien gesek statik A antara A dan B B b. Hitung tegangan tali
Latihan
Fisika Dasar
19:31:04
7. Dua buah gaya F1 dan F2 bekerja pada benda yang bermassa 5 kg. Jika F1 = 20 N dan F2 = 15 N, tentukan percepatan benda jika gaya diberikan seperti pada gambar (a) dan (b).
6. Sebuah partikel bermassa 0,4 kg dikenai dua gaya, F1 = (2 i – 4 j) N dan F2 = (-2,6 i + 5 j). Jika partikel awalnya pada keadaan pada t = 0, tentukan posisi dan kecepatannya pada t =1,6 s
Latihan
Fisika Dasar
19:31:04
1. Sebuah kantong semen seberat 325 N digantung dengan 3 buah tali. Dua dari tiga tali tersebut membentuk sudut 60,00 dan 25,00 terhadap horisontal. Apabila sistem dalam kesetimbangan tentukan tegangan tali T1, T2, dan T3.
Tugas
Fisika Dasar
19:31:04
2. Seorang Ibu menarik sebuah tas koper dengan massa 20 20,,0 kg dengan kecepatan konstan dengan sudut sebagai sudut dari tali terhadap bidang horisontal. horisontal. Dia menarik dengan gaya 35 N dan gaya gesek antara tas dan lantai 20 N. (a) Hitung sudut yang dibentuk tersebut! (b) Hitung gaya normal tas tersebut !
Tugas
Fisika Dasar
3. Seorang pria penderita cacat dengan berat 900 N menggunakan 2 buah tongkat di kedua tangannya membentuk sudut sama terhadap badannya (vertikal), 220. Setengah dari berat badannya ditopang oleh kedua buah tongkat tersebut, setengahnya lagi oleh gaya vertikal dari lantai oleh kakinya. kakinya. (asumsi:: pria tersebut bergerak konstan (asumsi dan terdapat gaya gesek tongkat & lantai.. Hitung: lantai Hitung: a. Koefisien gesekan terkecil yg mungkin antara tongkat dan lantai. b. Besar gaya untuk setiap tongkat tersebut
Tugas
19:31:04
Fisika Dasar
