DINAMIKA
DINAMIKA Konsep Gaya dan Massa y Massa adalah materi yang terkandung dalam suatu zat dan dapat dikatakan sebagai ukuran dari inersia(kelembaman). y Gaya adalah penyebab terjadi gerakan pada benda. y Konsep Gaya dan Massa dijelaskan oleh Hukum Newton ⊲ Hukum I menyatakan “Sebuah benda akan berada dalam keadaan diam atau bergerak lurus beraturan apabila resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol”. ⊲ HukumII menyatakan “Benda akanmengalami percepatan jika ada gaya yang bekerja pada benda tersebut dimana gaya ini sebanding dengan suatu kontanta dan percepatannya”. Atau lebih umum adalah
⊲ HukumIII menyatakan “ Dua benda yang berinteraksi akan timbul gaya pada masing-masing benda tsb yang arahnya berlawanan dan besarnya sama”.
y Satuan untuk gaya adalah Newton, (N) atau dyne, dan dimensiMLT−2.
Macam-macam Gaya y Di alam semesta ada 4 gaya yang berpengaruh yaitu gaya Elektromagnetik, gaya Gravitasi, gaya Interaksi Kuat dan gaya Interaksi Lemah. y Gaya interaksi : gaya Gravitasi dan gaya Listrik-Magnetik. y Gaya Kontak : gaya Normal, gaya Gesek dan gaya Tegang Tali.
Gaya Normal y Gaya normal adalah gaya reaksi dari gaya berat yang dikerjakan pada benda terhadap bidang dimana benda itu terletak dan tegak lurus bidang. N = mg; g = percepatan gravitasi y Benda
yang bersentuhan menimbulkan gaya normal, gaya berat dan gaya gesek
Gaya Gesek y Gaya yang melawan gerak relatif antara 2 benda yang bersentuhan. y Gaya gesek ini dapat terjadi pada:
⊲ gaya gesek antara zat padat dengan zat padat. ⊲ gaya gesek antara zat cair dengan zat padat. y Gaya gesek dipengaruhi oleh beberapa faktor: ⊲ keadaan permukaan. ⊲ kecepatan relatif. ⊲ gaya yang bekerja pada benda tsb. y Gaya gesek, dinyatakan = koefisien gesek kinetik = koefisien gesek statik N = gaya normal Pada umumnya .
y Sifat-sifat gaya gesek
⊲ Gaya gesek maksimum(statik dan kinetik) tidak tergantung pada luas permukaan bidang gesek dan berbanding lurus dengan gaya normal. ⊲ Gaya gesek kinetik tergantung pada kecepatan relatif antara 2 benda yang bersentuhan.
Gaya Tegang Tali Gaya tegang tali adalah gaya yang terjadi pada tali, pegas atau batang yang ujung-ujung dihubungkan dengan benda lain. Gaya tegang tali memenuhi
gambar disamping menunjukkan gaya tegang tali pada pesawat Atwood.
Pusat Massa dan Titik Berat y Pusat Massa adalah titik tangkap dari resultan gaya-gaya berat pada setiap
komponen dimana jumlah momen gaya terhadap titik(pusat massa) sama dengan nol. y Bagian massa(dm) dapat dinyatakan dalam bentuk: y Titik berat adalah titik yang dilalui oleh garis kerja resultan gaya berat sistem
dan merupakan garis potong dari garis kerja gaya berat bila sistem ini berubahubah. y Titik berat dan pusatmassa dapatmempunyai kordinat yang sama atau berhimpit
jika benda tsb dekat permukaan bumi. Untuk benda-benda yang jauh dari permukaan bumi titik berat dan pusat massa tidak berhimpit.
Gambar Pusat Massa dan Titik Berat
Gerak Pusat Massa y Gerak pusat massa suatu benda dapat dihubungkan dengan gaya netto yang bekerja pada
benda tersebut.
y Secara fisis dapat dijelaskan yaitu gerak sistem partikel dapat diwakili oleh gerak pusat
massa dan gaya Fext merupakan gaya netto karena gaya-gaya internal saling meniadakan. y Untuk memudahkan pemahaman, ambil contoh : Sebuah benda ditembakkan dengan sudut elevasi dan kecepatan awal. Kemudian pada titik tertinggi benda terpecah menjadi 2 bagian dimana bagian yang lebih ringan bergerak terus dan bagian yang lebih berat jatuh bebas. Sehingga dapat dinyatakan bahwa setelah benda pecah, pusat massa benda akan terus bergerak melalui lintasannya seolah-olah tidak terpecah akibatnya letak jatuh benda yang ringan dapat diprediksi.
Sebuah peluru pecah menjadi dua dengan gerak pusat massa tetap. Pemakaian Hukum Newton Kesetimbangan benda titik Syarat kesetimbangan benda titik: Penyelesaian kesetimbangan benda titik:
T1 = W = mg dan jika nilai W diketahui maka nilai T2 dan T3 dapat ditentukan.
Kesetimbangan Benda Tegar y Syarat kesetimbang benda tegar adalah
Tangga yang tersandar pada dinding licin dan bagian bawahnya kasar.
y
Kasus adalah tangga yang bersandar pada dinding yang licin dan lantainya tidak licin. Tangga dalam kesetimbangan, gaya-gaya yang bekerja adalah W, NA, fA dan NB harus memenuhi . Penyelesaian:
y
Gaya titik A bekerja lebih dari satu gaya syarat :
y
Jika nilaiW atau berat tangga diketahui maka nilai NA, NB dan μ dapat ditentukan.
