DINAMIKA

1
DINAMIKA
2
Dinamika

• Hukum Newton
• Usaha
• Energi
• Daya
• Impuls dan momentum

3
Dinamika

• Hukum Newton ada 3
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 3

4
Dinamika

• Hukum Newton 1
• Jika gaya resultan yang bekerja pada suatu benda
  0, maka benda yang asalnya diam akan tetap
  diam, yang asalnya bergerak akan tetap bergerak
  lurus beraturan

Jadi benda memiliki sifat lembam, artinya
cenderung mempertahankan keadaan asalnya
5
Dinamika

• Hukum Newton 2

a
Percepatan a yg timbul jika gaya F bekerja pada
masa m, sebanding dengan F
F
m
Bila F tetap tetapi masa benda menjadi 2m maka
percepatan yg timbul menjadi ½ a
3a
3F
m
½ a
F m . a
F
2m
Arah F selalu sama dengan arah a
6
Dinamika
F
a
Tg a m
m
a
F tetap
m tetap

• F diatas adalah gaya resultan (gaya berat w dan
  gaya normal N saling menghapus

7
Dinamika
F resultan F cos ? m a
F resultan w2w1(m1m2)a
m2 g T m2 a
atau
T m1 g m1 a
8
Dinamika

• Hukum Newton 3
• Jika sebuah benda A mengerjakan gaya pada benda
  B maka benda B tersebut juga akan mengerjakan
  gaya pada benda A yang sama besarnya tetapi
  arahnya berlawanan

ATAU
F aksi - F reaksi
9
Dinamika

• Usaha
• Pada sebuah benda bekerja gaya F yang tetap,
  benda tersebut berpindah sejauh s, maka usaha w
  yang dilakukan gaya F terhadap benda
  didefinisikan

W F s F s cos ?
Bila ? 00 w F . S ? 900
w 0 ? 1800 w - F . S Dalam SI, w
bersatuan Newton m
10
Dinamika

• Bila F searah gerak benda dan besarnya
  berubah-ubah, maka

W luas diagram F - s
11
Dinamika

• Energi Kinetik
• Sebuah benda bermasa m yang bergerak dengan
  kelajuan v memiliki energi kinetik

Ek ½ m v2
Jadi usaha oleh gaya F wF Ek2 Ek1 ? Ek
12
Dinamika

• Energi Potensial
• Energi potensial grafitasi bumi.

Ep m g h
Jika g konstan
m masa benda g percepatan grafitasi h
tinggi benda (dr permukaan bumi
13
Dinamika

• Energi potensial elastik / pegas
• Sebuah pegas memiliki konstanta gaya pegas c,
  gaya F pegas berbanding lurus dengan perubahan
  panjang x pegas

F c x
Ep ½ c x2

• Energi potensial elastik
• satuan SI Ep joule
• satuan c N/m

14
Dinamika

• Hukum kekekalan Energi

Em Ek Ep

• Hukum Kekekalan energi mekanik dalam medan
  grafitasi bumi berlaku bila
• Pada benda tidak bekerja gaya luar selain gaya
  beratnya sendiri
• Pada benda bekerja gaya luar tetapi gaya luar
  tersebut tidak melakukan usaha ( w 0 )

15
Dinamika

• Daya

P w/t
w F . s
P F cos ?

• P daya joule/dt watt
• 1 watt 1/746 HP
• 1 HP 746 watt

16
Dinamika

• Impuls dan Momentum
• Sebuah benda yang mermasa m bergerak dengan
  kecepatan v maka benda itu memiliki momentum
  linier p

Momentum p m v
dalam SI, p persatuan kg m/s sedangkan impuls
didefinisikan sebagai Dalam SI, impuls bersatuan
N s Bila F (gaya bekerja pd benda) konstan
impuls ? F . ?t
impuls F ?t
Dapat dibuktikan impuls perubahan momentum
? F . ?t mv2 mv1
17
Dinamika

• Hukum Kekekalan momentum
• Bila impuls p yg bekerja pada suatu benda 0
  maka tidak ada perubahan momentum linier pada
  benda tsb berlaku hukum kekekalan momentum
  linier
• Contoh tumbukan 2 benda

v1
v2
v1 v2
Sebelum tumbukan
Sesudah tumbukan
Jumlah momentum sebelum tumbukan sesudah
tumbukan
m1 v1 m2 v2 m1 v1 m2 v2
18
Dinamika

• Ledakan
• Misal bahan peledak bermasa m bergerak dengan
  kecepatan v meledak menjadi dua bagian dengan
  masa m1 dan m2 yang memiliki kecepatan v1 dan v2

m v m1 v1 m2 v2
19
(No Transcript)
20
(No Transcript)
21

• 1. Sebuah palu bermassa 2 kg berkecepatan 20
  m/det. menghantam sebuah paku, sehingga paku itu
  masuk sedalam 5 cm ke dalam kayu. Berapa besar
  gaya tahanan yang disebabkan kayu ?
• Jawab
• Karena paku mengalami perubahan kecepatan gerak
  sampai berhenti di dalam kayu, make kita gunakan
  prinsip Usaha-Energi
• F. S Ek akhir - Ek awal
• F . 0.05 0 - 1/2 . 2(20)2
• F - 400 / 0.05 -8000 N
• (Tanda (-) menyatakan bahwa arah gaya tahanan
  kayu melawan arah gerak paku ).

22
Seorang bermassa 60 kg menaiki tangga yang
tingginya 15 m dalam waktu 2 menit. Jika g 10
m/det2, berapa daya yang dikeluarkan orang
tersebut?
Jawab P W/t mgh/t 60.10.15/2.60 75
watt.
23
Sebuah bola massa 0.2 kg dipukul pada waktu
sedang bergerak dengan kecepatan 30 m/det.
Setelah meninggalkan pemukul, bola bergerak
dengan kecepatan 40 m/det berlawanan arah semula.
Hitung impuls pada tumbukan tersebut !
Jawab Impuls F . t m (v2 - v1)         
0.2 (-40 - 30)          -14 N det Tanda 
negatif berarti arah datangnya berlawanan dengan
arah datangnya bola.
24
Sebuah peluru yang massanya M1 mengenai sebuah
ayunan balistik yang massanya M2. Ternyata pusat
massa ayunan naik setinggi h, sedangkan peluru
tertinggal di dalam ayunan. Jika g percepatan
gravitasi, hitunglah kecepatan peluru pada saat
ditembakkan !
Jawab Penyelesaian soal ini kita bagi dalam dua
tahap, yaitu
1. Gerak A - B. Tumbukan peluru dengan ayunan
adalah tidak elastis jadi kekekalan momentumnya
M1VA M2VB (M1 M2) VM1VA 0 (M1 M2) V
?VA (M1 M2)/M1 . v
2. Gerak B - C. Setelah tumbukan, peluru dengan
ayunan naik setinggi h, sehingga dapat diterapkan
kekekalan energi EMB EMC EpB EkB EpC
EkC 0 1/2 (M1 M2) v2 (M1 M2) gh 0 Jadi
kecepatan peluru V Ö(2 gh)
25
(No Transcript)