HUKUM-HUKUM NEWTON tentang GERAK

1
HUKUM-HUKUM NEWTONtentang GERAK
2

• GAYA Newton
• Gaya Gravitasi (Berat)
• Gaya Sentuh (Tegangan tali, gaya normal, gaya
  gesekan)
• HUKUM NEWTON I
• HUKUM NEWTON II
• HUKUM NEWTON III
• DINAMIKA I (tanpa gesekan)
• DINAMIKA II (dengan gesekan)

3

• Kinematika
• didasarkan pada definisi pergeseran, kecepatan
  dan percepatan
• Pertanyaan
• Mekanisme apakah yang menyebabkan sebuah benda
  bergerak ?
• Mengapa benda-benda dapat memiliki percepatan
  yang berbeda-beda ?
• Perubahan Gerak
• dijelaskan dengan konsep gaya, massa dan momentum

4
PERUBAHAN GERAK(Percepatan) PERUBAHAN
BENTUK(deformasi)
GAYA

• Menggambarkan adanya interaksi antara benda
  dengan lingkungannya.
• Merupakan besaran vektor.

SETIMBANGGLBB
RESULTAN GAYA
5
Kontak langsung
INTERAKSI
Jarak jauh

• Medan gaya (interaksi) yang terjadi di alam
• Gaya gravitasi antara benda bermassa
• Gaya elektromagnetik antara benda bermuatan
• Gaya Kuat antara partikel subatomik
• Gaya lemah proses peluruhan radioaktip

6
GAYA GRAVITASI
W m g
g percepatan gravitasi
Bumi
7
TEGANGAN TALI
T
W
8
GAYA NORMAL GAYA GESEKAN
? koefisien gesekan
9
(No Transcript)
10
Katrol
N
T
T
f
W2 gt T
W1
W2
11
Katrol
N
T
T
f
W2 lt T
W1
W2
12
HUKUM NEWTON Itentang Gerak

• 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.

a 0
S F 0
Hukum Kelembaman
Sistem Inersial
13
MASSA KELEMBAMAN
Sistem Inersial
Jika pengaruh dari luar tidak dapat
diabaikan,Seberapa jauh sebuah benda mampu
mempertahankan sifat kelembamannya ?
MASSA (m)
14
HUKUM NEWTON II

• Percepatan pada sebuah benda sebanding dengan
  resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut

Satuan Gaya newton (N)
1 N 105 dyne
1 N 0.225 lb
15
Contoh Soal 2.1 Sebuah helikopter bermassa 15000
kg mengangkat sebuah truk bermassa 4500 kg dengan
percepatan sebesar 1,4 m/s2. Truk disebut
diangkat dengan menggunakan kabel baja, Gaya
angkat yang diterima oleh baling-baling
helikopter arahnya vertikal ke atas. Tentukan
besarnya tegangan pada kabel baja dan besarnya
gaya angkat pada baling-baling helikopter.
Jawab
F ?
m1 15000 kg
a 1,4 m/s2
T ?
m2 4500 kg
16
Hukum Newton II pada truk
Hukum Newton II pada helikopter
17
Contoh soal 2.2 Sebuah pesawat terbang membuat
lingkaran horisontal dengan kecepatan 480 km/jam.
Gaya angkat yang diterima oleh pesawat tersebut
arahnya tegak lurus pada sayap pesawat. Bila
sayap pesawat tersebut membentuk sudut 40o
terhadap horisontal. tentukan jari-jari lingkaran
yang dibentuk oleh pesawat terbang tersebut.
Jawab
18
F
F cos ?
R ?
F sin ?
40o
mg
19
Contoh Soal 2.3 Sebuah balok bemassa 5 kg
bergerak ke atas dengan kecepatan awal Vo pada
bidang miring dengan sudut 30o terhadap
horisontal. Oleh karena koefisien gesekan antara
balok dan bidang miring kecil (yaitu sebesar
0,15), maka setelah naik keatas balok tersebut
turun kembali dan sampai ditempat semula dengan
kecepatan sebesar 7,66 m/s. Tentukan kecepatan
awal Vo
Jawab
L
V1 0
V1 0
m 5 kg
30o
20
Diagram gaya (saat turun)
21
Diagram gaya (saat naik)
22
HUKUM NEWTON III

• Jika dua benda berinteraksi, gaya yang dilakukan
  oleh benda pertama pada benda kedua sama dan
  berlawanan arah dengan gaya yang dilakukan oleh
  benda kedua pada benda pertama.

23
GAYA GESEK
statik
kinetik
24
Contoh Soal 2.4 Dua buah balok yang masing-masing
bermassa 1 kg (sebelah kiri) dan 3 kg (sebelah
kanan) diletakkan berdampingan di atas lantai
horisontal dimana koefisien gesekan antara lantai
dan balok 1 kg adalah 0,2 sedangkan antara lantai
dan balok 3 kg adalah 0,1. Tentukan percepatan
dari kedua balok tersebut dan gaya aksi-reaksi
bila balok 1 kg didorong ke kanan dengan gaya
sebesar 12 N.
Jawab
25
(No Transcript)
26
N2
F21
f2
m2 g
27
(No Transcript)
28
atau
29
Contoh Soal 2.5 Sebuah balok bermassa 3 kg
terletak di atas lantai dimana koefisien gesekan
antara balok tersebut dan lantai adalah 0,1.
Diatas balok tersebut diletakkan balok kedua yang
bermassa 1 kg dimana koefisien gesekan antara
kedua balok adalah 0,2. Bila balok pertama
ditarik dengan gaya sebesar 12 N, hitung
percepatan dari kedua balok trsebut.
Jawab
30
Asumsi a1 gt a2
N21
f21
m2g
31
Asumsi a1 gt a2
N13
f13
f12
N12
Asumsi benar
m1g
32
Latihan Soal 1 Sebuah lampu tergantung vertikal
pada sebuah kabel dari atap suatu lift yang
sedang turun dengan perlambatan sebesar 2,4 m/s2.
Pada saat itu tegangan dalam kabel adalah 89 N.
Bila kemudian lift tersebut naik dengan
percepatan sebesar 1,2 m/s2 berapa tegangan dalam
kabel sekarang ?
Jawab
Lift sedang turun
Lift sedang naik
a2 1,2 m/s2
a1 2,4 m/s2
33
Lift sedang turun
mg
Lift sedang naik
mg
34
Latihan Soal 2 Sebuah kapal terbang mainan
bermassa 0,75 kg terbang dengan kecepatan konstan
pada lingkaran horisontal setinggi 18 m di atas
tanah. Mainan ini terikat pada salah satu ujung
tali yang panjangnya 30 m sedangkan ujung tali
yang satu lagi diikatkan di tanah. Kapal terbang
mainan ini berputar 4,4 kali setiap menit dan
sayapnya selalu horisontal selama terbang
sehingga gaya angkat yang dialaminya arahnya
vertikal ke atas. Tentukan gaya angkat yang
diberikan oleh udara pada sayap kapal terbang
mainan tersebut.
F ?
Jawab
R
H 18 m
L 30 m
35
F
?
T cos ?
R
T sin ?
18
30
mg
T
36
Latihan Soal 3 Dua buah balok yang masing-masing
bermassa 1 kg (sebelah kiri) dan 3 kg (sebelah
kanan) diletakkan berdampingan di atas lantai
horisontal dimana koefisien gesekan antara lantai
dan balok 1 kg adalah 0,2 sedangkan antara lantai
dan balok 3 kg adalah 0,1. Tentukan percepatan
dari kedua balok tersebut dan gaya aksi-reaksi
bila balok 3 kg didorong ke kiri dengan gaya
sebesar 12 N.
37
N1
F12
f1
m1 g
38
N2
F
f2
F21
m2 g
39
(No Transcript)
40
Tugas 3

• Tugas Mandiri
• Pelajari contoh-contoh soal pada Bab 5 buku
  Serwey
• Tugas Kelompok
• Kerjakan soal-soal no 18, 31, 59 dan 73 pada bab
  5 buku Serwey