1. DINAMIKA
Gaya
Massa dan Berat
Hukum Newton
”Jika saya bisa melihat lebih jauh, itu hanya karena saya berdiri di
atas bahu raksasa.”—Isaac Newton
2. Dalam bab 2 dan 3 kami menggambarkan gerak dalam hal
posisi, kecepatan, dan percepatan. Kami tidak
mempertimbangkan penyebab gerakan.
Dalam bab 4, kita memulai penyelidikan kita tentang penyebab
gerak.
Definisi sekolah dasar—kekuatan adalah dorongan atau
tarikan—berfungsi dengan baik di sini juga.
Bab 4
Gaya dan Gerak:
Dinamika
4.1 Gaya
3. Gaya memiliki besar dan arah, sehingga gaya merupakan
besaran vektor.
Dalam diagram kami, kami akan menunjukkan bahwa gaya
diberikan pada suatu objek dengan "menghubungkannya" ke
objek itu:
F
Nanti, itu akan menjadi masalah di mana gaya bekerja pada
tubuh, tetapi jangan khawatir tentang itu.
Jangan menarik gaya
seperti ini:
F
4. F
Sepuluh alasan utama mengapa saya bersikeras Anda
menarik kekuatan yang berasal dari objek ...
10. Konsisten dengan Fisika 23.
9. Saya diktator di sini!
Itu alasan yang cukup bagi saya.
5. Materi memiliki inersia. Sebuah benda yang diam “ingin”
tetap diam. Benda yang bergerak “ingin” terus bergerak.
Mengapa mempelajari hukum Newton? Kami
menggunakannya untuk memecahkan sejumlah besar
masalah dunia nyata. Sebagian besar paruh pertama teks
Anda adalah penerapan hukum Newton.
*Jika Galileo menemukan ini, mengapa itu hukum Newton?
4.2 Hukum Pertama Newton tentang Gerak
Ada banyak cara berbeda untuk menyatakan hukum pertama
Newton. Ini satu: sebuah benda yang diam tetap diam kecuali jika
ada gaya total yang tidak nol, dan sebuah benda yang bergerak
dengan kecepatan seragam dalam garis lurus melanjutkan gerakan
itu kecuali jika ada gaya total yang tidak nol.
6. Hukum Newton hanya berlaku dalam kerangka acuan inersia
(tidak dipercepat).
Bumi adalah (kurang lebih) kerangka acuan seperti itu.
Kami sudah mendefinisikan massa (bab 1). Dalam konteks
bab ini, massa adalah ukuran kelembaman suatu benda
(ukuran ketahanannya terhadap perubahan keadaan
geraknya).
Massa dan berat berbeda, tetapi Anda sudah tahu bahwa ...
Anda mungkin tidak menyadari bahwa ada dua jenis massa
yang berbeda.*
*Yang, dengan kemampuan terbaik kami untuk mengukur, adalah sama.
4.3 Massa
7. Ini adalah pengamatan eksperimental bahwa gaya total yang
diterapkan pada suatu benda menyebabkan benda dipercepat,
dengan percepatan berbanding lurus dengan gaya.
Secara matematis:
OSE: F =ma.
Persamaan ini tidak dapat diturunkan; itu adalah postulat
yang menurut pengalaman kami selalu bekerja dalam
kerangka acuan inersia makroskopik.
Satuan SI untuk gaya adalah newton:
2
1 kg
1 newton=1 N= .
1 m/s
4.4 Hukum Kedua Newton tentang Gerak
8. Catatan tentang nomenklatur dan singkatan—
unit yang dinamai setelah seseorang ditulis dalam huruf kecil
newton
Joule
ohm
watt
tapi disingkat dengan huruf besar
N
J
(huruf besar Yunani)
W
Satuan gaya bahasa Inggris adalah pound. Untuk membantu intuisi Anda,
gaya 1 pon sama dengan gaya 4,45 newton.
9. Ingat bahwa versi komponen dari OSE juga merupakan OSE,
jadi berikut ini sama-sama valid:
x x
F =ma
r r
F =ma
.
z z
F =ma
Tanda penjumlahan di sisi kiri diperlukan karena gaya total—
jumlah semua gaya yang bekerja—menghasilkan percepatan.
Gaya total menghasilkan percepatan tunggal, bukan kumpulan
percepatan yang dijumlahkan dengan percepatan netto.
10. Apa yang ada di kotak peralatan Anda sekarang? Kinematika,
ditambah hukum kedua Newton. Hukum kedua Newton
membutuhkan percepatan, jadi ...
D=55 m
Vi=100 km/h Vf=0
a=?
x
xi=0 m xf=55 m
…Anda tahu latihan pemecahan masalah kinematika…
Contoh 4-2. Berapa gaya total yang diperlukan untuk membuat
mobil 1500 kg berhenti dari kecepatan 100 km/jam dalam jarak
55 m.
