1. Universitas Negeri Jakarta
Mekanika Lanjut
Part 1 – Mekanika Newton:
Hukum-hukum Dasar Mekanika
Dr. rer.nat. Bambang Heru Iswanto, M.Si
Prodi S2 Pendidikan Fisika
Program Pascasarjana
Universitas Negeri Jakarta
1-1

2. UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA
Pokok Bahasan
1. Mekanika Newton:
1. Hukum Newton
2. Prinsip-prinsip Mekanika Partikel
3. Masalah-masalah khusus: Osilasi dan Gaya Sentral pada
gerak planet
4. Sistem Banyak Partikel
5. Mekanika Benda Tegar, gerak Gasing
2. Perumusan Umum Mekanika
1. Persamaan Lagrange
2. Persamaan Hamiltonian
3. Mekanika Relativistik
1. Kerangka Galileo-Newton
2. Prinsip teori relativistas Einstein
18/10/2012 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 2

3. UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA
Hukum-hukum Dasar Mekanika
 Mekanika adalah ilmu tentang gerak dan
penyebab gerak benda
 Hukum-hukum utama mekanika adalah:
• Hukum Newton tentang gerak
• Hukum gravitasi
18/10/2012 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 3

4. UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA
 Hukum Newton tentang gerak:
I. Suatu titik massa yang tidak dipengaruhi oleh
gaya akan diam atau bergerak dengan kecepatan
konstan sepanjang garis lurus. (Zerro Forces)
II. Percepatan yang dialami suatu benda karena
gaya yang bekerja padanya adalah berbanding
lurus dengan gaya tersebut.
III. Jika dua benda memberikan gaya satu sama lain
maka besar gaya keduanya sama dan
berlawanan arah (aksi-reaksi)
18/10/2012 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 4

5. UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA
 Dalam mempelajari fenomena fisika sering dicari
besaran-besaran dimana pada kondisi tertentu
besaran tersebut merupakan besaran yang
konstan.
 Dalam mekanika banyak kesimpulan penting
dapat dinyatakan dalam bentuk teorema-teorema
kekekalan, sekaligus mengindikasikan bahwa
berbagai besaran mekanika adalah konstan
terhadap waktu.
18/10/2012 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 5

6. UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA
 Tinjau Hukum II Newton…
Laju perubahan Perubahan Impuls
momentum linier momentum linier
Dari rumusan di atas maka dapat diperoleh
Prinsip Kekekalan Momentum Linier suatu partikel :
“Jika gaya total yang bekerja pada suatu partikel sama
dengan nol maka momentum linier partikel tersebut tidak
berubah (kekal).”
18/10/2012 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 6

7. UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA
 Perhatikan pula momentum angular suatu partikel
terhadap titik acuan O …
Perubahan momentum anguler ternyata
adalah momen gaya (torsi) pada benda
18/10/2012 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 7

8. UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA
 Tinjau usaha yang dilakukan oleh gaya eksternal
F terhadap partikel sehingga bergerak dari titik 1
ke titik 2 …
untuk massa yang konstan
18/10/2012 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 8

9. UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA
 Jika medan gaya memberikan usaha W12 yang
sama untuk sembarang lintasan dari 1 ke 2 maka
gaya disebut konserfatif.
Sifat medan
konserfatif
18/10/2012 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 9

10. UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA

18/10/2012 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 10

11. UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA
Latihan
 Sebuah benda bermassa m dilepaskan dari balon udara pada
ketinggian h di atas laut. Percepatan gravitasi adalah g.
a. Jika gesekan udara diabaikan.
1) Tuliskan model matematik sesuai Hukum Newton.
2) Carilah laju benda setiap saat v(t), kemudian tulis dalam
notasi vektor.
3) Carilah posisi benda setiap saat y(t), kemudian tulis dalam
notasi vektor.
b. Jika gesekan udara perhitungkan sebesar kv,
1) Tuliskan persamaan matematisnya.
2) Carilah laju benda setiap saat v(t), kemudian tulis dalam
notasi vektor.
3) Carilah posisi benda setiap saat y(t), kemudian tulis dalam
notasi vektor.
18/10/2012 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 11