Dinamika partikel kls x

8,767 views

Published on

2 Comments
4 Likes
Statistics
Notes
  • makasih
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • gimana nih gak bisa donlod
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
No Downloads
Views
Total views
8,767
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1,478
Actions
Shares
0
Downloads
333
Comments
2
Likes
4
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Dinamika partikel kls x

  1. 1. Newton 1
  2. 2. DINAMIKA : Studi tentang bagaimana gaya – gaya dapat menyebabkan gerakanPenyebab gerak Gerakan Apakah gerobak yang ditarik selalu bergerak ??? Newton 2
  3. 3. DILIHAT BENDANYA F DINAMIKA PARTIKEL DINAMIKA BENDA TEGAR Tak ada permasalahan Letak titik tangkap gaya titik tangkap gaya harus digambar dengan tepat N N2 N1 F F W W Newton 3 Translasi Translasi + Rotasi
  4. 4. W Bab 3 : 1Benarkah pernyataan-pernyataan di bawah ini ? Jelaskan ! a. Jika sebuah benda tidak bergerak berarti tidak ada gaya yang bekerja pada benda itu. b. Gerakan sebuah benda selalu dalam arah gaya resultan. c. Pasangan gaya aksi reaksi tidak pernah bekerja pada benda yang sama. d. Massa sebuah benda bergantung pada lokasinya. e. Besar pasangan gaya aksi reaksi akan sama besar hanya jika benda tidak dipercepat. Newton 4
  5. 5. Setelah mempelajari bagian ini, mahasiswa dapat :• menggambar dan menghitung gaya berat, gaya normal, gaya gesekan, gaya tali dan gaya sentripetal pada berbagai kasus• menerapkan hukum – hukum Newton pada berbagai persoalan Newton 5
  6. 6. HUKUM PERTAMA NEWTON Hukum Inersia A body remains at rest or moves in a straight line at a constant speed unless acted upon by a force. Sebuah benda tetap diam atau tetap bergerak lurus dengan kecepatan konstan, kecuali ada gaya luar yang bekerja padanya Newton 6
  7. 7. CONTOH• Sebuah bola sepak tidak berhenti di udara• Sebuah pinsil tidak menggelinding, kecuali digelindingkan Newton 7
  8. 8. HUKUM KEDUA N E W T O N   F ma Gaya Penggerak GerakanAPLIKASI :• pilih massa m ( bisa 2 atau 3 benda )• gambar gaya – gaya pada m terpilih: diagram gaya• lakukan penjumlahan gaya F Newton 8
  9. 9. SOAL 1 Sebuah sedan mendorong sebuah truk yang mogok. Massa truk jauh lebih besar dari massa sedan. Pernyataan mana di bawah ini yang benar ?a. Sedan memberi gaya pada truk, tetapi truk tidak memberi gaya pada sedan.b. Sedan memberi gaya yang lebih besar pada truk, dibandingkan gaya truk pada sedan.c. Gaya yang diberikan sedan pada truk sama besarnya dengan gaya yang diberikan truk pada sedan.d. Truk memberi gaya yang lebih besar pada sedan, dibandingkan gaya sedan pada truk.e. Truk memberi gaya pada sedan, tetapi sedan tidak memberi gaya pada truk. Newton 9
  10. 10. Jika kita memukul (atau menarik) sebuah benda / orang,maka benda itu (orang) akan memukul ( atau menarik )kita balik Newton 10
  11. 11. HUKUM KETIGA NEWTON AKSI - REAKSIWhenever one body exerts a force on a second body,the second body exerts an equal and opposite forceon the first body. CIRI – CIRI PASANGAN AKSI – REAKSI • sama besar • berlawanan arah Back to 9 • bekerja pada 2 benda berbeda Newton 11
  12. 12. Apakah gerobak yang ditarik selalu bergerak ??? F DIAM BERGERAKLurus v konstan STATIKA DINAMIKA    F 0 a =Newton 0 F ma 12
  13. 13. Aplikasi : • pilih massa m ( bisa 2 atau 3 benda ) • gambar gaya – gaya pada m terpilih: diagram gaya • lakukan penjumlahan gaya FGaya – gaya yang mungkin ada : - Gaya luar yang diberikan - Gaya berat W - Gaya tali T - Gaya normal N - Gaya gesek f - Gaya sentripetal Newton 13
  14. 14. GAYA BERAT W • gaya tarik bumi pada benda • menyebabkan benda jatuh ke tanah • ada massa m • arah selalu vertikal ke bawah • w=mg ( g = 10 m/s2 ) m w w Newton 14
  15. 15. GAYA TEGANG TALI T• Ada tali• Tali tegang ( tidak kendor )• Bila tali tak bermassa, T di ujung – ujung tali sama besar Slide 13• Pada katrol tak bermassa, T di kiri kanan katrol sama tali tak membuat katrol berputar Slide 14 Newton 15
  16. 16. T3 T1 T3 = T2+ Wt Wt Massa tali diabaikan Wt = 0 W T2 T3 = T2 W = T1 T di ujung tali tak bermasa sama besar T1 = T2 : pasangan aksi - reaksiMana pasangan W dan T3 ? back Newton 16
  17. 17. Katrol tak bermassa; katrol licinT1 T2 Katrol tak berputar ( Tali numpang lewat ) T1 = T2 next Newton 17
  18. 18. BAB 3:8 W Tiga buah benda dengan berat w1, w2, dan w3 dihubungkan oleh tali melalui dua buah katrol tanpa 53 37 gesekan seperti pada gambar. Jika w1 = 300 N dan sistem ini berada dalam keadaan setimbang maka :w2 P w3 a. gambarkan diagram gaya yang bekerja pada masing-masing benda dan pada titik simpul P ! w1 b. tentukan berat w2 dan w3 ! Newton 18
  19. 19. GAYA NORMAL N- benda bertumpu pada benda lain- reaksi gaya tekan- arahnya selalu tegaklurus permukaan yang ditekan Newton 19
  20. 20. DIAM N N W cos N=W W W N = W cos v NBERGERAK N=W W Newton 20
  21. 21. Newton 21
  22. 22. SOAL 2Seorang kakek yang beratnya 750 N berada di sebuah elevator.Dengan gaya berapa kakek ini menekan lantai elevator bilaelevator bergerak ke atas dengan percepatan 2 m/s2 ? Berapagaya tekan ini bila elevator turun dengan percepatan yangsama ? Berapa gaya tekan ini bila elevator turun denganperlambatan 2 m/s2 ? Newton 22
  23. 23. Bab III : 5Anda tahu bahwa massa Anda adalah 75 kg. Akan tetapiketika Anda berdiri di atas timbangan di dalam lift terlihatbahwa massa Anda sebesar 90 kg.Berapa besar percepatan lift dan ke mana arahnya ? Newton 23
  24. 24. SOAL 3Balok A yang massanya 5 kg berada di atas balok B yang massanya10 kg. Susunan balok – balok itu berada di atas lantai yang licin.a. Gambarlah semua gaya yang bekerja pada balok A dan semua gaya yang bekerja pada balok B !b. Hitunglah besarnya gaya – gaya tersebut !c. Carilah pasangan aksi – reaksi gaya – gaya tersebut ! A B Newton 24
  25. 25. Bab 3 : 10Sebuah balok bermassa 28 kg dihubungkan dengan ember kosongbermassa 1 kg oleh tali yang dilewatkan pada katrol yang tidakmempunyai gesekan. Koefisien gesekan statik antara meja danbalok adalah 0,45 dan koefisien gesekan kinetik antara meja danbalok adalah 0,32. Sedikit demi sedikit ditambahkan pasir keember sehingga sistem mulai bergerak. a. Hitung massa pasir yang ditambahkan ke ember saat balok tepat akan bergerak! b. Hitung percepatan sistem, ketika ember ditambahi pasir 0,1 kg setelah (a) ! 28 kg Newton 25
  26. 26. BAB 3 : 11 WDua buah balok m1 dan m2 dihubungkan melalui sebuah katrolseperti pada gambar. Beda ketinggian m1 dan m2 adalah 2 meter.Mula-mula m2 ditahan diam kemudian dilepas, ternyata posisi m1dan m2 yang sama tinggi (horisontal) dicapai setelah m2 turun1 detik. Jika m1 = 1 kg dan pengaruh katrol diabaikan, hitunglahtegangan tali dan besar m2 ! T m2 2m m1 Newton 26
  27. 27. GAYA GESEK Permukaan Kasar Kinetik Statik bergerak diam- fk = k N - fs ≠ s N - fs = gaya pendorong- berlawanan arah gerak benda - tepat akan bergerak : ( fs ) maks= s N - berlawanan kecenderungan arah gerak Newton 27
  28. 28. Newton 28
  29. 29. WBab 3 : 13Balok A bermassa 10 kg berada di atas lantai akan ditarik olehgaya F = 80 N dengan menggunakan tali penarik yang arahnyamendatar.Balok B bermassa 10 kg diam di atas lantai dan akan ditarikdengan gaya 80 N menggunakan tali penarik dengan arah 37oterhadap lantai. Jika koefisien gesek statik dan kinetik adalah0,6 dan 0,2; selidiki balok mana yang lebih cepat geraknya!Jelaskan ! Newton 29
  30. 30. WBab 3 : 14 Tiga buah benda m1 = 1 kg, m2 = 2 kg, dan m3 = 3 kg berada pada posisi seperti pada gambar. Hitung percepatan benda, tegangan tali T1 dan T2 jika : a. Lantai tempat m2 dan m3 berada licin b. Lantai tempat m2 dan m3 kasar dengan koefisien gesek kinetik adalah 0,1. (Abaikan pengaruh katrol dan massa tali) m3 m2 T1 T2 m1 Newton 30
  31. 31. WBab 3 : 17Sebuah balok seberat 100 N diletakkan di atas bidang miringdengan sudut kemiringan 30o dan dihubungkan dengan balok lainseberat w oleh seutas tali yang melalui katrol kecil yang licin.Koefisien gesekan statik adalah 0,40 dan koefisien gesekan kinetikadalah 0,30.a. Berapa w agar balok 100 N bergerak ke atas dengan laju tetap ?b. Berapa w agar balok bergerak ke bawah dengan laju tetap ?c. Tentukan batas-batas harga w agar balok tetap diam ! Newton 31
  32. 32. Bab III : 18Dua buah balok, A dan B, disusun seperti pada gambar dan dihubungkandengan tali pada balok C. Berat balok A dan B adalah 20 N dan koefisiengesekan kinetik antara masing-masing balok dengan permukaan adalah 0,5.Balok C turun dengan laju tetap.a. Berapakah tegangan kedua tali penghubung ?b. Berapa berat balok C ? Newton 32
  33. 33. GAYA SENTRIPETALAgar benda bergerak melingkar, sesuatu harus menyebabkannya bergerak melingkar Newton 33
  34. 34. Newton 34
  35. 35. Bart mengayunkan bola mengelilingi kepalanya dalamsebuah lingkaran, berarti bola mengalami gaya sentripetal.Gaya apa yang berfungsi sebagai gaya sentripetal itu ? Tegangan tali! Newton 35
  36. 36. KINEMATIKA GERAK MELINGKAR : v2 SELALU ADA aR RHUKUM II NEWTON : GAYA SENTRIPETAL 2 v FR = m aR = m RPERSOALANNYA : GAYA – GAYA MANA YANG BERKONTRIBUSI ??? Newton 36
  37. 37. WBab 3 : 20Sebuah mobil 2000 kg melintasi suatu jembatan yang jari-jarikelengkungannya (R)160 m.a. Gambar gaya-gaya pada mobil ketika mobil itu tepat berada di puncak jembatan !b. Berapa kecepatan mobil di puncak jembatan agar mobil tepat tidak menyentuh jembatan (tidak ada gaya yang diberikan mobil pada jembatan) ? Nyatakan dalam km/jam ! R Newton 37
  38. 38. SOAL 4Sebuah bandul yang terdiri dari batu bermassa 2 kg dan talisepanjang 2 m diputar vertikal, seperti terlihat padagambar. Laju beban dijaga konstan sebesar 10 m/s.Tentukan tegangan tali pada saat :batu di titik A, B C dan D D C 37o 30o B v A Newton 38
  39. 39. BAB 3 : 22 WBerapa seharusnya koefisien gesekan antara ban dan jalanagar sebuah mobil dapat dengan aman melewati tikunganyang beradius 75 m dengan laju 90 km/jam? Newton 39
  40. 40. SOAL 5 Sebuah bola 150 gram terikat di ujung sebuah tali yang diputar secara beraturan membentuk lingkaran horisontal dengan radius 0,6 m. Bola membuat 2 putaran per detik. Hitung gaya tegang tali ! (Abaikan massa tali) T w Newton 40
  41. 41. THE END Newton 41
  42. 42. Newton 42
  43. 43. Melewati tikungan datar  Gaya sentripetal diberikan oleh gaya gesekan antara jalan dan roda  Gaya ini mengecil jika jalan basah atau licin Newton 43
  44. 44. CONTOH SOAL 10 ( Bab III : 21 )Berapa laju maksimum sebuah mobil (massa 1050 kg)agar tidak selip ketika melewati tikungan dengan radius 70 mpada jalan yang rata dengan koefisien gesekan antara bandan jalan sebesar 0,8 ?Apakah hasil ini bergantung pada massa mobil ? Newton 44
  45. 45. Wide turns and tight turns little R big R for the same speed, the tighter turn requires more acceleration Newton 45
  46. 46. What’s this Centrifugal force ? ?  The red object will make the turn only if there is enough friction on it  otherwise it goes straight  the apparent outward force is called the centrifugal force object on  it is NOT A REAL force!the dashboard  an object will not move in a circle until something makes it! straight lineobject naturally follows Newton 46
  47. 47. Banked Turns Velodrome Newton 47
  48. 48. Banked turns  Since the road is banked (not horizontal) the force of the road on the box is not verticalN  Part of the force on the box from the road points toward the center of the circle R  This provides the centripetal FCENT force  No friction is necessary to keep the box in the circle Newton 48
  49. 49. SOAL 15Sebuah mobil dengan kecepatan 5 m/s menempuhtikungan berjari – jari 8 m pada jalan datar.Agar mobil tidak selip, berapa koefisien gesek antaraban mobil dengan jalan ?SOAL 16Sebuah tikungan jalan raya dirancang untuk lalu lintasdengan kecepatan 72 km/jam. Jika jari – jarikelengkungan adalah 120 meter, berapa sudut kemiringanjalan itu agar mobil tidak selip ? Newton 49

×