Bab 7 dinamika Gerak

BAB 7
DINAMIKA PARTIKEL
Sumber : commons.wikimedia.org

“Jika resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol, benda yang mula-
mula diam akan terus diam, sedangkan benda yang mula-mula bergerak
akan terus bergerak dengan kecepatan tetap.”
 Secara sistematis ditulis:
Hukum I Newton disebut juga hukum kelembaman atau hukum inersia,
yaitu kecenderungan benda untuk mempertahankan keadaannya.
0

F
Hukum I Newton
A. FORMULASI HUKUM-HUKUM NEWTON

“Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada
benda berbanding lurus dengan resultan gaya, searah dengan resultan
gaya, dan berbanding terbalik dengan massa benda.”
Hukum II Newton berlaku untuk resultan percepatan benda ≠ 0
m
F
a


Hukum II Newton

“Jika A mengerjakan gaya pada benda B, maka B akan mengerjakan
gaya pada A, yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan.”
 Aplikasi Hukum III Newton: terdorongnya roket ke atas,
terdorongnya jet ke depan oleh mesin jet, dll.
reaksi
aksi F
F 

Hukum III Newton

Hukum III Newton
• Pasangan gaya aksi dan gaya reaksi bekerja pada dua benda
yang berbeda.
• Besarnya gaya reaksi sama dengan gaya reaksi.
• Arah gaya reaksi berlawanan dengan arah gaya aksi.
Hal yang perlu diperhatikan pada hukum III
Newton:

B. MENGENAL BERBAGAI JENIS GAYA
Jenis-jenis Gaya
Gaya Berat
Gaya Normal
Gaya gesek
Tegangan tali

• Gaya berat (w) atau sering disebut berat adalah gaya gravitasi Bumi
yang bekerja pada suatu benda.
• Arahnya menuju pusat Bumi.
• Berat berbeda dengan massa. Besarnya massa tetap, sedangkan
besarnya massa tergantung lokasi benda.
mg
w 
w w w
Gaya Berat

• Gaya normal (N) adalah gaya yang bekerja pada bidang sentuh
antara dua permukaan yang bersentuhan.
• Arahnya tegak lurus dengan bidang sentuh.
N N
N
Gaya Normal

• Gaya gesekan (fg) atau gaya gesek adalah gaya yang muncul
pada dua benda yang bersentuhan secara langsung.
• Arahnya berlawanan dengan kecenderungan arah gerak benda.
N
w
W sin 
fg
w.cos 
fg
F
W
N
Gaya Gesekan

• Gaya tegangan tali (T) atau tegangan tali adalah gaya yang
bekerja pada ujung-ujung tali karena tali tersebut tegang.
T1 T1 T2 T2 P
Gaya Tegangan Tali

• Percepatan sentripetal muncul
sebagai akibat adanya gaya
sentripetal yang bekerja pada
benda.
• Arahnya tegak lurus dengan
vektor kecepatan, menuju
pusat lingkaran.
Konsep Gaya Sentripetal

• Asal gaya sentripetal → gaya tegangan tali T
r
mv
T
F
T
T
F
F
s
s
2
0
0






Fs
v
T
Konsep Gaya Sentripetal

C. ANALISIS KUANTITATIF MASALAH DINAMIKA PARTIKEL
1. Dinamika
sederhana
tanpa
gesekan.
2. Dinamika
dengan
gesekan.
3. Berat semu
dalam
elevator.
4. Dua benda
terhubung
dengan tali
melalui
sebuah katrol.
5. Benda
bertumpuk.
6. Tikungan pada
jalan.
7. Gerak
melingkar
pada bidang
vertikal

• Pada sumbu X
N
w
W sin 
w.cos 

cos
0
0
mg
w
N
w
N
F
y
y
y








sin
sin
g
a
a
m
mg
a
m
w
a
m
F
x
y





• Pada sumbu Y
Dinamika Partikel Tanpa Gesekan

N
w
W sin 
fg
w.cos  • Pada sumbu X

cos
0
0
mg
w
N
w
N
F
y
y
y






m
f
mg
a
a
m
f
mg
a
m
f
w
a
m
F
g
g
g
x
y










sin
sin
• Pada sumbu Y
Dinamika Partikel Dengan Gesekan

• Elevator diam: • Elevator bergerak
w
mg
N
mg
N
Fy





0
0
a
m
mg
N
a
m
mg
N
a
m
F






Catatan:
 a (+) jika arah percepatan ke atas.
 a (-) jika arah percepatan ke bawah
Berat Semu dalam Elevator

g
m
N
g
m
N
F
A
A
A
A
y





0
0
g
m
N
f A
k
A
k
g 
 

fg
NA
wA
wB
T
T
Dua Benda Terhubung Tali melalui Katrol

 
     
 
g
m
m
m
m
a
a
m
m
g
m
T
g
m
T
a
m
m
g
m
T
f
T
a
m
m
F
B
A
A
k
B
B
A
B
A
k
B
A
B
g
B
A



























Dua Benda Terhubung Tali melalui Katrol

N3
N1,2
N2,1
w2
w1
g
m
N
g
m
N
Fy
1
2
,
1
1
2
,
1 0
0





g
m
N
N 1
2
,
1
1
,
2 

Tinjau benda 1
Benda Bertumpuk

Tinjau benda 2
g
m
g
m
N
N
g
m
N
N
g
m
N
Fy
1
2
3
1
,
2
2
3
1
,
2
2
3 0
0









Benda Bertumpuk

a. Tikungan datar kasar
fs
s
s
s
s
s
rg
v
rg
v
mg
r
mv
f
F







2
2
r
Tikungan pada Jalan

s
maks rg
v 

Batas laju kendaraan agar dapat menikung pada jalan datar kasar:
a. Kekasaran permukaan jalan (𝜇s). Semakin kasar permukaan jalan, semakin
besar batas laju menikung.
b. Jari-jari belokan (r). Semakin besar jari-jari belokan, semakin besar batas
laju menikung.
c. Percepatan gravitasi (g). Semakin besar percepatan gravitasi tempat
menikung, semakin besar batas laju menikung.
Tikungan pada Jalan

b. Tikungan jalan miring
N cos θ
N
w
N sin θ
*
sin
sin
2


N
r
mv
N
F
maks
s


*
*
cos
0
cos
0
mg
N
mg
N
Fy







Tikungan pada Jalan

• Dengan membagi * dan ** diperoleh:


tan
tan
2
2
rg
v
rg
v
maks
maks


Tikungan pada Jalan

c. Tikungan jalan miring dan
kasar
N cos θ
N
w
N sin θ
 *
sin
cos
sin
cos
sin
cos
0
sin
cos
0










s
s
s
s
y
N
mg
N
N
mg
f
N
mg
f
mg
N
F











fs
fs sin θ
fs cos θ
Tikungan pada Jalan

 *
cos
sin
cos
sin
cos
sin








s
s
s
s
s
s
N
F
N
N
F
f
N
F






b. Tikungan jalan miring dan
kasar
Dengan membagi * dan **
diperoleh:








tan
1
tan
tan
1
tan
2
2
s
s
maks
s
s
maks
rg
v
rg
v







Tikungan pada Jalan

a. Sisi dalam lingkaran
mg
N
r
mv
mg
N
F
A
A
A
s




2
NA
w
pusat
vA
Gerak Melingkar pada Bidang
Vertikal

b. Berat tanpa bobot (NA = 0)
rg
v
mg
r
mv
mg
N
r
mv
mg
N
F
A
A
A
A
A
s







0
2
2
NA
w
pusat
vA
Gerak Melingkar pada Bidang
Vertikal

c. Sisi luar lingkaran
r
mv
N
F
N s
2


FS
N
pusat
Gerak Melingkar pada Bidang Vertikal

Bab 7 dinamika Gerak

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Bab 7 dinamika Gerak

Similar to Bab 7 dinamika Gerak (20)

More from jumadsmanesi

More from jumadsmanesi (14)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Bab 7 dinamika Gerak