hukum newton

Download Hukum newton

Post on 29-Jun-2015

2.461 views

Category:

Documents

8 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 1. Newton 1

2. Newton 2 DINAMIKA :DINAMIKA : Studi tentang bagaimana gaya gaya dapat menyebabkan gerakan Penyebab gerak GerakanPenyebab gerak Gerakan Apakah gerobak yang ditarik selalu bergerak ??? 3. Newton 3 DILIHAT BENDANYA F DINAMIKA PARTIKEL DINAMIKA BENDA TEGAR Tak ada permasalahan titik tangkap gaya Letak titik tangkap gaya harus digambar dengan tepat F F Translasi Translasi + Rotasi W W N N2 N1 4. Newton 4 Bab 3 : 1 Benarkah 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. W 5. Newton 5 Setelah mempelajari bagian ini, mahasiswa dapat : menggambardan menghitung gaya berat, gaya normal, gaya gesekan, gaya tali dan gaya sentripetal pada berbagai kasus menerapkan hukum hukumNewton pada berbagai persoalan 6. Newton 6 Sebuah benda tetap diam atauSebuah benda tetap diam atau tetap bergerak lurus dengantetap bergerak lurus dengan kecepatan konstan, kecuali adakecepatan konstan, kecuali ada gaya luar yang bekerja padanyagaya luar yang bekerja padanya Abodyremains at rest ormoves inastraight lineat aconstant speed unless acteduponbyaforce. HUKUMPERTAMA NEWTON HukumInersia 7. Newton 7 CONTOH Sebuah bola sepaktidakberhenti di udaraSebuah bola sepaktidakberhenti di udara Sebuah pinsil tidakmenggelinding, kecualiSebuah pinsil tidakmenggelinding, kecuali digelindingkandigelindingkan 8. Newton 8 HUKUM KEDUA N E W T O N = amF Gaya Penggerak Gerakan APLIKAS I : pilih massa m ( bisa 2 atau 3 benda ) gambar gaya gaya pada m terpilih: diagram gaya lakukan penjumlahan gaya F 9. Newton 9 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. SOAL 1 10. Newton 10 Jika kita memukul (atau menarik) sebuah benda /orang, maka benda itu (orang) akan memukul ( atau menarik) kita balik 11. Newton 11 Wheneveronebodyexerts aforceonasecondbody, thesecondbodyexerts anequalandoppositeforce onthefirst body. HUKUM KETIGA NEWTONHUKUM KETIGA NEWTON CIRI CIRI PASANGAN AKSI REAKSICIRI CIRI PASANGAN AKSI REAKSI sama besar A KS I - RE A KS I berlawanan arah bekerja pada 2 benda berbeda Back to 9 12. Newton 12 Apakah gerobak yang ditarik selalu bergerak ??? F DIAM Lurus v konstan BERGERAK STATIKA DINAMIKA =0F = amF a = 0 13. Newton 13 Gaya gaya yang mungkin ada :Gaya gaya yang mungkin ada : - Gaya luar yang diberikan- Gaya luar yang diberikan - Gaya berat- Gaya berat WW - Gaya tali- Gaya tali TT - Gaya- Gaya normal Nnormal N - Gaya gesek f- Gaya gesek f - Gaya sentripetal- Gaya sentripetal pilih massa m ( bisa 2 atau 3 benda ) gambar gaya gaya pada m terpilih: diagram gaya lakukan penjumlahan gaya F Aplikasi :Aplikasi : 14. Newton 14 G A Y A B E R A TG A Y A B E R A T WW gaya tarikbumi pada benda menyebabkan benda jatuh ke tanah ada massa m arah selalu vertikal ke bawah w = mg ( g = 10 m/s2 ) m w w 15. Newton 15 GAYA TEGANG TALIGAYA TEGANG TALI TT Ada tali Tali tegang ( tidak kendor) Bila tali takbermassa, T di ujung ujung tali sama besar Pada katrol takbermassa, T di kiri kanan katrol sama tali takmembuat katrol berputar Slide 13 Slide 14 16. Newton 16 W T1 W = T1 T3 T2 Wt T3 = T2+ Wt Massa tali diabaikan Wt = 0 T3 = T2 T di ujung tali tak bermasa sama besar : pasangan aksi - reaksi Mana pasangan W dan T3 ? back T1 = T2 17. Newton 17 next T2T1 Katrol tak bermassa;Katrol tak bermassa; katrol licinkatrol licin Katrol tak berputarKatrol tak berputar ( Tali numpang lewat )( Tali numpang lewat ) TT11 = T= T22 18. Newton 18 Tiga buah benda dengan berat w1, w2, dan w3 dihubungkan oleh tali melalui dua buah katrol tanpa gesekan seperti pada gambar. Jika w1 = 300 N dan sistem ini berada dalam keadaan setimbang maka : a. gambarkan diagram gaya yang bekerja pada masing-masing benda dan pada titik simpul P ! b. tentukan berat w2 dan w3 ! BAB 3:8 W w2 w1 w3P 3753 19. Newton 19 GAYA NORMALGAYA NORMAL NN - benda bertumpu pada benda lain - reaksi gaya tekan - arahnya selalu tegaklurus permukaan yang ditekan 20. Newton 20 DIAM W W W W cos N N N N = W N = W cos N = W v BERGERAK 21. Newton 21 22. Newton 22 SOAL 2 Seorang kakek yang beratnya 750 N berada di sebuah elevator. Dengan gaya berapa kakek ini menekan lantai elevator bila elevator bergerak ke atas dengan percepatan 2 m/s2 ? Berapa gaya tekan ini bila elevator turun dengan percepatan yang sama ? Berapa gaya tekan ini bila elevator turun dengan perlambatan 2 m/s2 ? 23. Newton 23 Bab III : 5 Anda tahu bahwa massa Anda adalah 75 kg. Akan tetapi ketika Anda berdiri di atas timbangan di dalam lift terlihat bahwa massa Anda sebesar 90 kg. Berapa besar percepatan lift dan ke mana arahnya ? 24. Newton 24 SOAL 3 Balok A yang massanya 5 kg berada di atas balok B yang massanyaalok A yang massanya 5 kg berada di atas balok B yang massanya 0 kg. Susunan balok balok itu berada di atas lantai yang licin.0 kg. Susunan balok balok itu berada di atas lantai yang licin. .. Gambarlah semua gaya yang bekerja pada balok A dan semuaGambarlah semua gaya yang bekerja pada balok A dan semua gaya yang bekerja pada balok B !gaya yang bekerja pada balok B ! .. Hitunglah besarnya gaya gaya tersebut !Hitunglah besarnya gaya gaya tersebut ! .. Carilah pasangan aksi reaksi gaya gaya tersebut !Carilah pasangan aksi reaksi gaya gaya tersebut ! B A 25. Newton 25 28 kg Sebuah balok bermassa 28 kg dihubungkan dengan ember kosong bermassa 1 kg oleh tali yang dilewatkan pada katrol yang tidak mempunyai gesekan. Koefisien gesekan statik antara meja dan balok adalah 0,45 dan koefisien gesekan kinetik antara meja dan balok adalah 0,32. Sedikit demi sedikit ditambahkan pasir ke ember 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) ! Bab 3 : 10 26. Newton 26 WBAB 3 : 11 Dua buah balok m1 dan m2 dihubungkan melalui sebuah katrol seperti pada gambar. Beda ketinggian m1 dan m2 adalah 2 meter. Mula-mula m2 ditahan diam kemudian dilepas, ternyata posisi m1 dan m2 yang sama tinggi (horisontal) dicapai setelah m2 turun 1 detik. Jika m1 = 1 kg dan pengaruh katrol diabaikan, hitunglah tegangan tali dan besar m2 ! m2 m1 T 2m 27. Newton 27 GAYA GESEKGAYA GESEK Permukaan Kasar Kinetik bergerak - fk = k N Statik diam - fs s N - fs = gaya pendorong - tepat akan bergerak : ( fs ) maks= s N - berlawanan arah gerak benda - berlawanan kecenderungan arah gerak 28. Newton 28 29. Newton 29 Balok A bermassa 10 kg berada di atas lantai akan ditarik oleh gaya F = 80 N dengan menggunakan tali penarik yang arahnya mendatar. Balok B bermassa 10 kg diam di atas lantai dan akan ditarik dengan gaya 80 N menggunakan tali penarik dengan arah 37o terhadap lantai. Jika koefisien gesek statik dan kinetik adalah 0,6 dan 0,2; selidiki balok mana yang lebih cepat geraknya! Jelaskan ! Bab 3 : 13 W 30. Newton 30 Bab 3 : 14 W 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 T1 m2 T2 m1 31. Newton 31 Bab 3 : 17 W Sebuah balok seberat 100 N diletakkan di atas bidang miring dengan sudut kemiringan 30o dan dihubungkan dengan balok lain seberat w oleh seutas tali yang melalui katrol kecil yang licin. Koefisien gesekan statik adalah 0,40 dan koefisien gesekan kinetik adalah 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 ! 32. Newton 32 Dua buah balok, A dan B, disusun seperti pada gambar dan dihubungkan dengan tali pada balok C. Berat balok A dan B adalah 20 N dan koefisien gesekan 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 ? Bab III : 18 33. Newton 33 GAYA SENTRIPETALGAYA SENTRIPETAL Agar benda bergerak melingkar,Agar benda bergerak melingkar, sesuatu harus menyebabkannyasesuatu harus menyebabkannya bergerak melingkarbergerak melingkar 34. Newton 34 35. Newton 35 Bart mengayunkan bola mengelilingi kepalanya dalam sebuah lingkaran, berarti bola mengalami gaya sentripetal. Gaya apa yang berfungsi sebagai gaya sentripetal itu ? Tegangan tali! 36. Newton 36 KINEMATIKA GERAK MELINGKAR : SELALU ADA R v a 2 R = FR = m aR = m R v2 GAYA GAYA MANA YANG BERKONTRIBUSI ??? PERSOALANNYA : HUKUM II NEWTON : GAYA SENTRIPETALGAYA SENTRIPETAL 37. Newton 37 R Sebuah mobil 2000 kg melintasi suatu jembatan yang jari-jari kelengkungannya (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 ! Bab 3 : 20 W 38. Newton 38 v B C D A 30o Sebuah bandul yang terdiri dari batu bermassa 2 kg dan tali sepanjang 2 m diputar vertikal, seperti terlihat pada gambar. Laju beban dijaga konstan sebesar 10 m/s