HUKUM I NEWTON. Jika resultan dari gaya-gaya yang bekerja pada sebuah
benda sama dengan nol ΣF=0 maka benda tersebut : - Jika dalam keadaan diam
...
HUKUM I NEWTON Jika resultan dari gaya-gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol ΣF = 0 maka benda tersebut : - Jika dalam keadaan diam akan tetap diam, atau - Jika dalam keadaan bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan. Keadaan tersebut di atas disebut Hukum KELEMBAMAN.
Untuk Mengakhiri tekan Esc
LANJUTAN HUKUM I NEWTON Kesimpulan :
ΣF = 0 dan a = 0 Karena benda diam atau bergerak lurus beraturan, maka pada sistem koordinat Cartesius dapat dituliskan :
Σ Fx = 0 dan Untuk Mengakhiri tekan Esc
Σ Fy = 0.
LANJUTAN HUKUM I NEWTON Kesimpulan :
ΣF = 0 dan a = 0 Karena benda diam atau bergerak lurus beraturan, maka pada sistem koordinat Cartesius dapat dituliskan :
Σ Fx = 0 dan Untuk Mengakhiri tekan Esc
Σ Fy = 0.
CONTOH SOAL HUKUM I NEWTON
Sebuah lampu digantung seperti pada gambar. Berapakah gaya tegangan talinya ?
Untuk Mengakhiri tekan Esc
JAWABAN CONTOH SOAL HUKUM I NEWTON y β
T2sinβ β
T2 T2cosβ β 3 sin α = 5 4 cos α = 5 4 sin β = 5 3 cos β = 5 Untuk Mengakhiri tekan Esc
T1sinα α
1. Gambar gaya gaya yang bekerja
α
2. Uraikan ke sumbu x dan y.
∑ Fx = 0
T1
T1 cos α − T2 cos β = 0 x
T1cosα α
3 T1 = T2 4
∑ Fy = 0 T1 sin α + T2 sin β − w = 0
3 4 T1 + T2 = 10 5 5 w
4 3 T1 = T2 5 5
3 3( T2 ) + 4T2 = 50 4
3 200 T = 9T2 + 16T2 = 200 T2 = 25 = 8 N 1 4 .8 = 6 N
HUKUM II NEWTON Percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dan searah dengan gaya itu dan berbanding terbalik dengan massa benda.
F ∞ m .a F=k.m.a dalam S I konstanta k = 1 maka : F = m .a Untuk Mengakhiri tekan Esc
SATUAN : F dalam newton m dalam Kg a dalam m/s2
MASSA DAN BERAT Berat suatu benda (w) adalah besarnya gaya tarik bumi terhadap benda tersebut dan arahnya menuju pusat bumi. ( vertikal ke bawah ). Hubungan massa dan berat : w=m.g w = gaya berat (newton) m = massa benda (Kg) g = percepatan grafitasi (m/s2) Perbedaan massa dan berat : * Massa (m) merupakan besaran skalar di mana besarnya di sembarang tempat untuk suatu benda yang sama selalu TETAP. * Berat (w) merupakan besaran vektor di mana besarnya tergantung pada tempatnya ( percepatan grafitasi pada tempat benda berada ). Untuk Mengakhiri tekan Esc
CONTOH SOAL BERAT BENDA Sebuah benda mendapat gaya sebesar 30 N, sehingga dalam waktu 6 detik kecepatannya menjadi 30 m/det dari keadaan diam. Berapa berat benda jika g = 10 m/det2.
vt = vo + a.t
F = m.a
30 = 0 + a.6
30 = m.5
a = 5 m / s2
m = 6 Kg
Untuk Mengakhiri tekan Esc
w = m.g w = 6.10 w = 60 N
KEGIATAN PSIKOMOTORIS Perhatikan dua buah animasi di bawah ini : Diskusikan dalam kelompok mu dan buatlah sebuah deskripsi tentang animasi yang telah kamu amati !
Untuk Mengakhiri tekan Esc
PENGEMBANGAN HUKUM II NEWTON ∑ F = ∑ m.a F1 + F2 - F3 = m . a Arah gerak benda sama dengan F1 dan F2 jika F1 + F2 > F3 Arah gerak benda sama dengan F3 jika F1 + F2 < F3 ( tanda a = - )
F1 + F2 - F3 = ( m1 + m2 ) . a
F cos θ = m . a Untuk Mengakhiri tekan Esc
HUKUM III NEWTON Bila sebuah benda A melakukan gaya pada benda B, maka benda juga akan melakukan gaya pada benda A yang besarnya sama tetapi berlawanan arah. Gaya yang dilakukan A pada B disebut : gaya aksi. Gaya yang dilakukan B pada A disebut : gaya reaksi. maka ditulis : Faksi = - Freaksi Hukum Newton III disebut Hukum Aksi - Reaksi. Meskipun N = w dan arahnya berlawanan Pasangan ini bukanlah pasangan Aksi-Reaksi Karena N dan w bekerja pada satu benda Yang sama.
Untuk Mengakhiri tekan Esc
PASANGAN GAYA AKSI-REAKSI
Untuk Mengakhiri tekan Esc
HUBUNGAN TEGANGAN T ALI DAN PERCEPATAN Bila benda dalam keadaan diam, atau dalam keadaan bergerak lurus beraturan maka : T=m.g T = gaya tegangan tali.
Benda bergerak ke atas dengan percepatan a maka : T=m.g+m.a T = gaya tegangan tali. Benda bergerak ke bawah dengan percepatan a maka : T =m.g-m.a T = gaya tegangan tali. Untuk Mengakhiri tekan Esc
GERAK BENDA YANG DIHUBUNGK AN DENGAN KATROL Tinjauan benda m1 T = m1.g - m1.a ( persamaan 1)
Tinjauan benda m2 T = m2.g + m2.a ( persamaan 2)
Karena gaya tegangan tali di mana-mana sama, maka persamaan 1 dan persamaan 2 dapat digabungkan : m1 . g - m1 . a = m2 . g + m2 . a m1 . a + m2 . a = m1 . g - m2 . g ( m1 + m2 ) . a = ( m1 - m2 ) . g atau
ΣF = Σ m . a w 1 - T + T - T + T - w 2 = ( m1 + m2 ) . a w1 - w2 = (m1 + m2 ) . a ( m1 - m2 ) . g = ( m1 + m2 ) . a Untuk Mengakhiri tekan Esc
(m1 − m 2 ) a = g (m1 + m 2 )
CONTOH SOAL KATROL Seutas tali dipasang pada kantrol dan ujung-ujung tali di beri beban 4 kg dan 6 kg. Jika gesekan tali dengan katrol diabaikan, hitung : a. Percepatan. b.Tegangan tali.
Untuk Mengakhiri tekan Esc
JAWABAN CONTOH SOAL Benda A.
T
a B
T
wB A
wA
a
∑ F = m.a T − wA = mA .a
∑ F = m.a wB − T = mB .a
T = 40 + 4.a
T = 60 − 6.a
∑ F = ∑ m.a 40 + 4a = 60 − 6a wB − T + T − T + T − wA = (mA + mB ).a 2a = 20 a = 2 m/s
JAWABAN CONTOH SOAL Gambar gaya-gaya yang bekerja. TENTUKAN ARAH GERAK SISTEM Benda B Benda A.
T
a B
T
wB A
wA Untuk Mengakhiri tekan Esc
a
∑ F = m.a T − wA = mA .a
∑ F = m.a wB − T = mB .a
T = 40 + 4.a
T = 60 − 6.a
∑ F = ∑ m.a 40 + 4a = 60 − 6a wB − T + T − T + T − wA = (mA + mB ).a 2a = 20 a = 2 m/s
2
T = 60 − 6.2 = 48 N
60 − 40 = 10.a a = 2 m / s2
BENDA BERGERAK PADA BIDANG MIRING Gaya - gaya yang bekerja pada benda. N W sin θ
θ
Untuk Mengakhiri tekan Esc
w
W cos θ
GAYA GESEKAN Gaya gesekan antara permukaan benda yang bergerak dengan bidang tumpu benda akan menimbulkan gaya gesek yang arahnya senantiasa berlawanan dengan arah gerak benda. Ada dua jenis gaya gesek yaitu : gaya gesek statis (fs) : bekerja pada saat benda diam (berhenti) dengan persamaan : fs = N.µ µs gaya gesek kinetik (fk) : bekerja pada saat benda bergerak dengan persamaan : fk = N. µk
Nilai fk < fs. Untuk Mengakhiri tekan Esc
GAYA NORMAL
N=w
N = w cos θ
N = w - F sin θ
N = w + F sin θ
Untuk Mengakhiri tekan Esc
CONTOH SOAL GAYA GESEKAN Sebuah benda berada dibidang miring kasar dengan sudut kemiringan 37o dan koefisien gesekan kinetiknya 0,2 Jika massa benda 5 kg dan ditarik dengan gaya 10 newton sejajar bidang mkiring ke atas, tentukan arah gerak benda, tentukan pula jarak yang ditempuhnya selama 5 detik jika mula-mula dalam keadaan diam. Untuk Mengakhiri tekan Esc
JAWABAN CONTOH SOAL N
F = 10 N
fk
W sin 37o
37O
∑ F = m.a
37O
1. GAMBAR GAYA-GAYA YANG BEKERJA ! 2. Bandingkan gaya-gaya yang bekerja di ujung-ujung benda untuk menentukan arah gerak 3. Tentukan arah gerak benda
W cos 37o
w
4. Gambar gaya gesek benda 5. Selesaikan dengan persamaan Hukum II Newton
