Dinamika Gerak smstr 1

download Dinamika Gerak smstr 1

of 49

  • date post

    01-Dec-2015
  • Category

    Documents

  • view

    186
  • download

    4

Embed Size (px)

description

lmayan buat nambah refrensi

Transcript of Dinamika Gerak smstr 1

BESARAN DAN SATUAN

Mata pelajaran

: Fisika

Standar Kompetensi

: Menerapkan Konsep dan Prinsip dasar kinematika dan dinamika benda titikKompetensi Dasar

: 2.2. Menerapkan hukum Newton sebagai prinsip dasar dinamika untuk gerak lurusKelas/ Semester

: X/ 1 (satu)

Alokasi Waktu

: 10 Jam PelajaranBAB 3 DINAMIKA GERAKRINGKASAN MATERIDinamika adalah: Ilmu yang mempelajari tentang gerak suatu benda dengan meninjau penyebab dari gerak benda tersebut.

1. Hukum Newton

a. Hukum I Newton

Hukum I Newton menyatakan: Bila resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol atau tidak ada gaya yang bekerja pada benda, maka benda yang diam akan tetap diam atau benda yang bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan. Hukum I Newton mengungkapkan tentang sifat benda yang cenderung mempertahankan kedudukanya atau dengan kata lain sifat kemalasan bendauntuk mengubah kedudukanya. Sifat ini disebut Kelembaman/ Inersia. Hukum I Newton disebut juga dengan hukum kelembaman.Secara matematis Hukum I Newton dapat dituliskan:

............................. (3.1)b. Hukum II Newton

Hukum II Newton menyatakan: percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut dan berbanding terbalik dengan massa benda ituSecara matematis Hukum II Newton dapat dituliskan:

atau ............................. (3.2)Keterangan:

= resultan gaya (N)

m= massa benda (kg)

a = percepatan benda (m/s2)c. Hukum III Newton

Hukum III Newton menyatakan: Jika benda pertama mengerjakan gaya pada benda kedua, maka benda kedua akan mengerjakan gaya pada benda pertama, yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan. Hukum III Newton disebut juga hukum aksi-reaksi.Hukum II Newton dapat dituliskan:

............................. (3.3)Hukum tersebut dapat diartikan bahwa gaya hanya hadir sedikitnya ada dua benda yang saling berinteraksi. Pada interaksi ini gaya-gaya selalu berpasangan.Konsep gaya Aksi-reaksi Yaitu:

1. Gaya aksi-reaksi hadir jika dua benda berinteraksi

2. Gaya Aksi-reaksi bekerja pada dua benda yang berbeda

3. Gaya Aksi-reaksi besarnya sama, tetapi arahnya berlawanan

2. Beberapa Jenis Gaya/ Macam Gaya

a. Gaya BeratGaya berat yaitu: gaya yang bekerja pada suatu benda akibat benda tersebut berada dalam pengaruh gravitasi bumi.

Secara matematis dapat dirumuskan:

............................. (3.4)Keterangan:

W = berat benda ( N)

m = massa (kg)

g = Percepatan gravitasi (m/s2)

Contoh:

b. Gaya Normal

Gaya Normal yaitu: gaya yang dikerjakan oleh bidang pada benda apabila benda tersebut menekan bidang, arah gaya normal selalu tegak lurus dengan permukaan bidang.Contoh:

c. Gaya Tegangan Tali

Gaya tegangan tali adalah: gaya yang dikerjakan oleh tali terhadap sebuah benda yang diikat dengan tali tersebut.

Contoh:

d. Gaya Gesekan

Gaya gesek yaitu: suatu gaya yang bekerja abtara dua permukaan yang bersentuhan dan bersifat melawan kecenderungan gerak benda.

Contoh:

Secara matematis gaya gesek dapat dirumuskan:

............................. (3.5)Keterangan:

Fges= gaya gesekan (N)

= Koefisien gesekan

N= gaya Normal (N)3. Penerapan Hukum Newton

a. Benda pada bidang datar dan licin

............................. (3.6)Keterangan:

F = Gaya (N)

m = Massa (kg)

a = percepatan benda (m/s2)

= Sudut antara gaya dengan perpindahanb. Benda pada bidang datar yang kasar

c. Benda pada bidang datar yang licin dan ditarik oleh benda yang lain

Lihat massa m1

................(i)

Lihat massa m2

.............(ii)

Substitusi persamaan (i) ke (ii)

............................. (3.7)d. Benda pada bidang miring yang licin

Gaya arah sumbu x

............................. (3.8) Gaya arah sumbu y

(Resultan gaya arah sumbu y=0)

............................. (3.9)e. Benda yang dihubungkan dengan tali melalui katrolJika m2>m1, maka

W2-W1= (m1+m2) . a

m2.g m1.g = (m1+m2). a(m2-m1).g = (m1+m2). a

............................. (3.10)f. Benda yang digantung dengan tali1. Benda diam

, a=0, karena benda diam

............................. (3.11)2. Benda bergerak keatas dengan percepatan a

............................. (3.12)3. Benda bergerak kebawah dengan percepatan a

............................. (3.13)g. Orang yang berada di dalam lift

1. Lift diam/ bergerak dengan kecepatan tetap

Maka nilai a=0

............................. (3.14)2. Lift dipercepat ke atas dengan percepatan a

............................. (3.15)3. Lift dipercepat ke bawah dengan percepatan a

............................. (3.16)4. Lift diperlambat ke bawah

Maka nilai a= -a

............................. (3.17)h. Benda yang digantung dengan dua utas tali pada keadaan setimbang.

............................. (3.18)KEGIATAN LABORATORIUM (TUGAS KELOMPOK)A. Nama Kegiatan

: Memahami Hukum NewtonB. Tujuan: Siswa Mampu menjelaskan dan menganalisis penerapan hukum I Newton, II Newton dan III Newton tentang gerakC. Alat dan Bahan

1. 2 buah uang logam. 2. 1 lembar kertas HVS. 3. 1 buah Ticker timer. 4. 1 buah Katrol kecil. 5. 1 buah beban (m) 1 kg 6. 3 buah beban (M) : 2,5 kg, 2 kg, dan 1,5 kg. 7. 1 rol kertas ticker timer dan kertas karbon.8. 2 buah neraca pegas.

9. 1 buah statif

Kegiatan 1Langkah kerja1. Taruhlah 2 uang logam saling bertindihan diatas kertas HVS!

2. Tarik kertas dengan cepat pada posisi mendatar !

3. Ulangi kegiatan ini beberapa kali!

4. Berilah kesimpulan dari kegiatan ini!

Kegiatan 2Langkah kerja1. Rangkaian alat dan bahan seperti pada gambar di bawah ini!

2. Gunakan beban mulai yang massa terkecil sampai besar secara bergantian!

3. Amati pita ticker timer pada setiap beban (M).

4. Apakah kesimpulan dari kegiatan ini?

Kegiatan 3Langkah kerja1. Ikatkan sebuah pegas pada statif, sedangkan neraca pegas yang lain anda biarkan bebas lihat gambar di bawah ini.

2. Perlahan-lahan, tariklah ujung neraca pegas yang bebas sampai pada skala tertentu. Catat skala yang ditunjukkan oleh kedua neraca pegas. Ulangi tarikan Anda untuk skala-skala lain yang berbeda.

3. Apa kesimpulan dari kegiatan ini?

TUGAS INDIVIDUJawablah pertanyaan dibawah ini dengan jelas dan benar

1. Sebuah benda bermassa m, padanya bekerja gaya F, hingga benda memperoleh percepatan a. Jika massa benda dijadikan 2 m dan gayanya dijadikan 4F, maka percepatan benda menjadi Jawab:

2. Berilah contoh gaya gesekan yang menguntungkan . Jawab:

3. Di dalam sebuah lift ditempatkan sebuah timbangan badan. Saat lift dalam keadaan diam seseorang menimbang badannya, didapatkan bahwa berat orang tersebut 500 N. Jika lift bergerak ke atas dengan percepatan tetap 5 m/s-2, g = 10 m/s-2, maka berat orang tersebut menjadi Jawab:

4. Perhatikan sistem benda disamping!!! Gesekan tali dan katrol diabaikan (katrol licin), maka percepatan sistem adalah ......... m/s

Jawab:

5. Perhatikan sistem benda disamping!!! Gesekan tali dan katrol diabaikan (katrol licin), maka tegangan tali sistem adalah ......... N

Jawab:

Jawab:

6. Berilah contoh-contoh gaya gesekan yang merugikan !Jawab:

7. Sebuah mobil bermassa 800 kg pada suatu saat mesinnya menghasilkan gaya dorong 5400 N tetapi hanya mendapat percepatan 6,5 m/s, maka besar gaya gesekkan yang dikerjakan jalan sebesar ......Jawab:

8. Sebuah benda bermassa 6 kg bergerak pada bidang datar yang licin, kecepatan benda berkurang dari 25 m/s menjadi 9 m/s setelah bergerak selama 4 sekon besar dan arah gaya mendatar yang bekerja pada benda adalah ......Jawab:

9. Sebuah elevator massanya 400 kg bergerak vertikal keatas dari keadaan diam dengan percepatan tetap sebesar 2 m/s. Jika percepatan gravitasi 9,8 m/s, maka tegangan tali penarik elevator adalah .....Jawab:

10. Benda yang massanya 10 diletakkan diatas lantai mendatar licin Jika benda ditarik dengan gaya horisontal 35 N, maka besar percepatan yang timbul adalah ........

Jawab:

EVALUASI BAB 3 DINAMIKA GERAKPilihlah salah satu jawaban yang paling tepat !

1. Jika resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol, maka:

1) Benda tidak akan dipercepat

2) Benda selalu diam

3) Perubahan kecepatan benda nol

4) Benda tidak mungkin bergerak

Pernyataan yang benar ditunjukkan oleh nomor

a. (1), (2) dan (3)

b. (1) dan (3)

c. (2) dan (4)

d. (4) saja

e. (1), (2), (3) dan (4)

2. Perhatikan gambar dibawah, Jika kertas ditariik dengan cepat, maka silinder akan...

a. Ikut bergerak bersama kertas

b. Bergerak berlawanan dengan arah gerak kertasc. Bergerak ke kanan

d. Bergerak ke kiri

e. Diam

3. Suatu benda bisa bergerak karena adanya...a. Tenaga

b. Usaha

c. Energi

d. Gaya

e. Tenaga

4. Satuan percepatan adalah m/s2, jika dinyatakan dalam bentuk yang lain yaitu...

a. N/kg

b. Kg/N

c. m/s

d. cm/s

e. N/s25. Sebuah balok diletakkan diatas meja, balok tersebut bermassa m kg, besar gaya normal yang bekerja pada balok karena dikerjakan olah meja adalah...a. N=0

b. N=mg

c. N=m2d. N=2m

e. N=g

6. Sebuah benda bermassa 10 kg bekerja resultan gaya sebesar 40 N. Maka percepatan yang dialami benda adalah....