FD-3-G2D&HukumGerak.pdf

Universitas Jenderal SoedirmanUniversitas Jenderal SoedirmanPurwokertoPurwokerto

FISIKAFISIKA DASARDASAR

Mukhtar Effendi

Pertemuan ke-4

Mukhtar Effendi Fisika DasarFisika Dasar 2

Universitas Jenderal SoedirmanUniversitas Jenderal SoedirmanPurwokertoPurwokerto GBPPGBPP

Konsep dasar mekanika dan termodinamikaBesaran dan satuanVektor Kinematika dan dinamika pertikelKerja dan EnergiGerak RotasiMekanika FluidaTermodinamikaGetaranGelombang dan OptikaKelistrikan

Resnick dan Halliday, 1983, Fisika terjemahan P Silaban dan E Sucipto, Erlangga, Jakarta.

Sutrisna, 1978, Seri FIsika dasar, Penerbit ITB, BandungSears dan Zamansky, 1981, Physics University, Addison Wesley Reading

Massachusset.



III. Kinematika dan Dinamika Partikel

A)Gerak satu dimensiB)Gerak dua dimensiC)Hukum-hukum gerakD)Gerak melingkar dan aplikasi lainnya

III. Kinematika dan Dinamika PartikelIII. Kinematika dan Dinamika Partikel

Kinematika : Membahas deskripsi gerakDinamika : Membahas benda yang mengalami gerak


Universitas Jenderal SoedirmanUniversitas Jenderal SoedirmanPurwokertoPurwokerto III. Kinematika dan Dinamika PartikelIII. Kinematika dan Dinamika Partikel

III. B. Gerak 2 dimensi1 The Displacement, Velocity, and Acceleration Vectors2 Two-Dimensional Motion with Constant Acceleration3 Projectile Motion4 Uniform Circular Motion5 Tangential and Radial Acceleration6 Relative Velocity and Relative Acceleration

III. B. Gerak 2 dimensi1 Vektor-vektor Perpindahan, Kecepatan dan Percepatan2 Gerak 2 dimensi dengan percepatan konstan3 Gerak Peluru4 Gerak melingkar seragam5 Percepatan tangensial dan percepatan radial6 Kecepatan relativ dan percepatan relativ



III.B.1. Vektor-vektor perpindahan, kecepatan danpercepatan



Sebuah truk menempuh jarak 40 m dalam waktu 8,5 detikmengurangi kecepatan secara pelan-pelan untukmencapai kelajuan akhir 2,8 m/s.

a. Carilah kelajuan awalnya.

b. Carilah percepatannya.



Sebuah benda bergerak dengan percepatan seragammemiliki kecepatan 12 cm/s dalam arah sumbu x positif pada saat koordinat x-nya 3 cm. Jika koordinatx-nya 2 detik kemudian adalah -5 cm , berapakahpercepatannya?



III.B.2. Gerak 2 dimensi dengan percepatan konstan



III.B.3. Gerak Peluruprojectile motion is the superposition of two motions: (1) constant-velocity motion in the horizontal direction and (2) free-fall motion in the vertical direction.

Gerak peluru adalah jumlahan dari dua macam gerak: (1) Gerak dengan kecepatan konstan pada arah horizontal, dan(2) Gerak jatuh bebas para arah vertikal.



Horizontal Range and Maximum Height of a ProjectileJangkauan horizontal dan tinggi maksimum



A long-jumper leaves the ground at an angle of 20.0 above the horizontal and at a speed of 11.0 m/s. (a) How far does he jump in the horizontal direction? (Assume his motion is equivalent to that of a particle.)

Seorang pelompat jauh melompat pada sudut 20 diatashorizontal dengan kelajuan 11 m/s. a) Berapa jauh dia melompat dalam arah horizontal? (anggaplahbahwa geraknya identik dengan gerak sebuah partikel.)



(b) What is the maximum height reached?(b) Berapakah tinggi maksimum yang dapat dicapainya?



A stone is thrown from the top of a building upward at an angle of 30.0 to the horizontal and with an initial speed of 20.0 m/s, as shown in Figure below. If the height of the building is 45.0 m, (a) how long is it before the stone hits the ground?

Sebuah batu dilemparkandari puncak sebuahgedung ke arah atas padasudut 30.0terhadap horisontal dan dengankelajuan awal 20.0 m/s, sebagaimana ditunjukkangambar berikut ini. Jikaketinggian gedung adalah45.0 m, (a) Berapa lama batu inidiudara sebelummenumbuk tanah?



(b) What is the speed of the stone just before it strikes the ground?(b) Berapakah kelajuan batu ini sesaat sebelum menumbuk tanah?



III.B.4. Gerak Melingkarmoving in a circular path with constant linear speed v.Gerak dalam lintasan lingkaran dengan kelajuan v.



the acceleration vector in uniform circular motion is always perpendicular to the path and always points toward the center of the circle.

It is called a centripetal (center-seeking) acceleration, and its magnitude is

Vektor percepatan pada gerak melingkar seragam selalu tegak lurusterhadapa lintasan dan selalu mengarah ke pusat lingkaran.

Percepatan ini disebut percepatan sentripetal dan besarnya adalah:



III.B.5. Percepatan tangensial dan percepatan radialThe tangential acceleration causes the change in the speed of the particle. It is parallel to the instantaneous velocity, and its magnitude is

The radial acceleration arises from the change in direction of the velocity vector

Percepatan tangensial menyebabkanperubahan kelajuan pertikel. Percepatan inisearah dengan kecepatan sesaat, dan besarnyaadalah

Percepatan radial muncul dari perubahanarah dari vektor kecepatan



A ball tied to the end of a string 0.50 m in length swings in a vertical circle under the influence of gravity, as shown in Figure below. When the string makes an angle = 20 with the vertical, the ball has a speed of 1.5 m/s. (a) Find the magnitude of the radial component of acceleration at this instant.

Sebuah bola diikatkan ke ujung sebuahkawat yang panjangnya 0.50 m mengayun dalam arah lingkaran vertikaldibawah pengaruh gaya grafitasi, sebagaimana ditunjukkan dalamgambar. Pada saat kawat membentuksudut = 20terhadap vertikal, kelajuan bola adalah 1.5 m/s. (a) Tentukan besarnya besarnya komponenradial dari percepatan pada saat itu.



(b) What is the magnitude of the tangential acceleration when = 20?

(c) Find the magnitude and direction of the total acceleration a at =20.

(b) Berapakah besarnya percepatan tangensial pada saat = 20?

(c) Tentukan besar dan arah dari total percepatan pada saat =20.



III.B.6. Percepatan dan kecepatan relatif



Although observers in two frames measure different velocities for the particle, they measure the same acceleration when v0 is constant.

Meskipun para pengamat didua kerangka acuanmerasakan perbedaankecepatan, mereka akanmerasakan percepatanyang sama jika v0 konstan.



A boat heading due north crosses a wide river with a speed of 10.0 km/h relative to the water. The water in the river has a uniform speed of 5.00 km/h due east relative to the Earth. Determine the velocity of the boat relative to an observer standing on either bank.

We know vbr , the velocity of the boat relative to the river, and vrE, the velocity of the river relative to the Earth. What we need to find is vbE , the velocity of the boat relative to the Earth.

Sebuah perahu mengarah keutara menyeberang sungaidengan kelajuan 10.0 km/h relatif terhadap sungai. Air sungai memiliki kelajuanseragam 5.00 km/h ke arahtimur relatif terhadap bumi. Tentukan kecepatan perahurelatif terhadap seorangpengamat yang berdiri di pinggirsungai.



III. C. Hukum-hukum gerak1 Gaya (dalam fisika)2 Hukum Newton Pertama3 Massa4 Hukum Newton Kedua5 Gaya Gravitasi dan Gaya Berat6 Hukum Newton Ketiga



III.C.1. Gaya (dalam Fisika)

If the net force exerted on an object is zero, then the acceleration of the object is zero and its velocity remains constant.

Aksi suatu benda terhadapbenda lain sehingga `bendaobyek` mengalami tekanan. Gaya tidak selalumenyebabkan gerak.

Gaya termasuk besaranvektor sehinggapenghitungan total gaya (net force) mengikuti aturan-aturan vektor.



III.C.2. Hukum Newton PertamaHukum Newton I

Jika tidak ada gaya eksternal, maka benda diam akan tetap diam dan benda bergerak akan tetap bergerak dengan kecepatan konstan.

Jika tidak ada gaya yang bekerja pada suatu obyek, maka percepatan benda tersebut adalah nol.

F = 0 a = 0

Inersia: Kecenderungan suatu benda untuk mempertahankan kecepatannya.



III.C.3. MassaSifat intrinsik suatu benda yang menyatakan tingkat inersiayang dimilikinya.

Massa termasuk besaran skalar.

III.C.4. Hukum Newton keduaHukum Newton II

Percepatan suatu benda berbanding lurus dengan total gaya yang bekerja (net force) dan berbanding terbalik dengan massanya.



III.C.5. Gaya gravitasi dan gaya berat

Gaya tarik yang dilakukan oleh bumi terhadap suatu benda.

Gaya ini mengarah ke pusat bumi.

Gaya gravitasi disebut juga dengan gaya berat.



III.C.6. Hukum Newton KetigaHukum Newton III

Jika dua buah objek berinteraksi, maka gaya F12 yang dilakukan objek 1 ke objek 2 besarnya sama dan arahnya berlawanan dengan gaya F21 yang dilakukan objek 2 ke objek 1.



III. D. Gerak melingkar dan aplikasinyaA small object of mass m is suspended from a string of length L. The object revolves with constant speed v in a horizontal circle of radius r, as shown in Figure below. (Because the string sweeps out the surface of a cone, the system is known as a conical pendulum.) Find an expression for v.

Sebuah bola kecil yang massanya m terikat pada sebuah kawat yang panjangnya L. Benda tersebut melaju dengan kelajuan konstandalam sebuah lingkaran horisontal yang jari-jarinya r, sebagaimanaditunjukkan pada gambar. Carilah rumusan untuk v.

FD-3-G2D&HukumGerak.pdf

Documents

Transcript of FD-3-G2D&HukumGerak.pdf