HUKUM NEWTON

DAN DINAMIKA

AAF EFIANA

ELLIYANA

FARCHANNI A

ISTIQOMAH N

M. FITRA

RETNO WULANSARI

VANIA PUTRI S

YOLA INDAH

PERBEDAAN KINEMATIKA DAN DINAMIKA

• K INEMNAT IKA :

B IDANG F IS IKA YANG MEMPEL A JAR I GERAK TANPA MENGETAHUI PENYEBAB MUNCULNYA GERAK TERSEBUT

• DINAMIKA :

B IDANG F IS IKA YANG MEMPEL A JAR I GERAK BESERTA PENYEBAB MUNCULNYA GERAK TERSEBUT

HUKUM NEWTONA.HUKUM NEWTON TENTANG GERAK

HUKUM NEWTON I

SEMUA BENDA CENDERUNG MEMPERTAHANKAN KEADAANNYA : BENDA YANG DIAM TETAP DIAM DAN BENDA YANG BERGERAK AKAN TETAP BERGERAK DENGAN KECEPATAN KONSTAN.

∑F = 0

HUKUM NEWTON

HUKUM NEWTON II

LAJU PERUBAHAN MOMENTUM BENDA SAMA DENGAN GAYA YANG BEKERJA PADA BENDA TERSEBUT.

∑F = m a

HUKUM NEWTON

HUKUM NEWTON III

GAYA REAKSI YANG SAMA BESAR DENGAN GAYA AKSI, TETAPI BERLAWANAN ARAH. JIKA BENDA PERTAMA MELAKUKAN GAYA PADA BENDA KEDUA (GAYA AKSI), MAKA BENDA KEDUA MELAKUKAN GAYA YANG SAMA BESAR PADA BENDA PERTAMA TETAPI ARAHNYA BERLAWANAN (GAYA REAKSI)

F aksi = F reaksi

DIAGRAM BEBAS BENDA

Gaya-gaya yang bekerja pada benda adalah:

N : Gaya Normal, gaya penahan yang arahnya tegak lurus bidang.

W : Gaya berat akibat gravitasi yang arahnya ke bawah

T : Gaya Tegangan tali

F

Massa 1Massa 2

Acceleration

N

N

WW

Lantai Kasarf

f

T1T2

CONTOH SOAL 1GAMBARKAN SECARA DETAIL DIAGRAM BEBAS BENDA BERIKUT!

APLIKASI HUKUM NEWTONoBENDA DI ATAS BIDANG DATAR

KARNA GAYA KE ARAH VERTICAL BESARNYA SAMA ( N = W) MAKA TIDAK ADA PERCEPATAN DALAM ARAH VERIKAL.

SEHINGGA a=𝐹𝑚

APLIKASI HUKUM NEWTON

Gaya total dalam arah vertical nol karena gaya N = W sehingga tidak ada percepatan dalam arah vertikal. a= 𝐹

𝑚=𝐹 1+𝐹2

𝑚

F = F1 + F2

APLIKASI HUKUM NEWTON

Gaya total dalam arah vertical nol karena gaya N = W sehingga tidak ada percepatan dalam arah vertikal.

F = F1 - F2

APLIKASI HUKUM NEWTONi. Gaya total arah horizontal yang bekerja pada

benda adalah

Sehingga percepatan benda arah horizontal adalah

ii. Gaya total arah vertikal yang bekerja pada benda

𝐹 h=F cos𝛼

𝑎h=𝐹 h

𝑚= 𝐹 cos𝛼

𝑚

𝐹 𝑣=𝐹 𝑠𝑖𝑛𝛼+𝑁−𝑊

APLIKASI HUKUM NEWTON• ADA DUA KONDISI YANG MUNGKIN DIPENUHI UNTUK GERAKAN KE ARAH

VERTICAL. KEDUA KONDISI TERSEBUT ADALAH :

a. JIKA BENDA BELUM BERGERAK KE ARAH VERTICAL MAKA SEHINGGA

ATAU

KONDISI INI DIPENUHI JIKA YAITU KOMPONEN GAYA F ARAH VERTIKAL LEBIH KECIL DARIPADA BERAT BENDA.

b. JIKA BENDA SUDAH MULAI BERGERAK KE ARAH VERTICAL MAKA SEHINGGA

KONDISI INI DIPENUHI JIKA PERCEPATAN BENDA ARAH VERTICAL ADALAH

𝐹 𝑠𝑖𝑛𝛼+𝑁−𝑊=0

𝐹 𝑣=𝐹 𝑠𝑖𝑛𝛼−𝑊

𝑁=𝑊 −𝐹 𝑠𝑖𝑛𝛼

𝑎h=𝐹 𝑣

𝑚= 𝐹 𝑠𝑖𝑛𝛼−𝑊

𝑚

APLIKASI HUKUM NEWTON

Gaya total arah sejajar bidang adalah

Akibatnya percepatan benda dalam arah sejajar bidang adalah

Gaya total arah tegak lurus bidang adalah

Gaya tersebut nol karena benda tidak bergerak dalam arah tegak lurus bidang.

Benda di atas bidang miring

𝑎𝑠=𝐹 𝑠

𝑚= 𝐹+𝑊 𝑠𝑖𝑛𝛼

𝑚

𝐹 𝑡=𝑁−𝑊𝑐𝑜𝑠𝛼=0

•DITINJAU JIKA F TIDAK SEJAJAR BIDANGGAYA TOTAL ARAH SEJAJAR BIDANG ADALAH

SEHINGGA PERCEPATAN BENDA DALAM ARAH SEJAJAR BIDANG MEMENUHI

GAYA PENGGERAK ARAH TEGAK LURUS BIDANG ADALAH .

JIKA MAKA BENDA TIDAK BERGERAK DALAM ARAH TEGAK LURUS BIDANG.

JIKA MAKA BENDA BERGERAK DALAM ARAH TEGAK LURUS BIDANG DENGAN PERCEPATAN

Benda ditarik dengan gaya F yang membentuk sudut dengan arah kemiringan bidang.

𝐹 𝑠=𝐹𝑐𝑜𝑠𝜃+𝑊𝑠𝑖𝑛𝛼

𝑎𝑠=𝐹 𝑠

𝑚=𝐹𝑐𝑜𝑠𝜃+𝑊𝑠𝑖𝑛𝛼

𝑚

𝑎𝑡=𝐹𝑡

𝑚=𝐹 𝑠𝑖𝑛𝜃−𝑊𝑐𝑜𝑠𝛼

𝑚

TEGANGAN TALI

Benda bermassa m1 , m2 , dan m3 dihubungkan dengan tali. Benda m3 ditarik dengan gaya menendatar F. Percepatan ketiga benda sama besarnya (karena dihubungkan oleh tali) yaitu

Tegangan tali yang menghubungkan m1 ─ m2 ≠ m2 ─ m3

𝑎=𝐹

𝑚1+𝑚2+𝑚3

Gaya mendatar, T1, menghasilkan percepatan a sehingga terpenuhi

Gaya total arah mendatar yang bekerja pada benda m3 adalah F – T2. Dengan adanya percepatan a maka terpenuhi yang menghasilkan tegangan tali

𝑇 1=𝑚1𝑎𝑇 2=𝐹−𝑚3𝑎

PESAWAT ATWOODBenda m1 dan m2 dihubungkan dengan tali melalui sebuah katrol. Besarnya kecepatan dan percepatan yang dihasilkan bergantung pada massa beban yang digantungkan pada kedua sisi tali.Asumsikan jika maka 𝑊 1−𝑇=𝑚1𝑎

𝑇 −𝑊 2=𝑚2𝑎

Atau

=

GAYA GESEKAN

• jika (benda diam)

• jika (benda mau bergerak)

• jika (benda bergerak)

• adalah gaya gesekan dan adalah gaya yang diberikan. Gaya total yang bekerja pada benda adalah .

• Jika benda belum bergerak maka , atau

• Dapat disimpulkan bahwa selama benda belum bergerak maka gaya gesekan sama dengan gaya yang diberikan pada benda.

LATIHAN SOAL 1• PERHATIKAN GAMBAR BERIKUT, BALOK 100 KG

DILUNCURKAN DARI SEBUAH BUKIT!

ANGGAP LERENG BUKIT RATA DAN MEMILIKI KOEFISIEN GESEK 0,125 N. PERCEPATAN GRAVITASI BUMI 10M/S^2 DENGAN SUDUT KEMIRINGAN 53 DERAJAT. TENTUKAN :

1. BESAR GAYA GESEK ANTARA LERENG DAN BALOK

2. PERCEPATAN GERAK BALOK!

53 degrees

100 kg

LATIHAN SOAL 2• PESAWAT ATWOOD SEPERTI PADA GAMBAR

TERDIRI DARI KATROL SILINDER YANG LICIN TANPA GESEKAN. JIKA M1 ADALAH 50 KG, M2 SEBESAR 200 KG, DAN KOEFISIEN GAYA GESEK M1 DENGAN BIDANG SEBESAR 0,1 SERTA MASA KATROL SEBESAR 10 KG. TENTUKAN :

1. PERCEPATAN SISTEM

2. GAYA TEGANGAN TALI

m2

m1

LATIHAN SOAL 3

Jika massa katrol diabaikan, tentukan:a) Percepatan gerak kedua bendab) Tegangan tali penghubung kedua benda

Diberikan gambar sebagai berikut!

PR 1• TIGA BUAH BALOK DITARIK SECARA

BERSAMAAN MENGUNAKAN TALI YAN SALING BERHUBUNGAN SEPERTI PADA GAMBAR. JIKA MASSA BENDA 1, 2 DAN 3 SECARA BERTURUT-TURUT ADALAH 15 KG, 10 KG DAN 35 KG. BENDA TERSEBUT MENGALAMI PERCEPATAN SEBESAR 0,3 M/S^2 PADA LANTAI LICIN. MAKA BERAPAKAH GAYA YANG DIPERLUKAN UNTUK MENARIK KETIGA BALOK TERSEBUT SECARA BERSAMAAN?

m3m2

m1 F

a = 0,3 m/s^2

PR 2• SEBUAH LIFT BERGERAK KE

ATAS DENGAN KECEPATAN KONSTAN. LIFT ITU MEMILIKI BERAT 5500 N. PADA SAAT ITU JUGA ADA SEORANG LAKI-LAKI BERMASA 84 KG DI DALAM LIFT TERSEBUT. BERAPAKAH TEGANGAN TALI YANG DIMILIKI OLEH LIFT?

PR 3• BUATLAH DIAGRAM BEBAS BENDA

TERHADAP GAMBAR DI BAWAH INI!

m1

m2

m3

Permukaan kasar

PR 4

• SEORANG PEMAIN SKI HENDAK MELUNUR DARI SEBUAH BUKIT YANG MEMILKI SUDUT KECURAMAN 30*. KOEFISIEN GAYA GESEK KINETIS BERNILAI 0,01. APABILA MASSA ORANG TERSEBUT DIANGGAP MENJADI (W) BERAPAKAH GAYA YANG DIBUTUHKAN ORANG TERSEBUT UNTUK MELUNCUR DI BUKIT TERSEBUT? GUNAKAN VARIABLE!

30*