Hukum newton dan gravitasi universal

MAHASISWA TEKNIK SIPIL MERCU BUANA KAMPUS D BEKASI

HUKUM NEWTON

Gaya

Hukum I

Newton

HukumIII

Newton

Hukum II

Newton


PETA KONSEP HUKUM NEWTON


HUKUM NEWTON 1

Hukum Newton I berbunyi :

Jika resultan gaya yang bekerja padabenda sama dengan nol (TIDAK ADA)maka benda yang mula-mula diam akantetap diam dan benda yang mula-mulabergerak lurus beraturan akan tetapbergerak lurus beraturan disebut inersiabenda atau juga disebut kelembaman.”

HUKUM NEWTON 1

Setiap benda akan memiliki kecepatan yang konstankecuali ada gaya yang resultannya tidak nol bekerja padabenda tersebut. Berarti jika resultan gaya nol, maka pusatmassa dari suatu benda tetap diam, atau bergerak dengankecepatan konstan (tidak mengalami percepatan).

Benda Diam

Secara matematis dirumuskan: ∑F = 0


Pengendara kedaraan / benda akan terdorongkedepan saat mobil yang bergerak cepat diremmendadak atau menabrak

CONTOH HUKUM NEWTON 1


Perhatikan gambar berikut

!!!


CONTOH HUKUM NEWTON 1

Gelas yang berada di atas kertas di meja akantetap disana ketika kertas ditarik secara cepat.


RUMUS

HUKUM 1 NEWTON HUKUM KELEMBAMAN (INERSIA)

Untuk benda diam dan GLB :

Keterangan:F = Gaya (N)


Contoh soalsebuah benda dalam keadaan diam, kemudian diberi gaya (f1x) sebesar 25 N, gaya (f2x) sebesar 55 N, gaya (f3x) sebesar 35 N, gaya ( f4x) sebesar 45 N. Berapakah jumlah gaya yang bekerja pada benda tersebut ?

Diketahui : (f1x) =25 N(f2x) = 55 N(f3x) =35 N ( berlawanan arah)( f4x) = 55 N ( berlawanan arah)

ditanya = ƩF = ....?

Jawab :ƩF = 0F1x + f2x + (-f3x) + (-f4x) = 025 N + 55N + (-35)N + (-45)N = 080 N + (-80)N = 0

F1x

f2x

f3x

f4x


Hukum Newton II

Hukum NEWTON II berbunyi: Percepatan dari suatu bendaakan sebanding denganjumlah gaya (resultan gaya) yang bekerja pada bendatersebut dan berbandingterbalik dengan massanya.

Sir Isaac NewtonDia adalah seorang

ahli matematika, fisika, astronomi dankimia yang berkebangsaanInggris , seorang Ilmuwan kelahirantahun 1642


CONTOH HUKUM NEWTON II

Pada gambar tampak 2 orang sedang mendorong meja. Resultangaya yang bekerja pada meja merupakan penjumlahan dari gaya yang diberikan oleh masing-masing orang. Resultan gaya yangdialami meja lebih besar daripada gaya yang diberikan oleh masing-masing orang, sehingga meja lebih mudah digeser. Jika meja tersebut hanya didorong oleh salah satu orang dengan gaya yang lebih kecil daripada resultan gaya kedua orang tersebut maka meja

akan lebih sulit digeser.


CONTOH HUKUM NEWTON II

KESIMPULAN1. Percepatan benda yang disebabkan adanya resultan gaya pada bendadengan massa m berbanding langsung ( sebanding ) dengan besarresultan gaya. Makin besar gaya, makin besar percepatan.2. Percepatan benda yang disebabkan adanya resultan gaya pada bendaberbanding terbalik dengan massa benda m. Makin besar massa, makinkecil percepatan.


RUMUS

semakin besar gaya yang bekerja pada benda, benda akan bergerak semakin cepat.

Keterangan:F = Gaya (N)a : percepatan benda (m/s2)m : massa benda (kg)

m Wah, ternyata mendorong meja bersama-sama akan lebih mudah Benar. Kerena

gaya yang kita berikan pada meja dijumlahkan


CONTOH SOAL

Sebuah mobil yang massanya 1000 kg bergerak darikeadaan diam dengan percepatan konstan, sehinggaselama 5 s kelajuannya menjadi 15 m/s. Berapa besargaya yang mempercepat mobil tersebut?

Solusi untuk soal seperti ini adalah ....

Kita harus menentukan dulu percepatannya dan barulahmenentukan besarnya gaya resultan.....


PENYELESAIAN

Masih ingatkah anda rumus ini...

Vt =V0 + a.tini adalah rumus persamaan kecepatan GLBB

Diketahui :M : 1000 kgV0 : 0Vt : 15 m/st : 5s

Menentukan percepatan

Jawab :Vt : V0 + a.ta : vt – v0

ta : 15 m/s – 0

5s= 3 m/s2

Menentukan besarnya gaya resultan dengan hukum newton 2

ƩF = m.aƩF = 1000 kg X 3 m/s2

ƩF = 3000 N


HUKUM NEWTON III

Hukum ini berbunyi :

“Jika benda pertama memberikan gaya pada benda kedua maka benda kedua juga akan memberikan gaya yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan”


Sifat pasangan gaya aksi-reaksi

adalah sebagai berikut:

(1)sama besar

(2)arahnya berlawanan,

(3)bekerja pada benda yang berlainan(satu bekerja pada benda A, yang lain bekerja pada benda B.

(4)mereka terletak dalam satu garis lurus .


CONTOH HUKUM NEWTON III

ROKET mendorong gas ke bawah, sedangkangas mendorong roket meluncur ke atas


CONTOH HUKUM NEWTON III

•Ketika berjalan•Ketika seseorang mendayung perahu•Ketika memukul bola kasti•Ketika mendorong troli•Ketika peluru ditembakkankedepan, maka senapan akanterdorong ke belakang•Dll

F1

F2


RUMUS

Hukum ketiga menyatakan bahwa tidak ada gaya timbul di alamsemesta ini, tanpa keberadaan gaya lain yang sama dan berlawanandengan gaya itu. Jika sebuah gaya bekerja pada sebuah benda ( aksi) maka benda itu akan mengerjakan gaya yang sama besar namunberlawanan arah ( reaksi ).

FA = - FB Atau Faksi = - Freaksi

Fa

Fb

Dengan kata lain gaya selalu muncul berpasangan. Tidakpernah ada gaya yang muncul sendirian.. Maka dari itu Secara matematis, Hukum III Newton dinyatakan sebagai berikut :


CONTOH SOAL HUKUM NEWTON III

Jika sebuah benda bermassa 50 kg lalu diberi percepatan sebesar 15m/s2. kemudian benda tersebut bertumbukan dengan benda B yang bermassa 40 Kg dan percepatannya 18.75 m/s2. berapakah gaya yang ditimbulkan oleh benda B tersebut ?

Penyelesaian :

Diketahui : Ma = 50 Kg Aa = 15 m/s2

Mb = 40 Kg Ab = 18,75 m/s2

Ditanya : F ........?

Jawab :F = -FFa = -Fb

Ma . aa = - ( ma . ab)50 Kg . 15 m/s2 = -( 40 Kg . 18.75 m/s2 )750 N = -750 N

Jadi gaya newton yang ditimbulkan oleh benda B adalah -750 N. Karena berlawanan arah

A B

5O kg 40 kg


GRAVITASI UNIVERSAL

Setiap benda yang bermassa selalu memiliki medangravitasi di sekelilingnya. Akibatnya dua buah bendayang masing-masing memiliki medan gravitasi akanmengalami gaya tarik menarik satu sama lain.


2

21.

r

MMGF

G = tetapan gravitasi= 6,67.10-11 Nm²/kg²

R = jarak antara pusat benda

M,m = massa kedua benda

Besarnya gayagravitasi

Bulan bergerak dalam orbit/manzilahnya dengan gayagravitasi sebagai pengikatnya.

2r

MmGF


KUAT MEDAN GRAVITASI (g) adalah gaya gravitasi per satuan massa.

Kuat medan gravitasi selalu diukur dari pusat massa benda

ke suatu titik yang ditinjau.

ENERGI POTENSIAL GRAVITASI (Ep) dinyatakan sebagai :

POTENSIAL GRAVITASI (V) dinyatakan sebagai :

-Kuat medan gravitasi g (N/kg) merupakan besaran vektor.

-Energi potensial gravitasi Ep (joule) dan potensial gravitasi (V)

merupakan besaran skalar.

2r

MGg

R

MmGE p

R

Gm

m

EV

p


Contoh 1 :Sebuah satelit mengorbit pada ketinggian h dari permukaan bumi yang berjari-jari R dengan kecepatan v. Bila percepatan gravitasi di bumi g, make tentukan besar percepatan gravitasi pada ketinggian h !

Percepatan gravitasi pada permukaan bumi : g = G M/R²

Pada ketinggian h dari permukaan bumi : g' = G M / (R+h)² = g R² / (R+h)²

Contoh 2 :Sebuah bola dengan massa 40 kg ditarik oleh bola kedua dengan massa 80 kg.Jika pusat-pusatnyaberjarak 30 cm dan gaya yang bekerja sama dengan berat benda bermassa 0,25 mgram, hitung tetapangravitasi G !

G = F. R²m1 m2

= 900. 9,8. 10-10

4. 3200= ¼ × 10-6 (30 × 10-2)² × 9,8

40. 80

= 6,98.10-11 Nm²/kg² (SI)


Contoh 3 :Dengan kecepatan berapakah sebuah satelit yang berada pada ketinggian 2 R daripermukaan bumi harus mengorbit, supaya dapat mengimbangi gaya tarik bumi ?

2

2

)3(

.

R

GMg

mgr

vm

R

GMv

R

GMv

R

GM

R

v

3

3

)3(3

2

2

2

…… (1)

…… (2)

Dari persamaan (1) dan (2), didapatkan persamaan:

Jawab :

Pada ketinggian 2 R dari permukaan bumi berarti r = 2R + R

= 3R.



What we know is a drop, what we don't know is an ocean.

Apa yang kita tau hanyalah setetes air. Yang kita tidak tau adalahlautan.

Sir Isaac Newton

(1642-1772)

\

MAHASISWA TEKNIK SIPIL MERCU BUANA KAMPUS D BEKASI See you!!!!

Thank’s for attention………

Terimakasih

Hukum newton dan gravitasi universal

Education

Transcript of Hukum newton dan gravitasi universal