Prinsip Kerja & EnergiAnalisa Gerak Benda Kaku pada Bidang Datar (X-Y) Menggunakan Prinsip Kerja & Energi

IntroductionGerak BendaPercepatanPerpindahanKecepatanWaktuParameter GerakMetode AnalisaNewton & DAlembertKerja & EnergiImpuls & Momentum

Konsep Kerja & EnergiTranslasi

Prinsip Kekekalan Energi:Energi tidak dapat diciptakan/dimusnahkan melainkan hanya berubah (transfomasi) menjadi bentuk energi lainEnergiElectricalChecmicalMechanicalKinetikPotensialRotasi

Force

Moment

PegasGravityGravity

Konsep Kerja & EnergiFriction

Gravity

Spring

Formulasi Prinsip Kekekalan Energi Mekanik:Total Energi Kinetik Kondisi 1 Translation

Rotation

Total Energi Potensial Kondisi 1 Friction

Gravity

Spring

Total Energi Kinetik Kondisi 2 Translation

Rotation

Total Energi Potensial Kondisi 1

Contoh 1Sebuah sistem sliding bar seperti gambar di samping. Mula-mula sliding bar pada posisi horisontal (gb.1.a) tanpa kecepatan. Gaya gravitasi menarik sliding bar ke bawah sehingga posisi berubah seperti gb.1.b.

Hitunglah besar kecepatan sudut sliding bar untuk sebarang posisi [ = f() ].

Lintasan slider sangat licin!Gb.1.a. Kondisi 1Gb.1.b. Kondisi 2

System Description:

Ek Linear Ek Angular Ek Linear Ek Angular Gaya Gravitasi Gaya Pegas Gaya Gravitasi Gaya Pegas Gaya Gesek Gaya Gesek

AnalisaGb.1.a. Kondisi 1Gb.1.b. Kondisi 2Output Target: Pecepatan & Gaya Kecepatan & Perpindahan Kecepatan & Waktu

Analysis Method: Newton & DAlembert Kerja & Energi Impuls & Momentum

Used Equation: Assumption:- Massa slider diabaikan Ek tidak dihitung- Lintasan slider licin koefisien gesek diabaikan

System Analysis:

AnalisaGb.1.a. Kondisi 1Gb.1.b. Kondisi 2

Contoh 2Sebuah sistem Pulley-balok seperti pada gambar (gb.2). Pulley memiliki momen inersia 10,5 lb.ft.s2 dan gesekan pada bearing setara dengan momen sebesar 60 lb.ft. Pada kondisi awal kecepatan turun balok adalah 6 ft/s.

Hitunglah besar kecepatan balok saat balok sudah turun sejauh 4 ft!AnalisaOutput Target: Pecepatan & Gaya Kecepatan & Perpindahan Kecepatan & Waktu

Analysis Method: Newton & DAlembert Kerja & Energi Impuls & Momentum

Used Equation: Assumption:- Massa slider diabaikan Ek tidak dihitung- Lintasan slider licin koefisien gesek diabaikan

System Description:

Ek Linear Ek Angular Ek Linear Ek Angular Gaya Gravitasi Gaya Pegas Gaya Gravitasi Gaya Pegas Gaya Gesek Gaya Gesek

Analysis:

Kondisi 2Kondisi 1Energi Kinetik AwalEnergi Kinetik AkhirUsaha/kerja yang terjadi pada sistemKerja akibat:1. Gaya berat/gravitasi2. Momen (gesekam bearing)PulleyBalokPulleyBalok

Analysis:

Kondisi 2Kondisi 1Hubungan Kinematik:Hubungan Kinematik:Hubungan Kinematik:

Analysis:

Kondisi 2Kondisi 1

Prinsip Impuls & MomentumAnalisa Gerak Benda Kaku pada Bidang Datar (X-Y) Menggunakan Prinsip Impuls & Momentum

IntroductionGerak BendaPercepatanPerpindahanKecepatanWaktuParameter GerakMetode AnalisaNewton & DAlembertKerja & EnergiImpuls & MomentumAnalisa Tumbukan & Gerak Impulsive

Konsep Impuls & MomentumSystem Momentum1 + System Ext Impuls1-2 = System Momentum2

Konsep Impuls & MomentumAnalisa dilakukan pada arah sumbu X dan YLinear Momentum Analysis:Angular Momentum Analysis:

Momentum Non-Centroidal Rotation