Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

31
KINEMATIKA DAN DINAMIKA: PENGANTAR Presented by Muchammad Chusnan Aprianto

Transcript of Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

Page 1: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

KINEMATIKA DAN DINAMIKA:PENGANTARPresented byMuchammad Chusnan Aprianto

Page 2: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

How deep was your knowledge?● Jelaskan tentang

Kinematika, Dinamika, dan Statika?

● Apakah anda paham tentang Hukum Newton? Jelaskan!

Page 3: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

DEFINISI KINEMATIKA DAN DINAMIKA

• KINEMATIKA• Kajian tentang gerak suatu benda atau partikel tanpa disertai

penyebab geraknya

• Studi tentang gerakan bagian-bagian mesin dengan meninjau lintasan, kecepatan dan percepatan tanpa disertai penyebabnya

• DINAMIKA• Kajian tentang gerak suatu benda atau partikel disertai penyebab

geraknya

• Studi tentang gerakan bagian-bagian mesin dengan meninjau lintasan, kecepatan dan percepatan disertai penyebabnya

Page 4: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

Sebuah benda yang bergerak

• Lintasan• Kecepatan• Percepatan

Gaya

KINEMATIKA DINAMIKA

Page 5: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

Struktur

Mekanisme

Rangkaian batang

Tidak ada gerakan

Rangkaian batang

Ada gerakan

Page 6: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

Kinematika Partikel• Kajian ini dengan melihat titik acuan suatu benda sebagai

sebuah titik partikel• Analisis matematis dan geometri sangat diperlukan untuk

mengkaji kinematik• Yang dikaji:

• Posisi• Kecepatan• Percepatan• Beserta turunannya.

Page 7: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

DINAMIKA PARTIKEL

Penerapan Hukum-Hukum Newton

Page 8: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

Kinematika :didasarkan pada definisi pergeseran, kecepatan dan

percepatan

Pertanyaan : Mekanisme apakah yang menyebabkan sebuah

benda bergerak ? Mengapa benda-benda dapat memiliki percepatan

yang berbeda-beda ?

Perubahan Gerak : dijelaskan dengan konsep gaya, massa dan

momentum

Page 9: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

PERUBAHAN GERAK(Percepatan)

PERUBAHAN BENTUK(deformasi)

GAYAoleh

?

Menggambarkan adanya interaksi antara benda dengan lingkungannya.

Merupakan besaran vektor.

Page 10: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

INTERAKSI

Kontak langsung

Jarak jauh Medan gaya

Medan gaya (interaksi) yang terjadi di alam :Gaya gravitasi : antara benda bermassaGaya elektromagnetik : antara benda bermuatanGaya Kuat : antara partikel subatomikGaya lemah : proses peluruhan radioaktip

Page 11: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

HUKUM NEWTON I : tentang Gerak

Selama tidak ada resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda maka benda tersebut akan selalu pada keadaannya, yaitu benda yang diam akan selalu diam dan benda yang bergerak akan bergerak dengan kecepatan konstan.

F = 0 a = 0

Hukum Kelembaman

Sistem Inersial

Page 12: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

HUKUM NEWTON II

Percepatan pada sebuah benda sebanding dengan resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut

Satuan Gaya : newton (N)

1 N = 105 dyne

1 N = 0.225 lb

Fa aF m

xx maF yy maF zz maF

2-smkg1N1 2scmg1dyne1

2sftslug1lb1

Page 13: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

HUKUM NEWTON III

Jika dua benda berinteraksi, gaya yang dilakukan oleh benda pertama pada benda kedua sama dan berlawanan arah dengan gaya yang dilakukan oleh benda kedua pada benda pertama.

M1 M2

F12F21

2112 FF

Page 14: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

Diagram Gaya Bebas

Gaya-gaya yg bekerja pada benda adalah :

1. Gaya berat (akibat gravitasi) yg arahnya kebawah2. Gaya penahan yang dilakukan oleh lantai yang arah nya ke atas, tegak lurus lantai, disebut gaya normal3. Gaya tarikan tali yang arahnya ke kanan

Page 15: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

Aplikasi Hukum Newton

1. Benda di atas bidang datar

GBB?a?

Page 16: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

Fh ? ah ?Fv ? av ?

- Jika benda belum bergerak dalam arah vertikal Fv = 0- Jika sudah mulai bergerak dalam arah horizontal N=0

Page 17: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

2. Benda di atas bidang miring

Fs ?F ?

Page 18: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

Fs, as, Ft, at ?

Page 19: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

2. Tegangan Tali

T1??

T2??

321 mmm

Fa

Page 20: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

Gaya Gesekan

Page 21: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

GAYA GESEK

Benda diam

F

W

N

fs

Gaya berat

Gaya normal

Gaya gesekstatik

statik kinetik

f

F

Benda bergerak

Gaya gesek kinetik

F

W

N

fk

a

Nf smakss ,

Nf kk

maksss fFf ,

0F aF m

makssfF ,

Page 22: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

NfbergerakbendafFjika

bergerakmaubendafFjika

NfdiambendafFjika

kkmakss

makss

ssmakss

.)(

)(

.)(

,

,

,

Page 23: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

Sebuah benda yang bermassa 5 kg berada di atas bidang datar.Koefisien gesekan antara benda dan bidanga adalah µs =0,4µk=0,2. Jika benda ditarik dengan gaya 15 N arah horizontalke kanan apakah benda bergerak? Dan berapakah gaya gesekanbenda dan bidang?

Jika gaya yang diberikan adalah F=25 N , berapa percepatan benda?

Page 24: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

Sebuah benda bermassa 4 kg berada di atas bidang yang memiliki kemiringan 37° dan koefisien gesekan dengan benda µs =0,4µk=0,3. Apakah benda akan meluncur ke bawah? Berapakah gayagesekan benda dengan bidang?

Page 25: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

KINEMATIKA DAN DINAMIKA PADA MESINSuatu aplikasi bidang fisika dalam ilmu keteknikan

Page 26: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

Mekanisme

• Suatu rangkaian batang penghubung (linkage) dimana jika salah satu batang ditahan tetap dan satu batang yang lain digerakkan, maka gerakan batang yang lain dapat diperkirakan

Apa Perbedaan antara Mesin, Mekanisme, dan Struktur?

Page 27: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

Contoh mekanisme

Payung

Kursi lipat

Page 28: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

Contoh Mekanisme

Mesin ketikMesin jahit

Page 29: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

Contoh Mekanisme

Kemudi mobil

Rem

Page 30: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

Pertanyaan(Tugas Bagi yang Tidak Hadir)

✔ Jelaskan perbedaan antara Kinematika, Dinamika, dan Statika!

✔ Jelaskan perbedaan antara Mesin, Mekanisme, dan Struktur?

✔ Jika anda menganalisis suatu mekanisme, Hukum Newton mana yang diterapkan? Jelaskan!

✔ Jika anda menganalis Struktur, Hukum Newton mana yang diterapkan? Jelaskan!

Page 31: Kinematika dan Dinamika (Bag 1)

TERIMA KASIH