P01_Pendahuluan_2015

PERTEMUAN 1KILAS BALIK MEKANIKA I

Sidikrubadi Pramudito

HUKUM-HUKUM NEWTON

1. Setiap benda akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan kecuali jika ada gaya eksternal neto yang beraksi padanya.

2. Laju perubahan momentum suatu benda berbanding lurus dengan gaya neto yang bekerja padanya pada arah gaya neto tersebut.

3. Pada setiap aksi selalu ada reaksi yang sama besar tetap berlawanan arah, yaitu jika sebuah benda memberikan gaya pada benda kedua, maka benda kedua akan memberikan gaya yang sama besar tetapi berlawanan arah pada benda pertama.

PERTANYAAN-PERTANYAAN MENGENAI HUKUM-HUKUM NEWTON

• Sebuah lemari yang berat terletak di atas lantai. Pada lemari bekerja gaya normal dan gaya berat yang besarnya sama tapi arahnya berlawanan. – (a) Apakah kedua gaya tersebut merupakan pasangan aksi-reaksi?

Jelaskan jawaban anda. – (b) Jika lemari tersebut didorong dengan gaya yang tidak terlalu besar

ternyata lemari tersebut tidak bergeser dari tempatnya. Jelaskan mengapa hal ini dapat terjadi

• Mungkinkah arah gaya gesekan sama dengan arah perpindahan benda yang mendapatkan gaya gesekan tersebut? Jelaskan jawaban anda.

• Sebuah benda terletak di atas permukaan horizontal. Mungkinkan besar gaya normal yang bekerja pada benda tersebut lebih besar dari gaya berat benda tersebut? Jelaskan jawaban anda

DINAMIKA PARTIKEL DALAM SATU DIMENSI

Hukum kedua Newton:

Jika F = konstan GLBB:

madt

xdm

dt

dvm

dt

dptvxF

2

2

,,

2

1

12

t

t

Fdtppp

2

21

00

0

konstan

attvxtx

atvtvm

Fa

DINAMIKA PARTIKEL DALAM SATU DIMENSI (lanjutan)

Jika F = F(t)

dttvtx

dttatv

m

tFta

t

t

0

0

DINAMIKA PARTIKEL DALAM SATU DIMENSI (lanjutan)

Jika F = F(v)

vF

dvvmtx

vF

dvmvtt

dx

dvmvvF

DINAMIKA PARTIKEL DALAM SATU DIMENSI (lanjutan)

Jika F = F(x) Gaya konsevatif

dxxFKKK

dx

xdVxF

x

x

2

1

12

OSILATOR HARMONIK

• Bentuk sumur potensial sembarang dapat didekati dengan fungsi parabolik

• Atur:

• Hasil pendekatan:

V(x)

x0 x

...404

4

2413

03

3

612

02

2

21

00

0000

xxdx

Vdxx

dx

Vdxx

dx

Vdxx

dx

dVxVxV

xxxxxxxx

0

0

0

0

x

xV

2212

02

2

21

0

kxxxdx

VdxV

xx

OSILATOR HARMONIK (lanjutan)

• Linear:

• Teredam:

• Paksa:

kxFkxxV 221

bvkxF

00 cos ; tFFFbvkxF dd

SISTEM BEROSILASI

• Persamaan umum: 0 xFxGxm

Mekanik Elektrik

Perpindahan: x Muatan: Q

Kecepatan: v Arus: I

Massa: m Induktansi: L

Kompliansi: 1/k Kapasitansi: C

Konstanta redaman : b Hambatan: R

Gaya yang diterapkan: F Gaya gerak listrik yang diterapkan:

GERAK DALAM DUA DAN TIGA DIMENSI• Merupakan perluasan dari gerak dalam satu dimensi.

• Penggunaan sistem koordinat disesuaikan dengan simetri gerak– Sistem koordinat Kartesian– Sistem koordinat polar datar– Sistem koordinat silindris– Sistem koordinat polar sferis

tdt

dm ,,

2

2

vrFr

tVt ,, rrF

dt

tdt

rv

dt

tdt

va

GAYA SENTRAL• Interaksi antara dua benda:– menghasilkan pasangan gaya aksi reaksi – tolak menolak atau tarik menarik– Dapat disederhanakan sebagai masalah partikel tunggal

dengan mengenalkan massa tereduksi yang dikenai gaya sentral

• Gaya sentral:– Merupakan gaya konservatif– Berlaku kekekalan energi mekanik dan kekekalan

momentum sudut

SISTEM PARTIKEL• Jika tidak ada gaya luar pada sistem partikel maka

dipenuhi:– Hukum kekekalan energi– Hukum kekekalan momentum linear– Hukum kekekalan momentum sudut

• Dapat diaplikasikan pada– Gerak sistem dengan masa berubah (roket, ban

berjalan)– Tumbukan (elastik, tidak elastik)

SEKIAN

TERIMAKASIH