Dinamika partikel

DINAMIKA PARTIKEL

X MIA 1

Nama Anggota

Ferry Dzaky Ramadhan Mihdar Irwansyah Muhammad Nanda Setiawan Varrel Ifram Sham Zukry Budi Setiawan

Dinamika

Partikel

Hukum I Newton

Hukum II Newton

Hukum III NewtonGaya

• Gaya Berat

• Gaya Normal

• Gaya Gesekan

• Tegangan Tali

Katrol

Tambahan• Latihan

soal• tokoh

TOKOH Sir Isaac Newton sir Isaac Newton FRS (lahir di

Woolsthorpe-by-Colsterworth, Lincolnshire, 4 Januari 1643 – meninggal 31 Maret 1727 pada umur 84 tahun; KJ: 25 Desember 1642 – 20 Maret 1727) adalah seorang fisikawan, matematikawan, ahli astronomi, filsuf alam, alkimiawan, dan teolog yang berasal dari Inggris. Ia merupakan pengikut aliran heliosentris dan ilmuwan yang sangat berpengaruh sepanjang sejarah, bahkan dikatakan sebagai bapak ilmu fisika klasik

DINAMIKA PARTIKEL

Dinamika adalah Ilmu yang mempelajari gerak dengan mempertimbangkan penyebabnya

Partikel adalah suatu benda yang ukurannya sangat kecil dan dapat dianggap sebagai benda titik

Penyebab gerak adalah gaya Gaya adalah tarikan atau dorongan Dinamika partikel adalah cabang dari

mekanika yang mempelajari penyebab dari gerak, yaitu GAYA

HUKUM I NEWTON

Hukum 1 Newton berbunyi “Jika benda yang mula-mula diam akan terus diam, sedangkan benda yang mula-mula bergerak akan terus bergerak dengan kecepatan tetap/konstan, maka resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol.”

Inersia atau kelembaman adalah kecenderungan semua benda fisik untuk mmenolak segala perubahan terhadap keadaan geraknya

0

Σ Fy = 0 a =

0Σ Fx =

0

HUKUM I NEWTON

HUKUM II NEWTON

Hukum II Newton berbunyi “Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gaya, searah dengan resultan gaya, dan berbanding terbalik dengan massa benda.”

∑ 𝐹=𝑚 .𝑎 𝑎=∑ 𝐹𝑚

F = Gaya (N)M = Massa (Kg)A = Percepatan (m.s-2) = Sebanding denganV = kecepatanT = waktu

∑ 𝐹 ∆𝑉∆ 𝑡 𝑎

HUKUM II NEWTON

HUKUM III NEWTON

Hukum III Newton berbunyi “Jika benda A mengerjakan gaya pada benda B, maka benda B akan mengerjakan gaya pada benda A dengan gaya yang sama besar tetapi dengan arah yang berlawanan”

F Aksi = -F Reaksi

MACAM-MACAM GAYA

GAYA BERATGAYA NORMALGAYA GESEKAN

GAYA BERAT

Berat suatu benda adalah massa (m) suatu benda yang dipengaruhi oleh percepatan gravitasi bumi (g), ditempat yang gravitasinya berbeda berat benda akan berbeda pula. Berdasarkan Hukum II Newton, berat benda (w) dirumuskan:

W = m.g

Semua benda yang berada di atas permukaan bumi pada jarak tertentu dari pusat bumi akan mengalami gaya gravitasi yang dinamakan gaya berat w. Gaya berat w kedudukannya pada pusat massa benda itu dan arahnya menuju pusat bumi. Beberapa arah gaya berat yang dialami benda diperlihatkan pada gambar berikut:

GAYA BERAT

GAYA BERAT

Gaya Normal didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada bidang sentuh antara dua permukaan yang bersentuhan, yang arahnya selalu tegak lurus pada bidang sentuh.

GAYA NORMAL

N=𝑊+𝑚 .𝑎

Gaya gesekkan termasuk gaya sentuh, yang muncul jika permukaan dua benda bersentuhan langsung secara fisik. Arah gaya gesekan searah dengan permukaan bidang sentuh dan berlawanan dengan kecenderungan arah gerak.

GAYA GESEKAN

Gaya gesekan terbagi menjadi :› Gaya gesek statis, adalah gaya gesekan

yang dimiliki benda yang diam maupun benda yang tepat akan bergerak (v = 0).

› Gaya gesekan kinetis adalah gaya gesekan yang dimiliki benda yang sedang bergerak (v ≠ 0).

GAYA GESEKAN

NfbergerakbendafFjika

bergerakmaubendafFjika

NfdiambendafFjika

kkmakss

makss

ssmakss

.)(

)(

.)(

,

,

,

GAYA GESEKAN

Benda diam

F

W

N

fs

Gaya berat

Gaya normal

Gaya gesekstatik

Benda bergerak

Gaya gesek kinetik

F

W

N

fk

a

𝐹 𝑘=𝜇𝑘 .𝑁𝐹𝑆𝑚𝑎𝑥=𝜇𝑠 .𝑁aF m0F maksss fFf ,

makssfF ,

Keterangan rumus

GAYA GESEKAN

N = gaya Normal

Pada bidang miring

N = m.g.

Pada bidang datar

N = m.g

µs = Koefisien gesekan statis. Besar kecilnya koefisien gesekan statis

hanya bergantung pada kasar licinnya bidang permukaan

µk = Koefisien gesekan kinetis. Besar kecilnya koefisien gesekan kinetis hanya bergantung pada kasar licinnya bidang permukaan.

Nilai µk < µs

Nilai koefisien gesekan (µ) terletak diantara: 0 ≤ µ ≤ 1

GAYA GESEKAN

f

FNf kk

statik kinetik

Nf smakss ,

Grafik besar gesekan statis dan kinetis

𝑓 𝑠=𝐹

GAYA GESEKAN

F

F

F cos α

KATROL

𝑎=(−𝑚1+𝑚2𝑚1+𝑚2 ) .𝑔

Katrol licin (massa diabaikan), m1 > m2 , m1 bergerak turun,

m2 bergerak ke atas

𝑇=𝑊 +𝑚 .𝑎

KATROL

𝑎=( 𝑚1𝑚1+𝑚2 ) .𝑔

Lantai licin, katrol licin (massa katrol dan tali diabaikan), m1

bergerak turun, m2 bergerak ke kanan.

KATROL

𝑎=( 𝑚1𝑚1+𝑚2 ) .𝑔 . sin𝛼 𝑎=(𝑚1sin 𝛼−𝑚2𝑚1+𝑚2 ) .𝑔

Lantai licin, katrol licin (massa dan tali diabaikan), m1 bergerak

turun, m2 bergerak ke kiri.

Lantai licin, katrol licin (massa katrol dan tali diabaikan), m1 bergerak turun, m2 bergerak

ke atas

KATROL

𝑎=(𝑚1sin 𝛼−𝑚2sin 𝛽𝑚1+𝑚2 ) .𝑔Lantai licin, katrol licin (massa katrol

dan tali diabaikan), m1 bergerak turun, m2 bergerak ke atas.

𝑎=(𝑚1. sin𝛼−𝑚2𝑚1+𝑚2 ) .𝑔Lantai licin, katrol licin (massa katrol dan tali

diabaikan), m1 bergerak turun, m2 bergerak ke atas.

KATROL

𝑎=( 𝐹𝑚1+𝑚2 ) 𝑎=(𝑚1−𝑚2𝑚1+𝑚2 ) .𝑔

Lantai licin, katrol licin (massa katrol dan tali

diabaikan), m1 bergerak turun, m2 bergerak ke atas.

Lantai licin, katrol licin (massa katrol dan tali diabaikan), m1

bergerak ke kanan m2 bergerak ke kiri.

KATROL

𝑎1=( 4𝑚14𝑚1+𝑚2 ) .𝑔 𝑎 2=( 2𝑚1

4𝑚1+𝑚2 ) .𝑔

Lantai licin, katrol licin (massa katrol dan tali diabaikan), m1

bergerak turun, m2 bergerak ke kanan.

KATROL

𝑎=( 𝑚1𝑚1+4𝑚2 ) .𝑔𝑎=( 2𝑚1

𝑚1+4𝑚2 ) .𝑔

Lantai licin, katrol licin (massa katrol dan tali diabaikan), m1 bergerak turun, m2 bergerak

ke kanan

LATIHAN SOALKATROL

𝑎1=( 𝐹𝑚1+4𝑚2 ) .𝑔

𝑎 2=( 2𝐹𝑚1+4𝑚2 ) .𝑔

Lantai licin, katrol licin (massa katrol dan tali diabaikan), m1 bergerak dan m2 bergerak ke

kanan.

RUMURUMUS-RUMUS PENTING

𝐹 𝑘=𝜇𝑘 .𝑁𝐹𝑆𝑚𝑎𝑥=𝜇𝑠 .𝑁𝑁=𝑊 .cos𝛼

𝑎=𝐹

𝑚1+𝑚2+𝑚3+𝑚…

𝐹=𝑊 . sin𝛼𝑎=

𝐹 .cos𝛼𝑚

∑ 𝐹=𝑚 .𝑎 ∑ 𝐹 ∆𝑉∆ 𝑡 𝑎

RUMUS-RUMUS PENTING

)3....(

)2.....(

)(

)(

11

21

11

2

112

212

212

22

2

gT

ga

ag

aag

aag

aTg

aF

mmmm

mmm

mmmmmmmmm

mmm

LATIHAN SOAL1. Sebuah balok bermassa 1,5 kg

didorong ke atas dengan gaya konstan F = 15 N pada bidang miring seperti pada gambar. Anggap percepatan gravitasi (g) 10 m.s-2 dan gesekan antara balok dan bidang miring nol. Usaha total yang dilakukan pada balok adalah….joule

2. Seorang pengendara motor dan motornya bermassa 285 kg. Motor melambat sehingga kelajuaanya berkurang dari 48 m/s menjasi 31 m/s dalam 3 detik. Gaya yang diberikan rem selama proses perlambatan tersebut adalah:….

3. Sebuah benda bermassa 5 kg di dorong berlawanan arah oleh dua orang. Jika orang pertama mendorong 5 N kearah timur, sedangkan orang kedua mendorong 3 N kearah barat selama 2 sekon, maka benda tersebut akan bergeser seauh…. Dan ke arah…

LATIHAN SOAL

4. Beban m1 dan m2 masing-masing 4 kg dan 6 kg (g = 10 m/s2), dihubunkan dengan tali lain digantungkan pada katrol licin. Tentukan percepatan kedua beban dan Besar gaya tegangan tali !

LATIHAN SOAL

5. Sebuah benda bermassa 2 kg berada pada bidang datar yang kasar (µk = ¼ dan µs = ½ ). Tentukan besar gaya gesekan (f) yang dialami benda dan tentukan percepatannya (a) bila benda tersebut dikenai gaya:› F = 5 N› F = 10 N› F = 20 N› F = 60 N

LATIHAN SOAL

DAFTAR PUSTAKA Id.wikipedia.org Muamar, Bab 4 Dinamika Partikel Modul kelas X SMAN 1 Tarakan Bab 2 Dinamika Dinamika-partikel LKS Fisika Gurumuda.net Fisikastudycenter.com