DINAMIKA
·
hukum Newton I
·
hukum Newton II
·
hukum Newton
III
·
Jenis-jenis
gaya
·
latihan Soal
1. Hukum
Newton
a.
Hokum I newton
“Setiap benda akan berada dalam keadaan diam atau
bergerak lurus dengan kecepatan tetap kecuali jika benda itu di paksa untuk mengubah
geraknya kepada gaya-gaya yang diberikan kepadanya”.
Secara matematis di ungkap dengan.
∑F=0
b.
Hukum II
newton
“percepatan yang dialami suatu benda berbanding lurus dengan resultan
gaya yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massa benda tersebut”.
Secara matematis diungkap dengan.
c.
Hukum III newton
“jika benda pertama mengerjakan gaya (melakukan aksi) pada benda
ke dua, maka timbul gaya reaksi dari
benda ke dua pada benda pertama yang besarnya sama dan berlawanan arah”.
Secara matematis diungkap dengan.
F_aksi=-F_reaksi
2.
Jenis-jenis
Gaya
a.
Gaya Berat (Gaya tarikan oleh gravitasi) (w) Setiap benda yang berada di bumi maka
akan selaulu ditarik oleh gaya gravitasi bumi. Sehingga benda tersebut akan
selalu memiliki percepatan (yang juga dikenal sebagai percepatan gravitasi
bumi g= 9,8 m/s2 atau g=10 m/s2) sehingga benda yang berada di bumi pasti
memiliki gaya berat. Contohnya benda yang bermassa 10 kg, maka gaya
beratnya adalah 980 N.
W = mg
b.
Gaya Normal (N) Gaya normal
adalah gaya yang menopang benda/gaya
tekan yang diberikan oleh bidang yang arahnya selalu tegak lurus pada bidang
sentuh.
N = w
W = Fn =m.g
c.
Gaya Gesek (f) Gaya
gesek merupakan gaya hambat pada benda yang diakaibatkan oleh kekasaran bidang
sentuh. Besarnya gaya gesek pada suatu bidang sentuh sebanding dengan tingkat
kekaksarannya (μ) dan juga sebanding dengan besarnya gaya normal yang
dialami benda.
𝒇=𝝁𝑵
Gaya gesek di bedakan menjadi 2 macam yaitu :
·
Gaya
gesek statis (fs) yaitu
gaya gesek yang bekerja pada benda dalam keadaan diam
·
Gaya
gesekan kinetic (fk) yaitu
gaya gesekan yang bekerja pada benda dalam keadaan bergerak
d.
Gaya
pegas adalah gaya yang
ditimbulkan oleh benda yang memiliki sifat lentur atau karet.
Gaya pegas dapat dirumuskan sebagai berikut:
e.
Gaya Tegangan tali (T) Gaya tegangan tali adalah gaya yang tahan tali yang di tarik
dengan gaya tertentu. Arah gaya tegang tali bergantung pada titik atau benda
yang tinjau. Akan tetapi, meskipun arah gaya berlawanan, besar gaya tegang tali
tetap sama (T = T’ atau T1 = T2).
f.
Gaya magnet adalah gaya yang
ditimbulkan oleh magnet paku dapat menempel pada magnet karena mendapat gaya
magnet. Gaya magnet
dapat di rumuskan sebagai berikut:
dimana:
𝐵=𝑖𝑛𝑑𝑢𝑠𝑡𝑟𝑖 𝑚𝑎𝑔𝑛𝑒𝑡𝑖𝑘
Contoh soal
:
1.
Sebuah benda pada saat t = 0 detik bergerak dengan kecepatan 50
m/detik. Jika resultan dari gaya-gaya adalah sama dengan nol. Maka kecepatan
benda setelah 10 detik adalah…
Pembahasan :
Berdasarkan hukum I newton maka :
Vt
= v0 = 50 m/detik
2.
Sebuah benda bermassa 5 kg bergerak pada bidang
datar yang licin dengan kecepatan 8 m/s bertambah menjadi 10 m/s setelah
menempuh jarak 10 m. besar gaya mendatar yang menyebabakan pertmbahan kecepatan
benda tersebut adalah…
Pemabahasan :
Vt2 = v02 + 2as
102 = 82 + 2a10
a = 1,8 m/s2
gaya yang bekerja pada benda adalah :
F = ma 5 . 1,8
= 9 N
3.
tentukan resultan sebuah gaya yang di perlukan untuk menghentikan mobil
1.500 kg yang seddang bergerak dengan
kelajuan 72 km/jam dalam jarak 50 km.
pembahasan
:
diketahui
: m = 1.500 kg
V0 = 72 km/jam = 20 m/s
S =
50 m
Dari
konsep GLBB, V = V0 + at, percepatan (perlambatan) yang diperlukan
supaya mobil berhenti, v = 0 adalah
dengan
demikina sesuai hukum ke dua newton
F
= ma = (1.500 kg)(-4 m/s2) = -6.000 N
Tanda
negative menunjukan resultan gaya yang diberikan harus berlawanan arah dengan
kecepatan awal benda. Jadi besarnya resultan gaya yang harus diberikan adalah
6.000 N dan berlawanan arah dengan gerak benda.
4.
Sebuah balok yang beratnya w diletakkan pada bidang
datar dan pada balok tidak bekerja gaya luar. Jika massa balok 10 kg, maka gaya
normal yang bekerja pada balok adalah….
Pembahasan
:
Gaya
normal yang bekerja pada balok adalah
N
– w = 0
N
= 98 N
5.
Sebuah lift bergerak di percepat ke atas dengan percepatan 2m/s2.
Jika massa lif dan isinya 200 kg, tentukan lah tegangan tali penarik lift
tersebut. Ambil percepatan grfitasi bumi g = 10 m/s2
Pembahasan
:
Gaya
bekerja di lift adalah gaya berat dan tegang tali, karena benda bergerak dengan
suatu percepatan ke atas, sesuai dengan hokum newton ke dua maka diperoleh.
T
– w = ma
Sehingga
diperoleh
T
= w + ma = mg + ma = m(g + a) = (200kg)(10 m/s2 + 2 m/s2)
= 24.000 N
6.
Sebuah elevator, massa 400 kg,bergerak vertical ke
atas dari keadaan diam dengan kecepatan tetap sebesar 2 m/s2, jika
percepatan gravitasi 9,8 m/s2, tegangan tali penarik elevator
adalah…
Pembahan
:
Diketahui
:
m
= 400 kg
a = 2 m/s2
g = 9,8 m/s2
-
w = ma
-
mg = ma + mg
-
mg = (a + g) m
-
mg = (2 + 9,8) x 400
-
mg = 4.720 N
7. Sebuah
benda dengan massa 5 kg terletak di atas permukaan tanah yang
datar.
Benda ditarik dengan gaya 40 N dengan arah mendatar dan ternyata
tepat
akan bergerak. Jika g = 10 m/s2,
berapakah koefisien gesek statis antara bidang singgung benda dengan tanah?
Penyelesaian;
Dik; m = 5kg
F = 40 N
g = 10 m/
ditanya:
= ??
jawab:
N
= W = m.g = 50 N
Benda
tepat akan bergeser:
F
=
(max)
F =
.N
40 =
. N
8. Penghantar PQ yang panjangnya ℓ = 3 m dan
induksi magnet B = 2T terletak pada bidang datar, keduanya membentuk sudut
satu sama lain. Jika magnetik F yang bekerja
pada penghantar yang besarnya 3N. tentukan besar danarah arus arus listrik yang
mengalirpada penghantar itu.
Jawab
:
jadi kuar listrik adalah
No comments:
Post a Comment