Makalah Fisika Mekanika Gerak Kelompok 2 [PDF]

Citation preview

MAKALAH “MEKANIKA : GERAK (Konversi Satuan, Magnetic Stirrer) “ DOSEN : Dr. JUNIASTEL RAJAGUKGUK,S.Si.,M.Si IRFANDI ,SPd.,M.Si



DISUSUN OLEH: Kelompok 2 Riscal Boni Tamaro Sitorus (4181141034) Cintia Amelia Br Hombing (4183341021) Metavianti Br Ginting (4183141078) Aswita (4181141004) Dini Aulia ( 4181141011) Laura Wahyuni Manurung (4183341027)



PENDIDIKAN BIOLOGI DIK B 2018 PROGRAM STUDY PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN 2018 1



KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan makalah kami ini. Makalah kami ini disusun untuk memenuhi tugas Fisika Umum I Kami sampaikan rasa terima kasih kepada setiap pihak yang telah membantu kami selama pembuatan makalah ini. Kami juga berterima kasih kepada Bapak Dr. Juniastel Rajagukguk ,S.Si.,M.Si dan Bapak Irfandi S.Pd.M.Si yang telah memberi tugas membuat makalah ‘Mekanika Gerak’’ ini. Semoga makalah ini berguna bagi setiap pembaca. Kami telah berusaha membuat makalah ini dengan sebaik-baiknya. Namun demikian kami menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam makalah ini. Oleh karena itu demi kesempurnaan kami mengharapkan adanya kritik dan saran dari semua pihak untuk perbaikan makalah ini.



Medan, september 2018



Kelompok 2



2



DAFTAR ISI COVER-------------------------------------------------------------------------------------------1 KATA PENGANTAR -------------------------------------------------------------------------2 DAFTAR ISI ------------------------------------------------------------------------------------3 BAB I PENDAHULUAN---------------------------------------------------------------------4 1.1 Latar Belakang-------------------------------------------------------------------------4 1.2 Rumusan Masalah ---------------------------------------------------------------------4 1.3 Tujuan -----------------------------------------------------------------------------------4 BAB II PEMBAHASAN----------------------------------------------------------------------5 2.1 Mekanika Gerak(koversi satuan, magnetic stirrer)--------------------------------5 2.2 Penerapan Mekanika Gerak Dalam Kehidupan Sehari-hari--------------------10 BAB III PENUTUP---------------------------------------------------------------------------11 DAFTAR PUSTAKA-------------------------------------------------------------------------12



3



BAB I PENDAHULUAN



1.1 Latar Belakang Mekanika gerak sesungguhnya merupakan sebuah studi terhadap pengaruh-pengaruh yang ditimbulkan oleh daya (seperti daya tarik bumi, gesekan, tahanan angin, dsb.) pada benda yang bergerak dan tidak bergerak (Carr, 1997; Bartlett, 1997). Benda dikatakan bergerak apabila kedudukan benda tersebut berubah terhadap benda yang lain yang menjadi acuan. Gaya adalah dorongan atau tarikan yang menyebabkan suatu benda bergerak. Mekanika adalah ilmu yan mempelajari gaya suatu benda serta efek dalam gaya itu. Maka dari pengertian-pengertian di atas dapat dikatakan bahwa manusia dapat bergerak dengan adanya gaya, gaya yang ditimbulkan atau yang dikerjakan oleh manusia menimbulkan suatu gerakan-gerakan, dan dengan adanya gaya pada manusia itulah yang menyebabkan manusia dapat berpindah dari satu tempat ketempat yang lain, jadi antara mekanika gerak dan gaya saling berhubungan bagi manusia.



1.2 Rumusan Masalah 1. Bagaimana penjelasan tentang mekanika gerak (konversi satuan, magnetic stirrer) ? 2. bagaimana penerapan mekanika gerak dalam kehidupan sehari –hari ?



1.3 Tujuan 1. Mengetahui bagaimana penjelasan tentang mekanika gerak (konversi satuan, magnetic stirrer ). 2. Mengetahui bagaimana penerapan mekanika gerak dalam kehidupan sehari-hari.



4



BAB II PEMBAHASAN 2.1.Defenisi mekanika gerak Mekanika (mechanics) adalah ilmu yang mempelajari interaksi antara materi dengan gaya yang bekerja padanya. Mekanika Newton (Newtonian mechanic), adalah sistem mekanika yang berdasarkan hukum gerak Newton. Mekanika Newton diterapkan pada benda-benda yang bergerak relatif terhadap pengamat; kelajuan relatif ini kecil bila dibandingkan dengan laju cahaya. Untuk bendabenda dengan kelajuan mendekati cahaya, pendekatan yang sesuai adalah mekanika relativistik; pada mekanika ini massa benda berubah terhadap kelajuannya Ada tiga hukum gerak yang menjadi dasar mekanika newton. Antara lain sebagai berikut : 1)



Hukum Newton 1 mengenai gerakan



Hukum ini sering juga disebut sebagai hukum inersia (kelembaman). Hukum I Newton berbunyi “Jika resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol, maka benda yang mulamula diam akan terus diam. Sedangkan, benda yang mula-mula bergerak, akan terus bergerak dengan kecepatan tetap”.Pernyataan Hukum I Newton ini secara matematis dapat dituliskan sebagai: F = 0 (Jumlah dari semua gaya yang bekerja sama dengan nol.) “Tubuh yg diam akan tetap diam, dan tubuh yg bergerak akan tetap bergerak dalam kecepatan yg serupa kecuali dipengaruhi oleh gaya yang tidak seimbang” Contoh: * Ketika tubuh dalam keadaan istirahat semua otot dan organ lain juga dalam keadaan relaks. Maka ketika kita akan menggerakkannya harus dimulai dari perlahan lahan (perlu pemenasan ). Jika secara tiba-tiba digerakkan maka kemungkinan akan mengakibatkan cedera pada organ tersebut. * Penumpang akan serasa terdorong kedepan saat mobil yang bergerak cepat direm mendadak.Koin yang berada di atas kertas di meja akan tetap disana ketika kertas ditarik secara cepat. *



Ayunan bandul sederhana



*



Pemakaian roda gila pada mesin mobil.



5



2)



Hukum II Newton mengenai gerakan



Hukum ini berbunyi “Percepatan dari suatu benda akan sebanding dengan jumlah gaya (resultan gaya) yang bekerja pada benda tersebut dan berbanding terbalik dengan massanya“ F=m.a Keterangan : F= gaya Newton m= massa benda a= percepatan benda Gaya dinyatakan dalam satuan Newton, massa dalam satuan kg dan percepatan dalam satuan meter per detik. Semakin besar massa benda maka semakin besar gaya yang diperlukan dan semakin besar percepatan suatu benda maka gaya yang diperlukan juga akan semakin besar Hukum II Newton ini dapat pula dinyatakan dengan laju perubahan momentum sebuah benda yang bergerak sebanding dan searah dengan gaya yang mempengaruhinya dan diformulasikan sebagai: F = d(mv) / dt Gaya merupakan turunan dari fungsi momentum suatu benda terhadap waktu. Jika massa benda adalah tetap maka: F = m dv/dt Gaya merupakan hasil kali antara massa benda dengan turunan fungsi kecepatan suatu benda terhadap waktu. Contoh: * Gaya otot yang diperlukan akan lebih besar ketika mengangkat beban yang berat dibandingkan dengan ketika mengangkat beban yang ringan. * Ketika mendorong sebuah sebuah kereta pasien atau kursi dorong gaya yang diperlukan lebih besar ketika mendorong pasien yang berbadan besar dibandingkan dengan ketika mendorong pasien yang bertubuh kecil. * Mobil yang melaju dijalan raya akan mendapatkan percepatan yang sebanding dengan gaya dan berbading terbalik dengan massa mobil tersebut 6



3)



Hukum III Newton mengenai Gerakan



Hukum ini sering juga disebut dengan hukum aksi-reaksi. Hukum ini berbunyi “Jika suatu benda mengerjakan gaya pada benda lain maka benda yang di kenai gaya akan mengerjakan gaya yang besarnya sama dengan gaya yang di terima dari benda pertama tetapi arahnya berlawanan”. Hukum ini menyatakan jika suatu benda mengerjakan gaya pada benda lain, maka benda yang kedua ini akan mengerjakan gaya pada benda pertama yang besarnya sama dan arahnya berlawanan. Secara matematis dituliskan sebagai: Faksi = -Freaksi Besarnya gaya reaksi sama dengan besarnya gaya aksi. Tanda negatif menyatakan bahwa arah gaya reaksi berlawanan dengan arah gaya aksi. Contoh: * Ketika telapak kaki menginjak tanah dan mendorong kearah belakang maka tanah akan membalas dengan memberikan gaya yang besarnya dengan arah kedepan sehingga badan akan terdorong maju. Konversi satuan Besaran apapun yang kita ukur, seperti panjang, massa atau kecepatan, terdiri dari angka dan satuan. Sering kita diberikan besaran dalam satuan tertentu dan kita kita ingin menyatakannya dalam satuan lain. Misalnya kita mengetahui jarak dua kota dalam satuan kilometer dan kita ingin mengetahui berapa jaraknya dalam satuan meter. Demikian pula dengan massa benda. Misalnya kita mengukur berat badan kita dalam satuan kg dan kita ingin mengetahui berat badan kita dalam satuan ons atau pon. Untuk itu kita harus mengkonversi satuan tersebut. Konversi berarti mengubah. Untuk mengkonversi satuan, terlebih dahulu harus diketahui beberapa hal yang penting, antara lain awalan-awalan metrik yang digunakan dalam satuan .



7



Konversi Satuan SI Kelebihan sistem Satuan Internasional (SI) adalah kemudahan dalam pemakaiannya karena menggunakan sistem desimal (kelipatan 10) dan hanya ada satu satuan pokok untuk setiap besaran dengan penambahan awalan untuk satuan yang lebih besar atau lebih kecil. Misalnya, 1 centimeter = 0,01 meter atau 1 kilogram sama dengan 1000 gram. Untuk kemudahan mengubah suatu satuan ke satuan lain dapat dilakukan dengan menggunakan bantuan tangga konversi seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini



8



Cara mengkonversi satuan-satuan SI dengan tangga konversi : Pertama, Letakkan satuan asal yang akan dikonversi dan satuan baru yang akan dicari pada tangga sesuai dengan urutan tangga konversi Kedua, Hitung jumlah langka yang harus ditempuh dari satuan asal ke satuan baru a. Jika satuan baru berada di bawah satuan asal ( menuruni tangga ), maka :  Setiap turun satu tangga, bilangan asal dikali 10  Setiap turun dua tangga, bilangan asal dikali 10  Setiap turun tiga tangga, bilangan asal dikali 1000, dan seterusnya b. Jika satuan baru berada di atas satuan asal ( menaiki tangga ), maka :   



Setiap naik satu tangga, bilangan asal dibagi 10 Setiap naik dua tangga, bilangan asal dibagi 100 Setiap naik tiga tangga, bilangan asal dibagi 1000, dan seterusnya



.GERAK



LURUS BERATURAN



Gerak lurus beraturan didefinisikan sebagai gerak suatu benda dengan kecepatan tetap. Kecepatan tetap artinya baik besar maupun arahnya tetap. Kecepatan tetap yaitu benda menempuh arak yang sama untuk selang waktu yang sama.



Pada gerak lurus beraturan kecepatan suatu benda selalu tetap Secara matematis : s = v. t



GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN (GLBB) Suatu benda melakukan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) jika percepatannya selalu konstan. Percepatan merupakan besaran vektor (besaran yang mempunyai besar dan arah). Percepatan konstan berarti besar dan arah percepatan selalu konstan setiap saat. Walaupun besar percepatan suatu benda selalu konstan tetapi jika arah percepatan selalu berubah maka percepatan benda tidak konstan. Demikian juga sebaliknya jika arah percepatan suatu benda selalu konstan tetapi besar percepatan selalu berubah maka percepatan benda tidak konstan. Karena arah percepatan benda selalu konstan maka benda pasti bergerak pada lintasan lurus. Arah percepatan konstan = arah kecepatan konstan = arah gerakan benda konstan = arah gerakan benda tidak berubah = benda bergerak lurus.Besar percepatan konstan bisa berarti kelajuan bertambah secara konstan atau kelajuan berkurang secara konstan. Ketika kelajuan benda berkurang secara konstan, kadang kita menyebutnya sebagai perlambatan konstan. Untuk gerakan satu dimensi (gerakan pada lintasan lurus), kata percepatan digunakan ketika arah kecepatan = arah percepatan, sedangkan kata perlambatan digunakan ketika arah kecepatan dan percepatan berlawanan. 9



2.2 Penerapan mekanika gerak dalam kehidupan sehari-hari Pada penerapannya terdapat banyak yang dapat di terapakan melalui mekanika gerak ini dalam kehidupan sehari , antara lain sebagai berikut ; -Membangun jembatan kereta, jalan layang, terowongan, bendungan, jembatan kabel bentang panjang, viaduct, menara transmisi, gedung bertingkat, konstruksi kabel, stabilitas lereng, daya dukung fondasi bangunan, analisis getaran lantai jembatan, perilaku bangunan tinggi dalam merespon gempa/angin, perencanaan kapasitas balok dan kolom beton, kapasitas leleh struktur baja dan lain-lain, semua itu rumus utamanya cuma satu, “jumlah gaya (momen gaya) harus sama dengan nol”. (hukum newton I) -  Pada sistem kerja lift juga terdapat gaya, untuk lift yang diam atau bergerak dengan kecepatan tetap maka gaya normal (N) akan sama dengan gaya tarik bumi (w = mg). Sedangkan untuk lift yang sedang bergerak dipercepat/diperlambat, maka gaya tekan akan sama dengan gaya normal tetapi tidak sama dengan gaya tarik bumi.(hukum newton II) -  Pernahkah kalian meniup balon dan kemudian melepaskannya tanpa mengikat mulutnya? Ketika kalian meniup balok dan melepaskan tanpa mengikat mulutnya, balon tersebut akan melesat terbang. Pada saat balon melesat, udara di dalam balon keluar dan mendorong udara di luar balon. Akibat dorongan udara dari dalam balon (gaya aksi), udara di luar balon memberikan dorongan ke balon (gaya reaksi). Dorongan yang diberikan udara di luar balon berlawanan dengan dorongan udara dari dalam balon. Akibat dari dorongan udara di luar balon ini, balon dapat melesat terbang. ( hukum newton III ) - Dalam bidang kesehatan terutama keperawatan , penerapan aplikasi mekanika gerak juga di terapkan , penerapan tersebut seperti ; Botol infus IV harus terletak lebih tinggi dari pasien . Gaya gravitasi akan menjadi gaya yang cukup untuk memungkinkan aliran larutan ke vena (drip cairan salin, transfusi darah).



10



BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Dari pembahasan diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa : Benda dapat bergerak karena adanya gaya yang mengakibatkan adanya perubahan posisi pada benda tersebut. Teori mekanika gerak tersebut dijelaskan pada mekanika newton yaitu hukum I,II,dan ke III nya . Konversi berarti mengubah. Untuk mengkonversi satuan, terlebih dahulu harus diketahui beberapa hal yang penting, antara lain awalan-awalan metrik yang digunakan dalam satuan . Aplikasi mekanika gaya dan gerak dalam kehidupan sehari-hari sangat banyak dan beragam. Contohnya: pada cara kerja lift .lift yang diam atau bergerak dengan kecepatan tetap maka gaya normal (N) akan sama dengan gaya tarik bumi (w = mg). Sedangkan untuk lift yang sedang bergerak dipercepat/diperlambat, maka gaya tekan akan sama dengan gaya normal tetapi tidak sama dengan gaya tarik bumi. Dalam bidang keparawatan seperti: Botol infus IV harus terletak lebih tinggi dari pasien karena Gaya gravitasi akan menjadi gaya yang cukup untuk memungkinkan aliran larutan ke vena (drip cairan salin, transfusu darah) (gaya Gravitasi).



11



DAFTAR PUSTAKA Ishaq, Muhammad. 2007. Fisika dasar. Yogyakarta: Graha Ilmu Santoso, Djoko. 2002. Fisika dasar . Bandung. ITB



12