![Mek - Hukum Gerak Newton PDF [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/mek-hukum-gerak-newton-pdf.jpg)
9 0 2 MB
Subtopik A
• Besaran Fisis • Gerak 1D & 2D
B
• Hukum Gerak Newton • Aplikasi Hukum Newton
C
• Kerja & Energi • Kekekalan Energi
D
• Momentum • Gerak Rotasi
E
• Gravitasi • Gerak Periodik
F
• Mekanika Fluida • Gelombang & Bunyi
Gaya dan Interaksi Hukum Newton 1 Hukum Newton 2 Massa dan Berat Hukum Newton 3 Diagram Benda Bebas
Tujuan Instruksional Khusus A
• Besaran Fisis • Gerak 1D & 2D
B
• Hukum Gerak Newton • Aplikasi Hukum Newton
C
• Kerja & Energi • Kekekalan Energi
D
• Momentum • Gerak Rotasi
E
• Gravitasi • Gerak Periodik
F
• Mekanika Fluida • Gelombang & Bunyi
Menjelaskan secara fisika konsep gaya dan gaya sebagai vektor. Menentukan pentingnya gaya total pada benda dan pengaruhnya jika gaya total nol. Menjelaskan hubungan antara gaya total, massa dan percepatan. Menganalisis gaya pada dua benda yang saling berhubungan
Gaya A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Ada dua bentuk: Contact force (benda yang memberi gaya BERSENTUHAN dengan benda yang diberi gaya)
▪ Contoh: ▪ Anak menarik kereta mainan ▪ Lampu tergantung di tali
Field force (benda yang memberi gaya TIDAK BERSENTUHAN dengan benda yang diberi gaya)
▪ Contoh: ▪ Gravitasi ▪ Listrik, magnet.
Perjanjian Simbol A
B
• Gaya dan Interaksi
Fa,b berarti “Gaya yang bekerja pada b disebabkan oleh a”.
Maka Fthumb,head berarti “Gaya pada kepala karena jempol”.
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Fhead,thumb
Skating A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Pengamatan Skating A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Dalam keadaan diam : Jika kamu diam, kamu tetap tidak bergerak Jika kamu mendorong, kamu bergerak pada arah yang melawan arah dorongan Kondisi bergerak : Jika kamu diam, kamu meluncur lurus Jika kamu mendorong, kamu merubah arah atau kelajuan
Konsep Fisika A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Inertia (Inersia) Sebuah benda dalam keadaan diam cenderung tetap dalam keadaan diam Sebuah benda bergerak cenderung tetap bergerak
Hukum Newton Pertama A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Sebuah benda yang terbebas dari pengaruh gaya luar akan tetap diam atau bergerak lurus dan menempuh jarak yang sama dalam interval waktu yang sama
Sebuah benda yang terbebas dari pengaruh gaya luar akan tetap diam atau bergerak dengan kecepatan konstan
Contoh Aktif A
• Hk Newton 1: Partikel dalam kesetimbangan
B
• Hk Newton 2: Dinamika Partikel
C
• Gaya Gesek
D
• Dinamika Gerak Melingkar
Gaya Pada Pencucian Pakaian Teknologi Rendah Setas peniti yang beratnya 1,84 kg tergantung di tengah-tengah tali jemuran, menyebabkan tali tersebut tertekuk hingga membentuk sudut θ = 3,50° terhadap horizontal. Carikah tegangan, T, di tali jemuran?
Contoh Aktif A
B
• Hk Newton 1: Partikel dalam kesetimbangan
• Hk Newton 2: Dinamika Partikel
Solusi (Uji pemahaman anda dengan mengerjakan perhitungan seperti yang diindikasikan pada setiap langkah.) 1. Hitung komponen y masing-masing tegangan:
Ty = T sin θ
2. Hitung komponen y gaya berat:
W y = −mg
3. Gunakan
∑F
y
= 0:
4. Selesaikan untuk memperoleh T: C
• Gaya Gesek
D
• Dinamika Gerak Melingkar
T sin θ + T sin θ − mg = 0 T = mg (2 sin θ ) = 148 N
Contoh Aktif A
• Hk Newton 1: Partikel dalam kesetimbangan
B
• Hk Newton 2: Dinamika Partikel
C
• Gaya Gesek
D
• Dinamika Gerak Melingkar
Insight Ingatlah bahwa kita hanya mempertimbangkan komponen y gaya pada perhitungan kita. Hal ini karena gaya pada arah x saling meniadakan dengan sendirinya, karena simetri sistem.
Contoh Aktif A
• Hk Newton 1: Partikel dalam kesetimbangan
B
• Hk Newton 2: Dinamika Partikel
C
• Gaya Gesek
D
• Dinamika Gerak Melingkar
Giliran Anda Pada sudut tekukan, θ, berapa tegangan pada tali jemuran mempunyai besar 175 N?
Besaran Fisika A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Posisi – lokasi objek
Kecepatan – Perubahan posisi terhadap waktu
Gaya – Suatu dorongan atau tarikan
Hukum Newton Kedua A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Percepatan suatu benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya Arah percepatan searah dengan arah gaya total yang bekerja.
Force = mass× accelaration F =ma (gaya dan percepatan adalah vektor)
Besaran Fisika A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Posisi lokasi objek Kecepatan Perubahan posisi terhadap waktu Percepatan Perubahan kecepatan terhadap waktu Massa Ukuran inersia Gaya Suatu dorongan atau tarikan
Contoh Aktif A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Hitunglah laju Kereta Luncur Sebuah kereta luncur bermassa 4,60 kg ditarik melintasi permukaan es yang rata. Besar gaya yang berkerja di kereta luncur 6,20 N dan menyimpang 35,0o di atas horizontal .Jika kereta ini mulai bergerak dari keadaan diam, berapa cepat kereta tersebut bergerak setelah ditarik selama 1,15 detik?
Contoh Aktif A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Solusi (Uji pemahaman anda dengan mengerjakan perhitungan seperti yang diindikasikan pada setiap langkah.)
1. Hitung komponen x F:
Fx = 5,08 N
2. Applikasikan hukum Newton II pada arah x:
∑F
3. Selesaikan untuk memperoleh komponen x percepatan:
a x = 1,10m/s 2
4. Gunakan v x = v0 x + a x t untuk memperoleh laju kereta:
v x = 1,27 m/s
x
= Fx = ma x
Contoh Aktif A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Insight Perhatikanlah, komponen y gaya F tidak mempunyai pengaruh pada percepatan kereta luncur.
Contoh Aktif A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Giliran Anda Misalakan sudut gaya terhadap bidang horizontal berkurang, dan kereta luncur ditarik dari keadaan diam selama 1,15 detik. (a) Apakah laju akhir kereta luncur lebih dari, kurang dari, atau sama dengan kasus sebelumnya? Jelaskan. (b) Carilah laju akhir kereta luncur untuk kasus θ = 25,0˚.
Contoh: Mendorong Kotak di Es A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
F
• Hukum Newton 3 • Diagram Benda Bebas
Seorang mahasiswa mendorong kotak (massa m = 100 kg) di atas permukaan es (mendatar & tidak ada gesekan). Dia memberikan gaya sebesar 50 N pada arah i. Jika mula-mula kotak diam, berapakah kelajuan v setelah didorong sejauh d = 10 m?
v=0 F
m
a i
Contoh: Mendorong kotak di es A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
Seorang mahasiswa mendorong kotak (massa m = 100 kg) melintasi permukaan es (mendatar & tidak ada gesekan). Dia memberikan gaya sebesar 50 N pada arah i. Jika mula-mula kotak diam, berapakah kelajuan v setelah didorong menempuh jarak d = 10 m? v
D
E
F
• Massa dan Berat • Hukum Newton 3 • Diagram Benda Bebas
F
d
m
a i
Contoh: Mendorong kotak di es A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
Mulai dengan F = ma. a = F / m. Ingat v2 - v02 = 2a(x - x0 ) Maka
v2
v=
= 2Fd / m
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
2Fd m
v F
E
(Kuliah 1)
d
m
a i
Contoh: Mendorong kotak di es A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
Masukkan F = 50 N, d = 10 m, m = 100 kg: v= Diperoleh v = 3,2 m/s
v F
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
2Fd m
d
m
a i
Contoh Aktif A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Lapangan Hijau Foamcrete adalah sebuah bahan yang didisain untuk menghentikan pesawat yang keluar dari ujung landasan, tanpa menyebabkan penumpang cidera. Bahan ini cukup kuat untuk menopang mobil, tetapi akan remuk oleh beban seberat pesawat besar. Karena itu, bahan ini bisa memperlambat pesawat hingga berhenti dengan aman. Sebagai contoh, sebuah pesawat jet 747 bermassa 1,75x105 kg dan laju awal 26,8 m/s diperlambat hingga berhenti setelah bergerak sejauh 122 m. Berapakah besar gaya hambat rata-rata F yang dikerjakan Foamcrete pada pesawat?
Contoh Aktif A
• Gaya dan Interaksi
Solusi (Uji pemahaman anda dengan mengerjakan perhitungan seperti yang diindikasikan pada setiap langkah.)
B
• Hukum Newton 1
Bagian (a) 1. Gunakan v 2 = v02 + 2a x ∆x untuk memperoleh percepatan rata-rata pesawat:
C
• Hukum Newton 2
2. Jumlahkan gaya-gaya pada sumbu x. Gunakan F sebagai representasi besar gaya F:
D
• Massa dan Berat
3. Samakan jumlah gaya-gaya tadi dengan massa kali percepatan:
E
• Hukum Newton 3
4. Selesaikan untuk memperoleh besar gaya rata-rata, F:
F
• Diagram Benda Bebas
a x = −2,94m/s 2
∑F
x
= −F
− F = ma x
F = −ma x = 5,15 x105 N
Contoh Aktif A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Insight Walaupun pesawat bergerak di arah positif, percepatannya, dan total gaya yang bekerja padanya, berada dalam arah negatif. Hal ini berakibat, laju pesawat berkurang dengan berjalannya waktu.
Contoh Aktif A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Giliran Anda Tentukan jarak tempuh pesawat hingga berhenti jika besar gaya ratarata yang dilakukan oleh Foamcrete dilipatduakan.
Gaya Medan (Aksi pada Jarak) A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Gravitasi:
Gravitasi (Kebaikan Newton) A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Newton menemukan amoon / g = 0.000278 Dan RE2 / R2 = 0.000273
amoon
g R
Hukum Gravitasi Universal:
RE
Mm |FMm |= G 2 R
Dengan G = 6,67 x 10 -11 m3 kg-1 s-2
Gravitasi... A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Besar gaya gravitasi F21 timbul pada sebuah benda bermassa m1 karena benda lain bermasaa m2 pada jarak R12 adalah: m1m2 F12 = G 2 R12
Arah F12 adalah tarik menarik, dan terletak di sepanjang garis hubungan kedua benda. m1
F21
F12 R12
m2
Gravitasi... A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
E
F
Dekat permukaan bumi : R12 = RE ▪ Tidak berubah banyak bila berada dekat permukaan bumi ▪ Yaitu jika RE >> h, RE + h ≈ RE. m
• Massa dan Berat • Hukum Newton 3 • Diagram Benda Bebas
ME m Fg = G 2 RE
h
Fg RE
M
Gravitasi... A
B
• Gaya dan Interaksi
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
Dekat permukaan bumi...
• Diagram Benda Bebas
ME ME m Fg = G 2 = m G 2 RE RE
Maka |Fg| = mg = ma
=g
a=g
Semua benda dipercepat dengan percepatan g, tanpa mengabaikan massanya! …
ME g = G 2 = 9,81 m / s 2 RE
Contoh Kasus Gravitasi A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
Massa mahasiswa m = 55kg
▪ g = 9,8 m/s2. ▪ Fg = mg = (55 kg) x (9,8 m/s2 ) ▪ Fg = 539 N
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Berapa gaya gravitasi yang ditimbulkan oleh bumi pada seorang mahasiswa?
Gaya gravitasi yang terjadi pada setiap benda disebut Weight (Berat) W = 539 N
Fg
Conceptual Checkpoint A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Membandingkan Pembacaan Alat Timbang Pada timbangan di sebelah kiri terbaca 9.81 N. Apakah pembacaan di timbangan sebelah kanan (a) lebih besar dari 9,81 N, (b) sama dengan 9,81 N, atau (c) kurang dari 9,81 N?
Conceptual Checkpoint A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Alasan dan Pembahasan Karena sebuah katrol hanya mengubah arah tegangan pada tali tanpa mengubah besarnya, jelaslah bahwa pembacaan pada timbangan yang terkait di langit-langit sama dengan pembacaan pada timbangan yang terlihat pada gambar di samping. Mengaitkan bagian atas timbangan pada sesuatu yang kokoh tidaklah berbeda dengan mengaitkannya ke sebuah massa 1,00-kg yang lain. Pada cara yang mana saja, kenyataan bahwa timbangan dalam keadaan diam mempunyai arti sebuah gaya 9,81 N harus dikerjakan ke kiri pada bagian atas timbangan untuk menyeimbangkan 9,81 N gaya yang bekerja pada bagian bawah timbangan. Dengan demikian, kedua timbangan memberikan hasil pengukuran yang sama.
Conceptual Checkpoint A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Jawaban (b) Pembacaan pada timbangan di sebelah kanan sama dengan 9,81 N
Conceptual Checkpoint A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Memasang Palu Kepala sebuah palu terpasang longgar pada tangkainya. Agar kepala palu tadi terpasang kuat, anda menjatuhkan palu ke meja. Apakah sebaiknya anda (a) menjatuhkan palu dengan gagang di bawah, (b) menjatuhkan palu dengan kepala di bawah, atau (c) apakah kedua cara memberikan hasil yang sama?
Conceptual Checkpoint A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Alasan dan Pembahasan Sepertinya kedua cara ini tak ada bedanya, karena palu yang sama menumbuk meja yang sama. Tetapi, sesungguhnya kedua cara ini berbeda. Pada cara (a), gagang palu menjadi diam saat ia menabrak meja, tetapi kepala palu terus turun hingga sebuah gaya yang bekerja padanya menyebabkan kepala palu diam. Gaya yang bekerja pada kepala palu disediakan oleh gagang palu, sehingga kepala palu menjepit gagangnya dengan lebih erat. Karena kepala palu berat, gaya yang menyebabkannya menjepit gagangnya sangat besar. Pada cara (b) kepala palu menjadi diam, tetapi gagangnya terus bergerak hingga sebuah gaya menyebabkannya diam. Tetapi, gagang palu lebih ringan dari kepala palu, sehingga gaya yang berkerja padanya lebih kecil. Karena itu gagang palu terjepit kurang erat.
Conceptual Checkpoint A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Jawaban (a) Menjatuhkan palu dengan gagang di bawah.
Hukum Newton Ketiga A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Setiap “aksi” akan muncul “reaksi” yang besarnya sama dan arahnya berlawanan. Gaya terjadi berpasangan: FA ,B = −FB , A
Kasus yang terjadi gravitasi F12 = G
m1
m1m2 = F21 2 R12
F21
F12 R12
m2
Hukum Newton Ketiga... A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
FA ,B = - FB ,A terjadi pada gaya kontak berikut Fm,w
Fw,m
Ff,m Fm,f
Hukum Newton Ketiga... A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Dua buah kota ditumpuk pada lantai. Berapa banyak pasangan gaya aksi reaksi yang muncul pada sistem tersebut?
Hukum Newton Ketiga... A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Fa,E
Fb,a Fa,b Fb,E
FE,a
FE,b
Fb,g Fg,b
Conceptual Checkpoint A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Gaya Kontak Dua kotak (satu besar dan berat, satu kecil dan ringan), diam di atas lantai yang mulus dan datar. Anda bisa mendorong dengan gaya F pada kotak besar atau kotak kecil. Apakah gaya kontak antara kedua kotak (a) sama untuk kedua cara, (b) lebih besar saat anda mendorong kotak besar, atau (c) lebih besar saat anda mendorong kotak kecil?
Conceptual Checkpoint A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Alasan dan Pembahasan Karena gaya yang sama mendorong kotak-kotak tadi, anda mungkin berfikir bahwa gaya kontak pada kedua cara sama. Gaya kontak tidaklah sama pada kedua cara tadi. Tetapi, apa yang dapat kita simpulkan adalah kotak-kotak itu mempunyai percepatan yang sama pada kedua cara tadi, gaya total yang sama bekerja pada massa total yang sama menghasilkan percepatan yang sama. Untuk memperoleh gaya kontak antara kedua kotak, kita harus memusatkan perhatian pada masing-masing kotak, dan menyadari bahwa hukum Newton II berlaku pada masing-masing kotak, sama seperti pada pada sistem dua buah kotak. Sebagai contoh, ketika gaya eksternal bekerja pada kotak kecil, satu-satunya gaya yang bekerja pada kotak besar (massa m1) adalah gaya kontak. Jadi gaya kontak harus mempunyai besar m1a. Pada cara kedua, satu-satunya gaya yang bekerja pada kontak kecil (massa m2) adalah gaya kontak, dengan demikian besar gaya kontak adalah m2a. Karena m1 lebih besar dari m2, gaya kontak adalah lebih besar saat anda mendorong kotak kecil, m1a, dari pada saat anda mendorong kotak besar, m2a.
Conceptual Checkpoint A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Jawaban (c) Gaya kontak lebih besar saat anda mendorong kotak kecil.
Diagram Bebas
Hukum Newton 2 mengatakan untuk sebuah objek F = ma.
• Hukum Newton 1
Kata kuncinya adalah untuk sebuah objek.
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
Karena itu, sebelum kita menggunakan F = ma pada suatu objek yang diberikan, kita memisahkan gaya – gaya yang bekerja pada benda tersebut.
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
A
• Gaya dan Interaksi
B
Diagram Bebas... A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Pikirkan kasus berikut Bagaimana gaya yang beraksi pada papan ? P = plank F = floor W = wall E = earth
FW,P FP,W FF,P FP,F
FE,P FP,E
Diagram Bebas... A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
Pikirkan kasus berikut Bagaimana gaya yang beraksi pada papan ?
Pisahkan papan dari kondisi lain yang diam
FW,P FP,W FF,P
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
FP,F
FE,P FP,E
Diagram Bebas... A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Gaya-gaya yang beraksi pada papan tampak pada dirinya FW ,P
FF,P
FE,P
Diagram Bebas... A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Pada kasus ini papan tidak bergerak Jelas tidak ada percepatan! Maka FNET = ma menjadi FNET = 0 FW,P
FF,P
FE,P
FW,P + FF,P + FE,P = 0
Kondisi ini disebut statik, akan didiskusikan
beberapa pekan kemudian.
Conceptual Checkpoint A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Naik Lift Jika kamu berada di dalam lift yang bergerak ke atas dengan kecepatan konstan, apakah beratmu yang terukur (a) sama dengan, (b) lebih besar dari, atau (c) kurang dari mg?
Conceptual Checkpoint A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Alasan dan Pembahasan Jika lift bergerak dalam lintasan lurus dengan laju konstan, percepatannya sama dengan nol. Jika percepatan nol, maka total gaya yang bekerja juga harus nol. Karena itu, gaya ke atas yang dikerjakan oleh lantai lift harus sama dengan gaya gravitasi, mg. Sehingga, beratmu yang terukur sama dengan mg.
Conceptual Checkpoint A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Jawaban (a) Beratmu yang terukur sama dengan mg.
Contoh Kasus Dinamika A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Sebuah kotak bermassa m = 2 kg meluncur di lantai licin dan datar. Sebuah gaya Fx = 10 N mendorongnya pada arah x. Berapakah percepatan kotak? y F = Fx i
a =? m
x
Contoh Kasus Dinamika... A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
D
• Hukum Newton 2
Gambarlah suatu ilustrasi yang menunjukkan semua gaya
FF,B
F
x
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
y
FB,F
FE,B FB,E
Contoh Kasus Dinamika... A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Gambarlah suatu ilustrasi yang menunjukkan semua gaya Pisahkan gaya yang bekerja pada kotak.
FF,B
F
y x
FB,F
FE,B =mg FB,E
Contoh Kasus Dinamika... A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
Gambarlah suatu ilustrasi yang menunjukkan semua gaya Pisahkan gaya yang bekerja pada kotak. Gambarkan “diagram bebas”
F D
FF,B
x
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
y
mg
Contoh Kasus Dinamika... A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
• Hukum Newton 2
D
• Massa dan Berat
E
• Hukum Newton 3
F
• Diagram Benda Bebas
Selesaikan persamaan Newton untuk setiap komponen. FX = maX FB,F - mg = maY
F
FF,B
y x
mg
Contoh Kasus Dinamika... A
• Gaya dan Interaksi
B
• Hukum Newton 1
C
D
• Hukum Newton 2
F
• Hukum Newton 3 • Diagram Benda Bebas
FF,B - mg = maY Tetapi aY = 0 Maka FB,F = mg.
N y
Fx mg
• Massa dan Berat
E
FX = maX Maka aX = FX / m = (10 N)/(2 kg) = 5 m/s2.
x
Komponen vertikal gaya pada benda karena lantai ( FF,B ) disebut Gaya normal ( N ). Karena aY = 0 , pada kasus ini N = mg
