HUKUM - HUKUM
NEWTON TENTANG GERAK.
GERAK DAN GAYA.
Gaya : ialah suatu tarikan atau dorongan yang dapat
menimbulkan perubahan gerak. Dengan demikian jika benda ditarik/didorong dan
sebagainya maka pada benda bekerja gaya dan keadaan gerak benda dapat dirubah.
Gaya
adalah penyebab gerak.
Gaya
termasuk besaran vektor, karena gaya ditentukan oleh besar dan arahnya.
HUKUM I NEWTON.
Jika
resultan dari gaya-gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol (
F = 0), maka benda tersebut :
F = 0), maka benda tersebut :
- Jika dalam keadaan diam akan tetap diam, atau
- Jika dalam keadaan bergerak lurus beraturan akan tetap
bergerak lurus beraturan.
Keadaan
tersebut di atas disebut juga Hukum KELEMBAMAN.
Kesimpulan
: F = 0 dan a = 0
F = 0 dan a = 0
Karena
benda bergerak translasi, maka pada sistem koordinat Cartesius dapat dituliskan Fx = 0 dan Fy = 0.
Fx = 0 dan Fy = 0.
HUKUM II NEWTON.
Percepatan
yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dan
searah dengan gaya itu dan berbanding terbalik dengan massa benda.
 |
F ¥ m .a
F =
k . m . a
dalam S I konstanta k = 1 maka :
F = m .a
|
Satuan
:
BESARAN
|
NOTASI
|
MKS
|
CGS
|
Gaya
|
F
|
newton (N)
|
dyne
|
Massa
|
m
|
kg
|
gram
|
Percepatan
|
a
|
m/det2
|
cm/det2
|
MASSA DAN BERAT.
Berat
suatu benda (w) adalah besarnya gaya tarik bumi terhadap benda tersebut dan
arahnya menuju pusat bumi. ( vertikal ke bawah ).
Hubungan
massa dan berat :
w
= m . g
w = gaya berat.
m = massa benda.
g = percepatan grafitasi.
Satuan
:
BESARAN
|
NOTASI
|
MKS
|
CGS
|
Gaya berat
|
W
|
newton (N)
|
dyne
|
Massa
|
M
|
kg
|
gram
|
Grafitasi
|
G
|
m/det2
|
cm/det2
|
Perbedaan
massa dan berat :
* Massa (m) merupakan besaran skalar di mana besarnya
di sembarang tempat untuk suatu benda yang sama selalu TETAP.
* Berat (w) merupakan besaran vektor di mana besarnya
tergantung pada tempatnya (
percepatan grafitasi pada tempat benda berada ).
Hubungan
antara satuan yang dipakai :
1 newton = 1 kg.m/det2
1 dyne = 1
gr.cm/det2
1 newton = 105
dyne
1 kgf = g
newton ( g = 9,8 m/det2 atau 10 m/det2 )
1 gf = g dyne
( g = 980 cm/det2 atau 1000 cm/det2 )
1 smsb = 10 smsk
smsb
= satuan massa statis besar.
smsk
= satuan massa statis kecil.
Pengembangan
:
1. Jika pada benda bekerja banyak gaya yang
horisontal maka berlaku : Karena
benda bergerak translasi, maka pada sistem koordinat Cartesius dapat dituliskan F = m . a
F = m . a
F1 + F2 - F3
= m . a
Arah gerak benda sama dengan F1 dan F2
jika F1 + F2 > F3
Arah gerak benda sama dengan F3 jika F1
+ F2 < F3 ( tanda a = - )
2. Jika pada beberapa benda bekerja banyak gaya
yang horisontal maka berlaku :
F =m . a
F1
+ F2 - F3 = ( m1 + m2 ) . a
3. Jika pada benda bekerja gaya yang membentuk
sudut q
dengan arah mendatar maka
berlaku : F cos q = m . a
HUKUM III NEWTON.
Bila
sebuah benda A melakukan gaya pada benda B, maka benda juga akan melakukan gaya
pada benda A yang besarnya sama tetapi berlawanan arah.
Gaya
yang dilakukan A pada B disebut : gaya aksi.
Gaya
yang dilakukan B pada A disebut : gaya
reaksi.
maka ditulis :
Faksi = - Freaksi
Hukum
Newton I I I disebut juga Hukum Aksi - Reaksi.
1.
Pasangan aksi reaksi.
Pada
sebuah benda yang diam di atas lantai berlaku :
w = - N
|
w = gaya berat benda memberikan gaya aksi pada lantai.
N = gaya normal ( gaya yang tegak lurus permukaan tempat di mana benda
berada ).
Hal ini bukan pasangan Aksi - Reaksi.
( tanda - hanya menjelaskan arah berlawanan )
|
Macam
- macam keadan ( besar ) gaya normal.
N = w cos q
|
N = w - F sin q
|
N = w + F sin q
|
2.
Pasangan aksi - reaksi pada benda yang
digantung.
Balok
digantung dalam keadaan diam pada tali vertikal. Gaya w1 dan T1
BUKANLAH PASANGAN AKSI - REAKSI, meskipun
besarnya sama, berlawanan arah dan segaris kerja.
Sedangkan
yang merupakan PASANGAN AKSI - REAKSI
adalah gaya :
Demikian
juga gaya T2 dan T’2 merupakan pasangan aksi - reaksi.
HUBUNGAN TEGANGAN TALI TERHADAP PERCEPATAN.
 |
a. Bila benda dalam keadaan diam, atau dalam keadan bergerak lurus
beraturan maka :
T = m . g
T = gaya tegangan tali.
|
 |
b. Benda bergerak ke atas dengan percepatan a maka :
T = m . g + m . a
T = gaya tegangan tali.
|
 |
c. Benda bergerak ke bawah dengan percepatan a maka :
T = m . g - m . a
T = gaya tegangan tali.
|
GERAK BENDA YANG DIHUBUNGKAN DENGAN KATROL.
 |
Dua buah benda m1 dan m2 dihubungkan dengan karol melalui sebuah tali
yang diikatkan pada ujung-ujungnya. Apabila massa tali diabaikan, dan tali
dengan katrol tidak ada gaya gesekan, maka akan berlaku persamaan-persamaan :
Sistem akan bergerak ke arah m1 dengan percepatan a.
Tinjauan benda m1 Tinjauan benda m2
T = m1.g - m1.a
( persamaan 1) T = m2.g
+ m2.a ( persamaan 2)
|
Karena
gaya tegangan tali di mana-mana sama, maka persamaan 1 dan persamaan 2 dapat
digabungkan :
m1
. g - m1 . a = m2 . g + m2 . a
m1
. a + m2 . a = m1 . g - m2 . g
(
m1 + m2 ) . a = ( m1 - m2 ) . g
Persamaan
ini digunakan untuk mencari percepatan benda yang dihubungkan dengan katrol.
BENDA BERGERAK PADA BIDANG MIRING.
Gaya
- gaya yang bekerja pada benda.
Gaya gesek (fg)
Gaya
gesekan antara permukaan benda yang bergerak dengan bidang tumpu benda akan
menimbulkan gaya gesek yang arahnya senantiasa berlawanan dengan arah gerak
benda.
Ada
dua jenis gaya gesek yaitu :
gaya
gesek statis (fs) : bekerja pada saat benda diam (berhenti) dengan persamaan :
fs = N.ms
gaya
gesek kinetik (fk) : bekerja pada saat benda bergerak dengan persamaan :
fk =
N. mk
Nilai
fk < fs.
0 komentar:
Posting Komentar