Dinamika Benda Titik - WordPress

Fisika Dasar I Sem. 1 2018-2019Dinamika Benda TitikDr. Agus Suroso (Fisika ITB)agussuroso@fi.itb.ac.id, agussuroso102.wordpress.com(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik1

Pada kuliah kinematika z Bagaimana benda bergerakdigambarkan oleh besaran𝑎(𝑡)Ԧ𝑣(𝑡)Ԧ𝑟Ԧ 𝑡 ,𝑣Ԧ 𝑡 ,𝑎(𝑡)Ԧ𝑟(𝑡)ԦOyx(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik2

Pada kuliah iniz Apa yang menyebabkan Oyx(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik3

Gayaz Gerakan benda berubah karenaԦ yang menarik ataugaya (𝐹)mendorongnya.𝐹Ԧ𝑣Ԧ1 (𝑡)Oyx(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik4

Gayaz Gerakan benda berubah karenaԦ yang menarik ataugaya (𝐹)mendorongnya.𝐹Ԧ𝑣(𝑡)ԦOyx(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik5

Gayaz Gerakan benda berubah karenaԦ yang menarik ataugaya (𝐹)mendorongnya.𝐹Ԧ𝑣(𝑡)ԦOyx(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik6

Hukum-hukum NewtonTentang Gerak(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik7

Hukum I(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik8

Hukum Newton tentang gerak*)z𝑣Ԧ 𝑡 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛Hukum IJika tidak ada gaya yang bekerjapada benda, maka kecepatannyatidak berubah, benda tidakmemiliki percepatan.Oyx*) Newton juga(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idmengusulkan hukum GravitasiFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik9

Hukum Newton tentang gerakz𝑣Ԧ 𝑡 0𝑟Ԧ 𝑡 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛Oyx(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idHukum IJika tidak ada gaya yang bekerjapada benda, maka kecepatannyatidak berubah, benda tidakmemiliki percepatan.Benda diam akan tetap diam.Fisika Dasar I: Dinamika Benda Titik10

Hukum Newton tentang gerakz𝑣Ԧ 𝑡 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛Oyx(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idHukum IJika tidak ada gaya yang bekerjapada benda, maka kecepatannyatidak berubah, benda tidakmemiliki percepatan.Benda bergerak lurus tanpapercepatan.Fisika Dasar I: Dinamika Benda Titik11

Hukum Newton tentang gerakContoh hukum I NewtonSeekor lebah bermassa 𝑚 mengerahkan gayadorong 𝐹 agar dapat terbang vertikal ke atas,melawan gaya berat dan gaya gesek yangbesarnya sebanding dengan kecepatan, 𝑘𝑣,dengan 𝑘 suatu konstanta positif.Tentukan kecepatan maksimum lebah saatterbang vertikal ke atas.(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik12

Hukum Newton tentang gerak𝐹Contoh hukum I NewtonLangkah kerja:1. Gambarkan diagram benda bebas, yaitu gambarbenda beserta semua gaya yang bekerja padanya.𝑘𝑣𝑚𝑔(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik13

Hukum Newton tentang gerakContoh hukum I NewtonLangkah kerja:1. Gambarkan diagram benda bebas, yaitu gambarbenda beserta semua gaya yang bekerja padanya.2. Saat 𝑣 𝑣1 yang maksimum, gaya total bernilainol,𝐹𝑘𝑣𝐹 𝑘𝑣1 𝑚𝑔 0,Sehingga,(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.id𝐹 𝑚𝑔𝑣1 .𝑘Fisika Dasar I: Dinamika Benda Titik𝑚𝑔14

Hukum Newton tentang gerakContoh hukum I NewtonDengan 𝐹 dan 𝑘 seperti sebelumnya, berapakecepatan maksimum (sebut sebagai 𝑣2 ) lebahsaat terbang vertikal ke bawah?(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik15

Hukum Newton tentang gerakContoh hukum I Newton𝑘𝑣Saat 𝑣 𝑣2 yang maksimum, gaya total bernilainol,𝐹 𝑚𝑔 𝑘𝑣2 0,Sehingga,𝐹 𝑚𝑔𝑣2 .𝑘𝑚𝑔𝐹(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik16

Hukum Newton tentang gerakContoh hukum I NewtonBagaimana jika lebah bergerak horizontal kekanan?(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik17

Hukum Newton tentang gerak𝐹Contoh hukum I NewtonAgar dapat bergerak lurus ke kanan, lebah harusmengarahkan gaya dorongnya ke kanan atas.Komponen vertikal dari 𝐹 digunakan untukmelawan gaya berat.(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik𝑘𝑣𝑚𝑔18

Hukum Newton tentang gerak𝐹Contoh hukum I NewtonSaat 𝑣 𝑣3 bernilai maksimum, 𝐹Ԧ 0.𝐹 cos 𝜃 𝑘𝑣3 0𝐹 sin 𝜃 𝑚𝑔 0Dari kedua persamaan tersebut, diperoleh𝐹 2 𝑘 2 𝑣32 𝑚2 𝑔2 ,sehingga,𝐹 2 𝑚2 𝑔2𝑣3 𝑣1 𝑣2𝑘(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik𝑘𝑣𝜃𝑚𝑔19

Hukum II Newton(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik20

Hukum Newton tentang gerakzHukum IIGaya total yang bekerja padabenda sama sebanding denganpercepatan. Konstantapembandingnya adalah massa.𝐹Ԧ𝑎Ԧ 𝑚𝑣Ԧ1 (𝑡)Oyx(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik𝐹Ԧ 𝑚𝑎Ԧ21

Hukum Newton tentang gerakzHukum IIGaya total yang bekerja padabenda sama sebanding denganpercepatan. Konstantapembandingnya adalah massa.𝐹Ԧ𝑎Ԧ 𝑚𝑣(𝑡)ԦOyx(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik𝐹Ԧ 𝑚𝑎Ԧ22

Hukum Newton tentang gerakz𝐹Ԧ𝑎Ԧ 𝑚Hukum IIGaya total yang bekerja padabenda sama sebanding denganpercepatan. Konstantapembandingnya adalah massa.𝑣(𝑡)ԦOyx(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik𝐹Ԧ 𝑚𝑎Ԧ23

Hukum Newton tentang gerak𝐹𝑥 (N)Contoh hukum II Newton54321t (s)0-1123-2(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.id4567Sebuah benda mula-mula diam di titikO suatu koordinat Kartesius, kemudiandikenai gaya berbentuk 𝐹Ԧ 𝐹𝑥 𝑖Ƹ 2𝑗,Ƹdengan 𝐹𝑥 𝑡 diberikan pada gambar disamping.8Tentukan 𝑎Ԧ 𝑡 , 𝑣Ԧ 𝑡 , dan 𝑟(𝑡).ԦFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik24

Hukum III(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik25

Hukum Newton tentang gerakHukum IIIJika dua benda berinteraksidengan memberikan gaya satusama lain, maka gaya-gayanyasama besar dan salingberlawanan.Kedua gaya membentuk pasanganaksi reaksi,𝐹Ԧ𝑎𝑘𝑠𝑖 𝐹Ԧ𝑟𝑒𝑎𝑘𝑠𝑖(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik26

Hukum Newton tentang gerakHukum IIIJika dua benda berinteraksidengan memberikan gaya satusama lain, maka gaya-gayanyasama besar dan salingberlawanan.𝐹𝐾𝐵𝐹𝐵𝐾Interaksi kotak (K) dengan bola(B):𝐹Ԧ𝐵𝐾 𝐹Ԧ𝐾𝐵𝐹𝐾𝐵 : gaya pada kotak oleh bola.𝐹𝐵𝐾 : gaya pada bola oleh kotak.(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik27

Hukum Newton tentang gerakHukum IIIJika dua benda berinteraksidengan memberikan gaya satusama lain, maka gaya-gayanyasama besar dan salingberlawanan.𝐹12𝐹𝐾𝐵𝐹21𝐹12 : gaya pada benda 1 oleh benda 2.𝐹: gaya pada benda 2 oleh benda 1.(c)21agussuroso[di]fi.itb.ac.idInteraksi kotak (K) dengan bola(B):𝐹Ԧ12 𝐹Ԧ21Fisika Dasar I: Dinamika Benda Titik28

Hukum Newton tentang gerak𝑁Sebuah benda diletakkan di atasmeja. Gaya normal (𝑁) dan gayaberat (𝑚𝑔) pada benda samabesar dan berlawanan arah.Apakah kedua gaya merupakanpasangan aksi-reaksi?𝑚𝑔(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik29

Hukum Newton tentang gerak𝑁Jika meja miring, apakahkeduanya masih sama besar danperlawanan arah?𝑚𝑔(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik30

Hukum Newton tentang gerak𝑁Jika meja miring, apakahkeduanya masih sama besar danperlawanan arah?Tidak!𝑚𝑔(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idJadi keduanya bukan pasanganaksi-reaksi.Fisika Dasar I: Dinamika Benda Titik31

Hukum Newton tentang gerak𝑁𝐵𝑀𝑁 adalah gaya kontak padabenda yang diberikan oleh meja.Pasangannya adalah gaya padameja yang diberikan oleh benda.𝑁𝑀𝐵𝐹𝐵𝑀 : gaya normal pada balok oleh meja.agussuroso[di]fi.itb.ac.id𝐹𝑀𝐵 : (c)gayakontak pada meja oleh balok.Fisika Dasar I: Dinamika Benda Titik32

Hukum Newton tentang gerak𝑚𝑔 adalah gaya gravitasi yangdialami oleh benda akibat tarikandari bumi.𝑚𝑔: gaya gravitasipada balok olehbumi.𝑀𝑔’: gaya gravitasipada bumi olehbalok.(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.id𝑚𝑔Pasangannya adalah gayagravitasi yang dialami oleh bumiakibat tarikan dari benda.𝑀𝑔′Fisika Dasar I: Dinamika Benda Titik33

Tentukan percepatan dari tiap benda pada sistemberikut(c) agussuroso[di]fi.itb.ac.idFisika Dasar I: Dinamika Benda Titik34

Dinamika Benda Titik Dr. Agus Suroso (Fisika ITB) agussuroso@fi.itb.ac.id, agussuroso102.wordpress.com Fisika Dasar I Sem. 1 2018-2019 (c) agussuroso[di]fi.itb.ac.id Fisika Dasar I: Dinamika Benda Titik 1