Dinamika Gerak Lurus

sumber : http://maufisika.blogspot.com/2017/01/materi-dan-pembahasan-soal-dinamika.html

Hukum 1 Newton

Berarti jika resultan gaya pada benda nol, maka:

Jika awalnya diam, benda akan tetap diam.
Jika awalnya bergerak, benda akan terus bergerak dengan kecepatan yang konstan (Gerak berupa gerak lurus beraturan).

Hukum II Newton

Berarti jika resultan gaya pada benda tidak nol maka benda bergerak dengan kecepatan yang tidak konstan/mengalami percepatan (gerak berupa gerak lurus berubah beraturan).

Hukum III Newton

Faksi = - Freaksi

Berarti gaya yang bekerja pada benda terjadinya selalu berpasangan. Arah gaya reaksi berlawanan dengan arah gaya aksi.

JENIS-JENIS GAYA

Gaya berat

Gaya berat adalah gaya tarik bumi yang bekerja pada sebuah benda. Gaya berat merupakan besaran vektor yang arahnya selalu menuju pusat bumi (ke bawah).

Gambar diatas adalah penggambaran arah gaya berat benda yang diletakkan pada bidang datar dan bidang miring.

w = m . g

Keterangan:
w = gaya berat (N)
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s2)

Gaya Normal

Gaya normal adalah gaya yang timbul akibat adanya interaksi antar partikel-partikel. Gaya normal umumnya terjadi pada dua benda yang bersentuhan dan memiliki arah yang tegak lurus bidang sentuh.

Gambar di atas adalah penggambaran arah gaya normal benda yang diletakkan pada bidang datar dan bidang miring.

Gaya gesekan

Gaya gesekan adalah gaya yang berarah melawan gerak benda atau arah kecenderungan gerak benda.

Gaya gesek ada 2 macam:

1. Gaya gesek statis yaitu gaya gesekan antaran dua benda yang tidak bergerak relatif satu sama lainnya.

Fs = µs . N

Fs = gaya gesek statis (N)
μs = koefisien gesek statis
N=gaya normal (N)

2. Gaya gesek kinetis yaitu gaya gesek yang terjadi pada dua benda yang bergerak relatif satu sama lainnya.

Fk =µk . N

Fk = gaya gesek kinetis (N)
μs = koefisien gesek kinetis
N=gaya normal (N)

PENERAPAN HUKUM-HUKUM NEWTON

Benda yang diletakkan pada bidang datar yang ditarik dengan sebuah gaya.

Gambar gaya yang bekerja pada benda yang diletakkan di bidang datar

Maka berlaku:

F – fg = m . a

Keterangan:
F = gaya tarik (N)
fg = gaya gesekan (N)
m = massa benda (kg)
a = percepatan (m/s2)

Dua Benda yang diletakkan pada bidang datar yang ditarik dengan sebuah gaya.

Gaya pada benda yang dihubungkan dengan tali

Dari hukum II Newton:

F – fg1 – fg2 = (m1 + m2) . a

Keterangan:
F = gaya tarik (N)
fg1 = gaya gesekan benda 1 (N)
fg2 = gaya gesekan benda 2 (N)
m1 = massa benda 1 (kg)
m2 = massa benda 2 (kg)
a = percepatan (m/s2)

Dua Benda yang salah satunya menggantung (dihubungkan dengan katrol).

Dari hukum II Newton:

Maka berlaku:

w2 – fg = (m1 + m2) . a

Keterangan:
w2 = berat benda 2 (N).
fg = gaya gesekan benda 1 (N).
m1 = massa benda 1 (kg).
m2 = massa benda 2 (kg).
a = percepatan (m/s2).

Dua benda yang dihubungkan dengan katrol.

Berlaku:

w2 – w1 = (m1 + m2) . a

Keterangan:
w2 = berat benda 2 (N)
w1 = berat benda 1 (N)
m1 = massa benda 1 (kg)
m2 = massa benda 2 (kg)
a = percepatan (m/s2)

Benda yang diletakkan pada bidang miring.

Gambar gaya pada benda yang diletakkan dibidang miring

Dari hukum II Newton:

w sin θ – fg = m . a

Keterangan:
w = berat benda (N).
θ = sudut kemiringan bidang.
fg = gaya gesekan (N).
m = massa benda (kg).
a = percepatan benda (m/s2).

Gerak dalam lift

Jika lift diam atau bergerak dengan kecepatan konstan maka berlaku hukum I Newton:

N - w = 0

Jika lift bergerak ke atas dengan percepatan a maka berlaku hukum II Newton:

N - w = m . a

N positif karena searah dengan gerak lift yaitu ke atas dan w negatif karena berlawanan dengan gerak lift.

Jika lift bergerak ke bawah dengan percepatan a maka:

w - N = m . a

w positif karena searah dengan gerak lift dan N negatif karena berlawanan dengan gerak lift. Ini kebalikan dari gerak lift yang ke atas.

DINAMIKA GERAK