menerapkan hukum dan gaya

Upload: muhammad-ridwan

Post on 12-Jul-2015

72 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Konsep Gerak Dan Gaya. Gerak adalah perubahan posisi suatu benda terhadap titik acuan. Jadi, suatu benda dikatakan bergerak apabila kedudukannya senantiasa berubah terhadap suatu titik acuan tertentu. Misalnya kita sedang duduk di atas mobil yang bergerak meninggalkan rumah. Apabila rumah ditetapkan sebagai titik acuan, maka kita dikatakan bergerak terhadap rumah. Hal ini karena setiap saat kedudukan kita berubah terhadap rumah. Apabila mobil yang ditetapkan sebagai titik acuan, maka kita dikatakan diam terhadap mobil. Jadi,gerak itu bersifat relatif bergantung pada titik acuan yang digunakan.

Gaya adalah suatu pengaruh yang dapat mengubah kecepatan suatu benda. Gaya dapat juga dikatakan sebagai tarikan atau dorongan pada sebuah benda.

Gerak Lurus. Sesuai dengan pengertian gerak yang telah dibahas pada konsep gerak, maka apabila titiktitik yang dilalui oleh benda yang bergerak tersebut dihubungkan, akan terbentuk menjadi lintasan. Jika lintasan itu berbentuk garis lurus, maka gerak benda disebut gerak lurus. Jika lintasan berbentuk lingkaran, maka disebut gerak melingkar (akan dibahas pada pembahasan selanjutnya). Pada pembahasan mengenai gerak lurus, terdapat dua jenis gerak lurus yang akan dipelajari, yakni gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan. Dari animasi tersebut, kita dapat membedakan antara Gerak Lurus Beraturan dan Gerak Lurus Berubah beraturan. Apabila percepatan di set dalam kondisi 0, maka yang terjadi adalah grafik Gerak Lurus Beraturan. Apabila percepatan diubah-ubah besanya, maka grafik yang ditunjukkan adalah grafik Gerak Lurus Berubah Beraturan.

Gerak Lurus (Lanjutan). 2. Gerak Lurus Beraturan

Apabila suatu benda bergerak dengan kelajuan konstan pada suatu lintasan garis lurus, maka dikatakan bahwa benda tersebut bergerak lurus beraturan. Jarak yang ditempuh selama waktu tertentu dengan kelajuan tertentu adalah

dengan s= v= t= 3. Gerak

jarak kelajuan waktu Lurus

tempuh

(m) (m/s) (s) Beraturan

Berubah

Gerak lurus berubah beraturan adalah gerak suatu benda pada lintasan lurus dengan percepatan tetap. Ada beberapa persamaan yang berkaitan dengan gerak lurus berubah beraturan. Pertama, hubungan antara kecepatan dan percepatan pada GLBB. Rumus yang digunakan adalah

Kedua, hubungan antara perpindahan, percepatan, dan waktu pada GLBB. Rumus yang digunakan adalah

Ketiga, hubungan antara perpindahan, kecepatan, dan percepatan pada GLBB. Rumus yang digunakan adalah

Keempat, hubungan antara perpindahan, kecepatan, dan waktu pada GLBB. Rumus yang digunakan adalah

Keterangan s =perpindahan vo =kecepatan v =kecepatan a =percepatan t =waktu Perlu diketahui bahwa perlambatan

awal akhir

: (m) (m/s) (m/s) (m/s2)

adalah

percepatan

yang

bernilai

negatif.

Berikut ini adalah animasi yang berhubungan dengan Gerak Lurus Berubah Beraturan

Gerak Parabola. Sebelum membahas tentang gerak parabola, perhatikan animasi berikut. Tembakan peluru yang diarahkan pemburu tidak dapat menembak monyet yang sedang berada di atas pohon, karena lintasan tembakan tersebut berbentuk parabola.

Gerak parabola merupakan gerak benda yang setiap saat mengalami dua arah pepindahan, yakni dalam arah horizontal (sumbu x) dan arah vertikal (sumbu y). Gerak parabola ini adalah gerak dua dimensi yang memiliki ciri khusus, yakni perceepatannya konstan pada arah vertikal dan percepatan nol pada arah horizontal.

Berdasarkan penjelasan di atas, gerak parabola dapat dipandang sebagai panduan dari GLB

dan GLBB yang terjadi serempak dalam dua arah yang saling tegak lurus. Oleh karena itu, peninjauan gerak parabola akan lebih mudah dengan cara menguraikannya dalam dua arah yang saling tegak lurus, yaitu sumbu x dan sumbu y. 1. Kecepatan awal dan Kecepatan Setiap Saat Vektor kecepatan membentuk sudut sebesar terhadap horizontal. Kecepatan awal benda yaitu vo, dengan demikian komponen kecepatan awal dalam arah vertikal adalah voy, sedangkan komponen dalam arah horizontal adalah vox. Secara matematis, persamaan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut.

Sedangkan kecepatan benda dalam gerak parabola setiap saat adalah v, berarti terdapat vektor kecepatan pada arah vertikal vy dan vektor kecepatan pada arah horizontal vx. Komponen kecepatan vx bernilai konstan karena merupakan gerak lurus beraturan, sedangkan vy berubah bergantung pada waktu karena merupakan gerak lurus berubah beraturan.

2. Kondisi Benda di Titik Tertinggi Setiap saat vektor kecepatan benda selalu terdiri atas vx dan vy, kecuali ketika benda melintasi titik maksimum. Pada titik tertinggi, vektor kecepatan hanya pada arah sumbu x, yaitu vx, karena kecepatan pada sumbu y adalah nol. Kita tuliskan

Komponen gerak yang mengalami percepatan adalah komponen dalam arah vertikal, yaitu sama dengan percepatan gravitasi a = -g. Tanda minus menunjukkan arah yang berlawanan dengan arah gravitasi. Dengan demikian, dari persamaan gerak lurus dapat diperoleh tinggi maksimum dan jauh jangkauan yang dicapai benda:

dengan: vox = kecepatan awal benda dalam arah horizontal (m/s) voy = kecepatan awal benda dalam arah vertikal (m/s) vx = kecepatan benda dalam arah horizontal (m/s) vy = kecepatan benda dalam arah vertikal (m/s) x = posisi benda dalam arah horizontal (m) y = posisi benda dalam arah vertikal (m)

Gerak Melingkar. Gerak melingkar adalah gerak suatu benda pada lintasan yang berbentuk lingkaran. 1. Periode dan frekuensi Gerak melingkar beraturan merupakan gerak periodik. Periode pada gerak melingkar beraturan didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan benda untuk menempuh lintasan satu lingkaran penuh (satu putaran). Frekuensi adalah banyaknya putaran yang dapat dilakukan oleh suatu benda dalam selang waktu satu sekon. Hubungan antara periode dan frekuensi dinyatakan oleh

atau Keterangan : T= periode (s) f = frekuensi (Hz) 2. Perceepatan sentripetal Percepatan sentripetal adalah percepatan yang selalu tegak lurus terhadap kecepatan linearnya dan mengarah ke pusat lingkaran. Rumus yang digunakan adalah

Dengan : as = percepatan sentripetal (m/s2) v = kelajuan linear (m/s) r = jari-jari lingkaran (m) 3. Posisi sudut Posisi sudut dari suatu partikel yang bergerak sepanjang busur lingkaran dengan jarak tertentu dari sumbu putarnya memenuhi hubungan

4. Kecepatan Sudut Kecepatan sudut didefinisikan sebagai hasil bagi perpindahan sudut dengan selang waktu, dan memenuhi hubungan

5. Percepatan Sudut Percepatan sudut didefinisikan sebagai hasil bagi kecepatan sudut dengan selang waktu, dan memenuhi hubungan

6. Hubungan Gerak Translasi dan Gerak Rotasi Hubungan antara gerak translasi dan gerak rotasi disajikan dalam tabel sebagai berikut:

Besaran Translasi Besaran Rotasi Persamaan Perpindahan Perpindahan sudut Kecepatan Kecepatan sudut Percepatan Percepatan sudut

7.

Hubungan

Antarroda

Peristiwa yang sering dianalisis dalam gerak melingkar yaitu hubungan antarroda. Hubungan antarroda biasa terlihat misalnya pada roda sepeda morot, dan lain-lain. Ada tiga hubungan antarroda yaitu: a. Hubungan roda sepusat

Kedua

roda

berputar

dengan

kecepatan

sudut

dan

arah

yang

sama

b. Hubungan roda beringgungan langsung

Kedua benda bergerak dengan kecepatan linear yang sama tetapi dengan arah yang berlawanan c. Hubungan roda bersinggungan dengan tali/sabuk

Kedua benda bergerak dengan kecepatan linear yang sama dan dengan arah yang sama

Gaya Gesek. Apabila ada dua benda yang berinteraksi melalui kontak atau sentuhan langsung pada permukaannya, maka akan selalu timbul suatu gaya yang disebut gaya kontak. Gaya kontak ini memiliki kompnen yang sejajar dengan permukaan sentuh yang secara khusus disebut gaya gesekan, sedangkan komponen lain yang tegak lurus dengan permukaan sentuh disebut gaya normal. Karena arah gaya gesekan sejajar dengan permukaan sentuh, maka akan mempengaruhi gerak suatu benda. Arah gaya gesekan ini selalu berlawanan dengan arah gerak benda sehingga bersifat menghambat gerak benda. Walaupun gaya normal arahnya tegak lurus terhadap arah gerak benda, namun gaya normal memberikan pengaruh pada besarnya gaya gesekan. Semakin besar gaya normal, maka semakin besar pula gaya gesekan yang terjadi. Besarnya gaya gesekan juga bergantung pada kekasaran permukaan sentuh. Semakin kasar permukaan sentuh, semakin besar gaya gesekan yang timbul.

Gaya GesekWEDNESDAY, DECEMBER 03, 2008 Posted by eka_sugandi

"To every Action there is always opposed an equal Reaction?" - Isaac Newton, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica

Nah itulah tadi yang dikatakan oleh Bapak Fisika klasik, yang sangat fenomenal. setelah kemarin selama 4 hari kita belajar tentang hukum newton pada gerak, nah sekarang kita mulai pada aplikasi Hukum-hukumnya. nah yang akan kita pelajari saat ini adalah tentang gaya gesek, materi saat ini saya ambil dari wikipedia.org, e-dukasi.net, dan referensi andalan saya yang di tulis oleh P.A. Tipler, D. Halliday & resnick, D. Giancolli nah sekarang mari kita lanjutkan belajar kita, semoga menyenangkan, dan kita bisa memahami arti dari sebuah gaya gesek.

Dalam kehidupan sehari-hari kita sering naik mobil, atau yang lainnya, atau ada juga yang terjun payung, dan kemudian yang lain-lain, nah dari sana banyak gaya gesek yang dapat kita rasakan. Menurut dari wikipedia.org

Gaya gesek adalah gaya yang melawan gerakan dari dua permukaan yang bersentuhan. Gaya gesek mengubah energi kinetis menjadi panas atau suara.,

di manaadalah koefisien gesekan, adalah gaya normal pada benda yang ditinjau gaya geseknya, adalah gaya gesek.

Gaya ini memiliki arah yang berlawanan dengan arah gerak benda.

Asal gaya gesekGaya gesek merupakan akumulasi interaksi mikro antar kedua permukaan yang saling bersentuhan. Gaya-gaya yang bekerja antara lain adalah gaya elektrostatik pada masing-masing permukaan. Dulu diyakini bahwa permukaan yang halus akan menyebabkan gaya gesek (atau tepatnya koefisien gaya gesek) menjadi lebih kecil nilainya dibandingkan dengan permukaan yang kasar, akan tetapi dewasa ini tidak lagi demikian. Konstruksi mikro (nano tepatnya) pada permukaan benda dapat menyebabkan gesekan menjadi minimum, bahkan cairan tidak lagi dapat membasahinya (efek lotus).

Jenis-jenis gaya gesekTerdapat dua jenis gaya gesek, yaitu;

gaya gesek statis gaya gesek kinetis

yang dibedakan antara titik-titik sentuh antara kedua permukaan yang tetap atau saling berganti.

nah kalau dari e-dukasi.net

Gaya gesekan adalah gaya yang timbul akibat persentuhan langsung antara dua permukaan benda, arah gaya gesekan berlawanan dengan kecenderungan arah gerak benda. Besarnya gaya gesekan ditentukan oleh kehalusan atau kekasaran permukaan benda yang bersentuhan.

Gaya gesekan yang terjadi sewaktu benda tidak bergerak disebut gaya gesekan statis. Gaya gesekan yang terjadi sewaktu benda bergerak disebut gaya gesekan kinetis.Besar gaya gesekan statis lebih besar dari gaya gesekan kinetis

dari gambar Balok kayu yang ditarik di atas triplek akan timbul gaya gesek yang lebih besar dari pada di atas kaca, karena triplek lebih kasar dari kaca

Rem cakram kendaraan bekerja berdasarkan gaya gesekan

Contoh gaya gesekan yang menguntungkan

Gaya gesekan pada rem dapat memperlambat laju kendaraan Gaya gesekan pada alas sepatu dengan jalan, jika jalan licin orang yang berjalan bisa tergelincir Dan lain-lain, nah itulah tugas teman teman untuk memaknainya

Gesekan udara dengan mobil bisa menghambat gerak mobil

Contoh gaya gesekan yang merugikan: Gaya gesekan antara udara dengan mobil dapat menghambat gerak mobil. Adanya gaya gesekan pada roda dan porosnya, sehingga dapat mengakibatkan aus Dan lain-lain, nah itulah tugas teman teman untuk memaknainya

Hukum Newton. Terdapat tiga Hukum Newton tentang gerak yaitu Hukum I Newton, Hukum II Newton dan Hukum III Newton. Adapun penjelasan masing-masing Hukum tersebut adalah sebagai berikut: 1. Hukum I Newton Jika anda mengendarai sepeda motor dengan kecepatan yang sangat tinggi, pernahkah anda mengalami kejadian seperti tertarik ke arah yang berlawanan dengan laju sepeda motor anda? Atau pernahkah anda menaiki lift dan mengalami kejadian merasa tubuh anda tertarik ke bawah ketika lift sedang bergerak ke atas? Mengapa hal itu dapat terjadi? Kejadian yang sedang kalian alami tersebut merupakan fenomena yang berhubungan dengan Hukum I Newton. Bunyi hukum I Newton adalah Setiap benda akan diam atau bergerak lurus beraturan jika resultan gaya yang bekerja pada benda itu sama dengan nol Rumusan matematis hukum I Newton adalah F = 0 2. Hukum II Newton Apabila terdapat rangakian kereta dinamika yang diberi beban, maka kereta tersebut akan mengalami percepatan yang besarnya sebanding dengan besar gaya yang diberikan (beban yang diberikan). Apabila massa kereta dinamika ditambahkan maka akan berpengaruh dengan percepatan yang dihasilkan dengan kondisi sebelumnya. Dari hasil ilustrasi tersebut bisa dituliskan hubungan antara gaya, massa dan percepatan sebagai berikut: a ~ atau F ~ ma Apabila gaya yang bekerja pada benda lebih dari satu maka secara umum persamaan tersebut dapat ditulis sebagai berikut: F = m.a

Persamaan tersebut merupakan ungkapan matematis Hukum II Newton yang menyatakan bahwa Percepatan suatu benda yang disebabkan oleh suatu gaya searah dengan gaya itu dan berbanding terbalik dengan massa benda yang dikenai gaya tersebut 3. Massa dan Berat Benarkah pernyataan bahwa berat Andi adalah 50 Kg? Dalam kehidupan sehari-hari, seringkali kita salah mengartikan konsep massa dan berat. Kita seharusnya benar-benar memahami perbedaan antara massa dan berat. Massa merupakan kuantitas banyaknya partikel di dalam suatu zat. Sedangkan berat adalah gaya yang bekerja pada benda akibat tarikan gravitasi bumi. Jadi hubungan antara massa dan berat dinyatakan dalam persamaan: w = m.g 4. Hukum III Newton Hukum III Newton berkaitan dengan interaksi dua benda. Ketika seseorang duduk di atas kursi, maka orang tersebut memberikan gaya terhadap kursi dan sebaliknya, kursi juga memberikan gaya terhadap orang tersebut yang berlawanan arah. Hal tersebut sesuai dengan pernyataan hukum III Newton yaitu Besar gaya aksi dan reaksi pada dua benda yang berbeda selalu sama besar tetapi berlawanan arah Secara matematis Hukum III Newton adalah: F aksi = - F reaksi