1

DINAMIKA DINAMIKA PARTIKELPARTIKEL

GAYAGAYA

• Tarikan/dorongan yang bekerja pada suatubenda akibat interaksi benda tersebut denganbenda lain

• Macam-macam gaya :a. Gaya kontak � gaya normal, gaya gesek,gaya tegang tali, gaya pegas, dll.b. Gaya tidak kontak � gaya gravitasi, gayalistrik, gaya magnet

• Satuan : Newton (N)1 N = 1 kg m/s2

benda + gaya = gerak ?????

2

N E W T O N I

0F∑ =

"Setiap benda tetap berada dalam keadaan diam ataubergerak dengan laju tetap sepanjang garis lurus,kecuali jika diberi gaya total yang tidak nol".

�hukum Kelembaman

3

Aplikasi hukum Newton I :Aplikasi hukum Newton I :

Massa (m)Massa (m)• Ukuran inersia suatu benda

• Satuan : kg

• Beda antara massa (m) danberat (w) ?

• Hubungan antara massa danberat ?

w =mg

• Jika seseorang melakukandiet, sebenarnya apa yangingin dia hilangkan ? Massanyaatau beratnya ?

4

N E W T O N II

∑ = maF

Gaya Penggerak Gerakan

Contoh :Contoh :1. Berikut ini adalah gambar diagram gaya yang

bekerja pada masing-masing benda. Analisagerak tiap benda dan tentukan besar gayayang belum diketahui!

5

Pada setiap aksi terdapat reaksi yang sama besar namun berlawanan arah dengan aksi itu tadi

N E W T O N IIIN E W T O N III

CIRI – CIRI PASANGAN AKSI – REAKSI

• sama besar

• berlawanan arah

• bekerja pada 2 benda berbeda

ContohContoh ::

2. Gambarkan pasangan gaya aksi-reaksinya !

6

BERGERAK

DINAMIKA

TETAP DIAM

STATIKA

∑ = maF ∑ = 0F

Lurus v konstan

a = 0

GayaGaya--gaya yang mungkin ada :gaya yang mungkin ada :

- Gaya luar yang Gaya luar yang Gaya luar yang Gaya luar yang

diberikandiberikandiberikandiberikan

---- Gaya berat Gaya berat Gaya berat Gaya berat wwww

---- Gaya tGaya tGaya tGaya tegang tegang tegang tegang tali ali ali ali TTTT

---- Gaya Gaya Gaya Gaya normal Nnormal Nnormal Nnormal N

---- Gaya gesek fGaya gesek fGaya gesek fGaya gesek f

7

G A Y A G A Y A G A Y A G A Y A G A Y A G A Y A G A Y A G A Y A B B B B B B B B E R A T E R A T E R A T E R A T E R A T E R A T E R A T E R A T wwwwwwww• gaya tarik bumi pada benda

• menyebabkan benda jatuh ke tanah

• ada massa m

• arah selalu vertikal ke bawah

• w = m g (g = 10 m/sg = 10 m/sg = 10 m/sg = 10 m/s2222) m

w

w

GAYA TEGANG TALIGAYA TEGANG TALIGAYA TEGANG TALIGAYA TEGANG TALIGAYA TEGANG TALIGAYA TEGANG TALIGAYA TEGANG TALIGAYA TEGANG TALI

• Ada tali

• Tali tegang (tidak kendor)

• Bila tali tak bermassa, T di ujung-ujung tali sama besar

• Pada katrol tak bermassa, T di kiri kanan katrol sama

� tali tak membuat katrol berputar

8

GAYA NORMALGAYA NORMALGAYA NORMALGAYA NORMALGAYA NORMALGAYA NORMALGAYA NORMALGAYA NORMAL NNNNNNNN

---- benda bertumpu pada benda lainbenda bertumpu pada benda lainbenda bertumpu pada benda lainbenda bertumpu pada benda lain

---- reaksi gaya tekanreaksi gaya tekanreaksi gaya tekanreaksi gaya tekan

---- aaaarahnya selalu tegakrahnya selalu tegakrahnya selalu tegakrahnya selalu tegak luruslurusluruslurus

permukaan yang ditekanpermukaan yang ditekanpermukaan yang ditekanpermukaan yang ditekan

DIAM

WW

W W cos αNN

NN = W N = W cos α

N = Wv

α

BERGERAK

9

GAYA GESEKGAYA GESEKGAYA GESEKGAYA GESEKGAYA GESEKGAYA GESEKGAYA GESEKGAYA GESEK ffffffffPermukaan KasarPermukaan KasarPermukaan KasarPermukaan Kasar

KinetikKinetikKinetikKinetikbergerak

- fk = µk N

StatikStatikStatikStatikdiam

- fs ≠ µs N- fs = gaya pendorong- tepat akan bergerak :

(fs) maks= µs N

---- berlawanan arah gerak benda

---- berlawanan kecenderunganarah gerak

Soal latihanSoal latihan

1. Seorang sprinter (pelari cepat) bermassa 60 kg meninggalkan

balok start dengan percepatan horisontal (mendatar) sebesar

15 m/s2. Berapakah besar gaya mendatar yang bekerja pada

balok start yang harus diberikan oleh pelari itu untuk

mencapai percepatan ini? Jelaskan secara singkat, dari

manakah gaya untuk mendorong pelari itu berasal, balok start

ataukah pelari itu sendiri?

2. Berapa gaya rata-rata yang dibutuhkan untuk menghentikan

mobil 1100 kg dalam 8 s jika sedang berjalan dengan laju 90

km/jam?

3. Menurut model yang disederhanakan dari jantung mamalia,

pada setiap detak, sekitar 20 g darah dipercepat dari 0,25 m/s

menjadi 0,35 m/s dalam waktu 0,1 s. Berapa besar gaya yang

diberikan oleh otot jantung?18

10

Soal latihanSoal latihan4. Seorang pasien duduk di atas kursi roda (massa pasien dan kursi roda

adalah 40 kg) lalu ditarik dengan gaya konstan 1000 N dengan arahmendatar ke kanan. Jika koefisien gesekan kinetik antara kursi rodadan lantai 0,05, hitunglah percepatan kursi roda!

5. Gaya 40 N dibutuhkan untuk mulai menggerakkan kotak bermassa 5kg melintasi lantai beton horisontal.

a. Berapa koefisien gesekan statik antara kotak dan lantai?

b. Jika gaya 40 N tersebut terus diberikan, kotak dipercepat 0,7 m/s2.Berapa koefisien gesek kinetik?

6. Seorang pekerja mendorong peti bermassa 11,2 kg di atas permukaandatar dengan kecepatan konstan 3,5 m/s. Koefisien gesekan kinetikantara peti dan permukaan adalah 0,2.

a. Berapakah gaya dorong horisontal yang harus diberikan olehpekerja itu untuk menjaga agar peti tetap bergerak?

b. Jika besar gaya yang diberikan di soal (a) dihilangkan, berapalama peti akan berhenti?

Soal latihanSoal latihan7. Sebuah peti kayu bermassa 15 kg berada di atas

lantai. Koefisien gesekan statik antara peti danlantai adalah 0,42 sedangkan koefisien gesekankinetiknya adalah 0,36.a. Berapakah nilai minimum gaya dorong

horisontal yang harus diberikan agar peti itumulai bergerak?

b. Segera setelah peti bergerak, berapakah gayahorisontal yang harus dikerahkan untukmembuat peti itu tetap bergerak dengankelajuan konstan?

c. Jika seseorang terus mendorong dengan gayayang dipergunakannya untuk memulai gerak(jawaban a), berapakah nilai percepatan yangakan dialami peti tersebut?

20