1 of 19

FI1101�FISIKA DASAR I

Getbogi Hikmawan

Fisika Teoretik Energi Tinggi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Teknologi Bandung

C

2 of 19

Dinamika Newton

Menjelaskan Gerak

3 of 19

Gerak Relatif

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kerangka A

Kerangka B

 

 

 

Konstan

 

 

 

 

Kerangka Inersia

4 of 19

Hukum Newton tentang gerak

Hukum Newton

Isaac Newton

(1642 – 1727)

Percepatan ()

Gaya () (satuan: Newton)

Hukum ini tidak berlaku apabila:

 

Teori Relativitas Khusus Einstein

 

Mekanika Kuantum

5 of 19

Hukum Newton Pertama suatu benda akan mempertahankan posisinya jika resultan gaya yang bekerja padanya sama dengan nol.

 

 

Bergerak dengan kecepatan konstan dalam lintasan garis lurus

Hanya berlaku di Kerangka Inersia (kerangka yang bergerak dengan kecepatan konstan)

Hukum Newton

6 of 19

Kerangka Inersia Kerangka yang bergerak dengan kecepatan konstan (tanpa percepatan) sehingga hukum Newton bisa berlaku.

Kerangka di Bumi sebenarnya adalah

Kerangka Non-Inersia

Perlu ditinjau

Gaya Fiktif

sehingga hukum Newton dapat berlaku.

Pada kuliah kali ini, kita tinjau semua kerangka merupakan kerangka Inersia, sehingga Hukum Newton berlaku.

Hukum Newton

7 of 19

Hukum Newton Kedua resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sebanding dengan perkalian antara massa dan percepatan benda tersebut.

 

Percepatan

Massa adalah karakteristik intrinsik suatu benda sebagai ukuran hubungan antara resultan gaya dengan percepatan.

 

Hukum Newton

8 of 19

Diagram Benda Bebas diagram yang menggambarkan semua gaya yang bekerja pada sistem.

 

 

Diagram benda bebas Bola Voli

Benda Titik Benda yang dimensinya diabaikan dan dianggap sebagai satu titik saja. Setiap gaya yang bekerja pada benda dianggap bekerja pada satu titik itu saja.

 

 

 

 

 

 

 

 

Bola voli dianggap sebagai satu titik saja

Hukum Newton

9 of 19

Gaya Gravitasi gaya tarik-menarik antara dua benda. Pada pembahasan kali ini dianggap benda kedua adalah Bumi.

Gaya-gaya Khusus

Gerak Jatuh Bebas

Bumi

 

Gesekan udara diabaikan

 

 

 

 

 

 

Benda Diam di atas Telapak tangan

Gesekan udara diabaikan

 

 

Bumi

 

 

Telapak Tangan

 

 

 

Hukum Newton

10 of 19

 

 

 

 

 

Bumi

Bumi

Bumi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

?

Sebuah Tanda Tanya Besar (STTB)

Gaya-gaya Khusus

Hukum Newton

11 of 19

Gaya Gesek gaya tahan yang diberikan oleh permukaan. Arah gaya gesek selalu berlawanan dengan arah gerak benda. AKAN DIPELAJARI LEBIH MENDALAM MINGGU DEPAN.

Arah gerak

 

Gaya Tegangan Tali *gaya tegangan oleh tali* ketika dihubungkan pada suatu benda dan diberi gaya luar.

 

 

Tali* Tak Bermassa dan Tak Terkekang Massa tali* dapat diabaikan terhadap benda lain, tali* hanya berfungsi sebagai penghubung antara dua benda.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Katrol tidak berputar

* : bisa juga kabel, kawat, dsb

Gaya-gaya Khusus

Hukum Newton

12 of 19

Hukum Newton Ketiga ketika dua benda berinteraksi/berkontak, timbul gaya kontak pada masing-masing benda dan selalu memiliki besar yang sama dan arah yang berlawanan.

 

 

Interaksi/kontak

 

 

 

 

Pasangan Aksi - Reaksi

 

 

Bumi

 

Hukum Newton

Pasangan Aksi - Reaksi

13 of 19

Persoalan Duniawi

 

Katrol tidak berputar dan tidak bermassa.

 

 

Hukum Newton

14 of 19

Langkah-langkah yang perlu dilakukan:

Katrol tidak berputar

 

 

  1. Gambarkan diagram benda bebas dari sistem benda : Gambarkan SEMUA gaya yang bekerja pada sistem.
  1. Tentukan sumbu koordinat yang akan ditinjau.
  1. Tulis semua persamaan Hukum Newton untuk Semua Benda dalam sistem, dapat ditinjau sebagai benda tunggal, maupun sebagai benda yang berdiri sendiri.
  1. Selesaikan sistem persamaan yang didapat pada langkah 4 untuk mendapatkan variabel yang diinginkan.

 

 

 

 

 

 

 

  1. Tinjau ‘kecenderungan’ arah gerak sistem benda, jika tidak pasti, ambil satu arah tertentu.

 

 

Balok M

Balok m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hukum Newton

15 of 19

Katrol tidak berputar

 

 

  1. Tulis semua persamaan Hukum Newton untuk Semua Benda dalam sistem, dapat ditinjau sebagai benda tunggal, maupun sebagai benda yang berdiri sendiri.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Balok M

Balok m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Balok M

 

 

 

 

 

 

 

Balok m

 

 

 

 

 

 

Hukum Newton

16 of 19

Katrol tidak berputar

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Selesaikan sistem persamaan yang didapat pada langkah 3 untuk mendapatkan variabel yang diinginkan.

 

 

 

 

 

 

 

 

Substitusi nilai percepatan ke persamaan (1) atau persamaan (3), keduanya akan memberikan hasil yang sama.

 

Persamaan (1)

Persamaan (2)

 

Hukum Newton

17 of 19

Persoalan Duniawi

 

 

 

 

Hukum Newton

18 of 19

 

 

 

 

Hukum Newton

19 of 19

19

Now Loading next lecture….