Thursday, September 2, 2021

Penerapan hukum Newton

 Hukum Newton 1

Setiap benda akan tetap dalam keadaan (kecepatan = 0) atau bergerak sepanjang garis lurus dengan kecepatan konstan (bergerak lurus beraturan) kecuali bila ia dipengaruhi gaya untuk mengubah keadaannya.

Atau

Benda yang diam akan tetap diam atau benda yang bergerak lurus beraturan akan terus bergerak lurus beraturan, kecuali ada gaya yang mempengaruhinya.


Contoh atau peristiwa yang berhubungan dengan Hukum Newton 1 seperti berikut : 

Ketika mengendarai mobil dengan kecepatan yang sangat tinggi dan kemudian berhenti tiba-tiba atau direm mendadak, maka tubuh penumpang/pengemudi di dalam mobil tersebut akan terdorong ke depan. Hal ini menunjukkan adanya kecenderungan tubuh pengemudi tersebut untuk terus bergerak ke depan.

atau sebaliknya

Ketika mobil yang awalnya berhenti atau diam, kemudian digas atau berjalan tiba-tiba, maka tubuh pengemudi akan tertarik ke belakang.  Hal ini menunjukkan adanya kecenderungan tubuh pengemudi tersebut untuk tetap mempertahankan posisinya yang semula diam.

Maka berdasarkan Hukum Newton 1 tersebut, mobil dipasangi airbags sehingga pada saat mobil melaju dengan kecepatan yang sangat tinggi dan kemudian menabrak sesuatu, misalnya pohon, tubuh pengemudi akan terhentak ke depan, dan kemungkinan menabrak kaca mobil depan. Pada kondisi ini, airbags akan terbuka dan melindungi pengemudi dari ancaman menabrak kaca depan mobil.

Penerapan Hukum Newton 1 lainnya :

  • Dua ekor badak jantan yang bermassa sama melakukan adu kekuatan untuk memperebutkan daerah kekuasaan. Keduanya saling mendorong dengan gaya yang sama, sehingga tidak ada satupun badak yang bergeser dari posisinya 
Alasannya : Kedua gaya yang sama dan berlawanan arah mengakibatkan resultan gaya bernilai nol. 
 

  • Seekor kuda berlari dengan kecepatan konstan sambil membawa sebuah paket dipunggungnya. Secara tiba-tiba kuda tersebut berhenti sehingga paket tersebut terlempar kedepan.
Alasannya : Paket terlempar kedepan karena ingin mempertahankan keadaannya (posisinya) untuk terus bergerak ke depan.
 

  • Seorang joki kuda mengikuti kompetisi final berkuda. Pada menit terakhir kuda yang ditungganginya berhenti secara tiba-tiba, sehingga joki tersebut terpental ke depan.
Alasannya :Joki terlempar kedepan karena ingin mempertahankan keadaannya (posisinya) untuk terus bergerak ke depan.
 
 
  • Perhatikan gambar pesenam berikut :

 

Hukum Newton 2

Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gayanya, searah dengan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda.

Atau

Ketika pada suatu benda bekerja suatu gaya, maka benda tersebut akan mengalami percepatan yang besarnya sebanding dengan besarnya gaya yang menyebabkan benda tersebut bergerak, dan berbanding terbalik dengan massa benda itu.


Contoh atau peristiwa yang berhubungan dengan Hukum Newton 2 seperti berikut :

ketika mendorong sebuah balok kecil dan besar. Kita membutuhkan gaya lebih besar untuk mendorong balok yang lebih besar karena massanya lebih besar.

Semakin besar gaya yang digunakan (F), semakin besar juga percepatannya (a)

 

Semakin besar massa benda (m), semakin kecil percepatannya (a) -- > untuk besar gaya yang sama.

 Penerapan Hukum Newton 2 lainnya : 

  • Seekor banteng jantan mendorong anak banteng dengan kekuatan penuh hingga terpental jauh.
Alasannya :Dengan gaya yang kuat banteng jantan mampu menggerakkan anak kijang dengan percepatan tertentu 
 

  • Seekor gajah betina mendorong anaknya ke sungai untuk minum. Gajah betina tersebut mendorong anaknya dengan hati-hati karena massa tubuhnya yang jauh lebih besar dari pada massa tubuh anaknya
Alasannya : Dengan gaya yang gajah betina mampu menggerakkan anak gajah dengan percepatan tertentu
  • Seekor jerapah jantan memiliki kepala yang besar untuk menyerang jerapah jantan lainnya saat dewasa
    Alasannya :Kepala yang besar berarti massanya juga besar, sehingga dengan massa yang besar gaya yang akan dikeluarkan saat menyerang jerapah lainnya juga akan bernilai besar.

 

 Hukum Newton 3

Jika dua buah benda berinteraksi maka gaya pada benda satu sama dan berlawanan arah dengan gaya benda lainnya

Atau

Jika pada suatu benda bekerja gaya aksi maka benda tersebut akan memberikan gaya reaksi yang besarnya sama, dan berlawanan arah.

 

 Contoh atau peristiwa yang berhubungan dengan Hukum Newton 3 seperti berikut :

 

Seorang anak berdiri di atas papan luncur sambil menarik tali yang terikat di sebuah tiang. Semakin kuat tarikannya (F aksi), maka semakin kuat pula badan anak tersebut tertarik ke arah tiang ( F reaksi).

Besarnya F aksi sama dengan F reaksi, tetapi arahnya berlawanan.


Penerapan Hukum Newton 3 lainnya : 

  • Dua ekor kijang yang saling beradu kekuatan terpental akibat saling mendorong satu sama lain.

Alasannya : Terpentalnya kedua ekor kijang dikarenakan gaya aksi reaksi dari masing-masing kijang yang saling beradu.


  • Seekor ikan berenang di dalam air dengan cara menggerakkan siripnya ke belakang.

Alasannya : Gerakan sirip ikan ke belakang (gaya aksi) mengakibatkan ikan terdorong kedepan (gaya reaksi)

 

  • Seekor elang terbang bebas di udara dengan cara mengepakkan sayapnya ke bawah. Kecepatan udara yang lebih cepat di bagian atas sayap mengakibatkan elang tersebut terangkat ke atas.

 Alasannya : gerakan mengepakkan sayapnya ke bawah (gaya aksi) mengakibatkan tubuh elang tersebut terangkat ke atas (gaya reaksi)

  • Perhatikan gambar pesenam berikut :


 

 

 

 

 


 

Wednesday, September 1, 2021

Gerak benda part 2

 HUKUM NEWTON


Pendahuluan

Dinamika adalah ilmu yang mempelajari gaya sebagai penyebab gerak. Gaya merupakan tarikan atau dorongan yang diberikan pada suatu benda, sehingga benda itu bergerak. Gaya akan menyebabkan benda dengan massa akan mengubah kecepatan tertentu termasuk pindah ke tempat lain. 

Hukum Newton menyatakan hubungan antara gaya, massa dan gerak benda. Isaac Newton (1643-1727) mempublikasikan hukum geraknya dan merumuskan hukum gravitasi universal.

Macam-macam Gaya
Untuk sistem 2 benda titik terdapat gaya-gaya :
  1. Gaya Interaksi
  2. Gaya kontak

Gaya Interaksi

Gaya yang ditimbulkan oleh satu benda pada benda lain walaupun letaknya berjauhan.
Macam-macam gaya Interaksi :
  • Gaya Gravitasi 
  • Gaya Normal
  • Gaya Listrik
  • Gaya Magnet
Gaya Kontak
Gaya yang terjadi hanya pada benda-benda yang bersentuhan.
Macam-macam gaya kontak :
  • Gaya tarik
  • Gaya dorong
  • Gaya gesekan
 
Gaya Normal

Gaya reaksi dari gaya berat yang dikerjakan benda terhadap bidang tempat benda terletak (benda melakukan aksi, bidang melakukan reaksi). Arah gaya normal N selalu tegak lurus pada bidang.

 



Keterangan gambar :
(a): Benda (1) berada diatas bidang (2)
(b): Gaya aksi pada bidang
(c): Gaya reaksi pada benda


N > 0 → Benda menekan bidang tempat benda terletak

N = 0 → Benda meninggalkan bidang lintasannya

N< 0 → tidak mungkin



Gaya Gesekan
Gaya yang melawan gerak relatif dua benda
Arah gaya gesekan selalu sejajar dengan bidang tempat benda berada dan berlawanan dengan arah gerak benda jadi gaya gesekan melawan gerak (menghambat) .

Macam-macam gaya gesekan :
Gaya gesekan antara zat padat dan zat padat
Gaya gesekan antara zat padat dan zat cair (fluida)

 



Gaya Gesekan Statis (fs)
Gaya gesekan yang bekerja antara 2 permukaan benda dalam keadaan diam relatif satu dengan yang lainnya

Gaya Gesekan Kinetik (fk)
Gaya gesekan yang bekerja antara 2 permukaan benda dalam keadaan diam relatif satu dengan yang lainnya

 

Jika benda ditarik dengan gaya F, tapi benda belum bergerak karena ada gaya gesekan fs melawan F

Jika gaya F diperbesar hingga akhirnya benda bergerak, maka gaya gesekan pada saat benda mulai bergerak.
 

 
 Kemungkinan-kemungkinan :




Sifat-sifat gaya gesekan

Gaya gesekan tergantung pada :
  • Sifat permukaan kedua benda bergesekan (m)
  • Berat benda atau gaya normal


Hukum Newton I

Setiap benda akan tetap dalam keadaan (kecepatan = 0) atau bergerak sepanjang garis lurus dengan kecepatan konstan (bergerak lurus beraturan) kecuali bila ia dipengaruhi gaya untuk mengubah keadaannya.

  


Hukum Newton II
Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gayanya, searah dengan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda.

 

Hukum Newton III

Jika dua buah benda berinteraksi maka gaya pada benda satu sama dan berlawanan arah dengan gaya benda lainnya.

 

Satuan Gaya

 


Dalam satuan SI

  

 

Medan Gaya
Ruang yang merupakan daerah pengaruh gaya. Akibatnya benda-benda yang berada dalam suatu medan (medan gravitasi, medan listrik, medan magnet) akan menderita gaya (gaya gravitasi, gaya listrik, gaya magnet).






DAFTAR ISI

Click for Daftar Materi Kelas VII    Click for Daftar Materi Kelas VIII                                        Batasan materi asas ganjil 20...