fisika kelas xi bab 2 hukum newton tentang gerak dan gravitasi

Download Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

If you can't read please download the document

Upload: aam-nur-khasanah

Post on 16-Oct-2015

223 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

fisika

TRANSCRIPT

  • 5/26/2018 Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

    1/61

    FISIKA KELAS XI

    Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.

    BAB 2

    HUKUM NEWTON TENTANG GERAK

    DAN GRAVITASI

    Sekelompok penerjun paying terdiri dari delapan orang sedang melakukanterjun bebas sambil membentuk formasi. Di ketinggian di atas lima ribu

    kilometer laju jatuh mereka masih lambat karena percepatan gravitasimasih kecil. Sesudah itu semakin lama semagin cepat gerak merekasehingga susah mempertahankan formasi terjun bebas dan harus segeramenarik tali pengikat payung. Mengapa demikian? Menurut Newton

    percepatan sebanding dengan gaya sedangkan gaya berbanding terbalikdengan kuadrat jarak antara kedua benda. Bagaimana dengan percepatan

    pada gerak di permukaan bumi? pakah sebanding dengan gaya? !ayaapakah itu? "ada bab ini akan dikaji hukum#hukum Newton tentang geraktermasuk hukum tentang gravitasi.

    1

  • 5/26/2018 Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

    2/61

    BAB 2

    HUKUM NEWTON TENTANG GERAK DAN GRAVITASI

    2

    Sistem gravitasi pada planet Jupiter, planet terbesar dioto bersama empat satelitnyan antara lain !o "kiri atas#, $anymede sat

    'esawat-pesawat tempur terbang bergerak di angkasa tidak mengalami gesekan karena tidak bersentuhan dengan benda lain.

  • 5/26/2018 Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

    3/61

    kan

    hukumgravitasi

    Newton

    pada

    interaksibenda-

    benda.

    Menerap

    kanhukum-

    hukum

    Newton

    tentanggerak

    pada

    sistem

    benda.Menerap

    kan gaya

    gesek

    padaberbagai

    macam

    sistem

    benda

    diammaupun

    bergerak.

    A. Hukum Gravitai N!"ton

    Jika malam telah tiba, perhatikanlah bulan di langit

    +pakah bulan dalam keadaan diam sa)a +pakah bulan

    )atuh ke bumi Mengapa

    'erhatikan pula situasi sebuah pohon di sekitarmu

    +pakah ada daun pada pohon yang )atuh di bawah pohon

    Mengapa daun yang massanya ringan dapat )atuh ke

    permukaan bumi, sedang bulan yang massanya )auh lebih

    besar dibandingkan selembar daun tidak )atuh ke bumi

    #. Ga$a Gravitai

    'ermasalahan di atas telah dika)i oleh Sir !saac

    Newton pada abad 1/ masehi. Newton

    mengemukakan, bahwa ternyata ada suatu 0gaya

    pada suatu )arak0 yang memungkinkan dua benda

    atau lebih untuk berinteraksi. !stilah tersebut oleh

    Michael araday, pada abad 1 diubah men)adiistilah 0medan0. +dapun pengertian medan adalah

    tempat di sekitar suatu besaran isis yang masih

    dipengaruhi oleh besaran tersebut dalam suatu entitas

    tertentu. Sebagai contoh, gaya gravitasi akan beker)a

    pada massa suatu benda yang masih berada dalam

    medan gravitasi suatu benda atau planet. Jika medan gravitasi sudah dapat diabaikan,

    maka sebuah massa yang berada di sekitar besaran benda tersebut tidak dapat

    dipengaruhi. *engan demikian, dapatlah kamu pahami, mengapa daun yang massanya

    lebih kecil dibanding bulan yang massanya )auh lebih besar dapat ditarik bumi.

    *alam penelitiannya, Newton menyimpulkan, bahwa gaya gravitasi atau

    gaya tarik-menarik dapat berlaku secara universal dan sebanding oleh massa masing-

    3

    ulan dilihat dari umi

    Sir !saac Newton "1/42 1525#

  • 5/26/2018 Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

    4/61

    masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat )arak kedua benda, dan

    dirumuskan6

    7 $2

    21.

    r

    mm

    7 gaya tarik-menarik antara kedua benda "N#

    m1 7 massa benda 1 "kg#

    m2 7 massa benda 2 "kg#

    r 7 )arak antara kedua pusat benda "m#

    $ 7 tetapan gravitasi universal

    Saat itu Newton belum dapat mendeinisikan besar dari $. Nilai $ tidak dapat diperolehdari teori, namun harus melalui eksperimen. 8rang yang pertama kali melakukan

    eksperimen untuk menentukan nilai $ adalah 9enry &avendish, dengan menggunakan

    neraca torsi. Neraca seperti ini kemudian disebut neraca &avendish.

    ola dengan massa yang berbeda, yaitu m dan M yang dapat bergerak bebas pada

    poros, akan tarik menarik, sehingga akan memuntir serat kuarsa, sehingga cahaya yang

    memantul pada cermin pun akan bergeser pada skala. *engan mengkonversi skala, dan

    memperhatikan )arak m dan M serta massa m dan M, maka &avendish menetapkan nilai

    $ sebesar /,5:4 ; 1

  • 5/26/2018 Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

    5/61

    $aya gravitasi merupakan besaran vektor, sehingga bila suatu benda mengalami

    gaya tarik gravitasi dari lebih satu benda sumber gravitasi, maka teknik mencari

    resultannya dipergunakan teknik pencarian resultan vektor. Misalnya dua buah gaya 1

    dan 2 yang membentuk sudut , resultan gayanya dapat ditentukan berdasarkan

    persamaan 6

    cos>2122

    22

    1 ++=

    $ambar 6

    %onto& '

    1. Jika dua planet masing-masing bermassa 2 ; 1

  • 5/26/2018 Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

    6/61

    4. ?iga buah bola bermassa masing-masing 1kg, 2kg dan 3kg diletakkan pada titik

    sudut segitiga sama sisi dengan sisi 1 meter. ?entukanlah gaya yang dialami oleh

    bola bermassa 1 kg dalam susunan ini

    :. *ua buah bola bermassa masing-masing 4 kg terpisah pada )arak 2 3 meter.

    ?entukanlah gaya tarik gravitasi yang dialami oleh bola bermassa : kg yang

    terletak pada )arak 2 meter dari kedua massa tersebut

    /. Sebuah bola bermassa 3 kg terletak pada titik pusat sistem sumbu koordinat. ola

    lainya yang masing-masing bermassa sebesar 1/ kg, 3/ kg dan 2: kg terletak pada

    titik-titik " 4,< #, " 4,: # dan "

  • 5/26/2018 Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

    7/61

    r 7 )arak suatu titik ke pusat planet atau pusat benda "m#

    esar percepatan gravitasi yang dialami semua benda di sebuah permukaan planet

    adalah sama. Selembar bulu ayam dan segumpal tanah liat di)atuhkan dari ketinggian

    yang sama dalam tabung hampa akan bersamaan mencapai dasar tabung. Namun bila

    tabung berisi udara tanah liat akan mencapai dasar tabung lebih dahulu. 9al itu bukan

    disebabkan karena percepatan gravitasi di tempat tersebut yang berbeda untuk benda

    yang berbeda, namun disebabkan oleh adanya hambatan udara di dalam tabung.

    Auat medan gravitasi adalah suatu besaran vektor yang arahnya senantiasa

    menu)u ke pusat benda yang menimbulkannya. Auat medan gravitasi di suatu titik oleh

    beberapa benda bermassa diperoleh dengan men)umlahkan vektor-vektor medan gravitasioleh tiap-tiap benda. Auat medan gravitasi yang disebabkan oleh dua buah benda yang

    kuat medannya saling membentuk sudut , dapat dinyatakan dengan persamaan 6

    cos>2g12g2

    2g2

    1gg ++=

    K!r*a K!)om+ok

    0akukan +!r1o-aan -!rikut k!rama k!)om+okmu/

    Tu*uan'

    Menun)ukkan percepatan gravitasi disuatu tempat berlaku sama untuk semua benda.

    (!)akanaan'

    $unakan stopwatch untuk mengukur waktu yang diperlukan untuk selembar kertas dan

    kelereng untuk sampai di permukaan tanah dari ketinggian yang sama. Blangi percobaan

    5

    erisi udara 9ampa udara

    $ambar 46 selembar bulu

    ayam di)atuhkan bersama

    tanah liat pada dua

    keadaan berbeda.

  • 5/26/2018 Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

    8/61

    itu berulang-ulang dengan memvariasi bentuk kertas, dengan cara meremas kertas, dari

    ukuran yang besar, hingga men)adi ukuran yang sangat mampat atau kecil. 'erhatikan

    dan bandingan waktu yang digunakan oleh kelereng dan kertas untuk sampai ke

    permukaan tanah agaimana kesimpulan kalian

    Suatu hal yang perlu diperhatikan dalam membicarakan medan gravitasi atau

    percepatan gravitasi adalah konsep massa benda dan berat benda tidak sama. Massa

    benda di mana pun adalah tetap, namun berat benda di berbagai tempat belum tentu sama

    atau tetap.

    %onto& '

    1. Sebuah planet bermassa / ; 1

  • 5/26/2018 Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

    9/61

    merubah energi potensial men)adi energi kinetik. 'ada waktu sampai di bumi energi

    kinetik benda sama dengan energi potensial gravitasi. Jadi 6

    *imana m 7 massa benda.

    M 7 massa bumi.

    C 7 )ari - )ari bumi.

    D 7 kecepatan benda di permukaan bumi.

    3. (ot!nia) Gravitai

    'otensial gravitasi dideinisikan sebagai 6 energi potensial gravitasi per satuan massa.

    *apat dinyatakan dengan persamaan 6

    *imana v 7 potensial gravitasi, satuan 6 Joule=kg.

    %p 7 %nergi potensial gravitasi, satuan 6 Joule

    m 7 massa benda, satuan 6 kg.

    %nergi potensial gravitasi benda bermassa mE yang terletak pada )arak r dari pusat massa

    benda bermassa m dapat kita nyatakan dengan persamaan 6

    r

    mFm$-%p=

    ila massa mE terletak dititik p maka potensial gravitasi di titik p yang dialami oleh

    massa mE dapat ditentukan sebagai berikut 6

    mFr

    mFm$

    r

    %pD

    ==

    *imana D 7 potensial gravitasi pada )arak r dari massa m

    m 7 massa benda

    r 7 )arak tempat yang mengalami potensial gravitasi ke benda.

    'otensial gravitasi merupakan besaran skalar, karena itu potensial yang disebabkan oleh

    berapa benda bermassa merupakan )umlah al)abar dari potensial gravitasi masing-masing

    benda bermassa itu, Jadi 6

    Dt 7 D1 G D2 G D3 G ...... G Dn

    @

    C

    M.m$2mv

    21

    =

    m

    p%

    v=

    r

    m$D =

  • 5/26/2018 Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

    10/61

    eda potensial antara dua titik dalam medan gravitasi dideinisikan sebagai potensial di

    titik yang satu dikurangi dengan potensial di titik yang lain.

    Bsaha yang dilakukan untuk mengangkut, massa m dari satu titik ke titik lain lewat

    sembarang lintasan sama dengan massa benda itu kali beda potensial antara kedua titik

    itu.

    H+I7 Bsaha dari + ke .

    U*i Kom+!t!ni

    K!r*akan oa),oa) -!rikut d!nan -!nar/

    1. ?entukanlah energi potensial gravitasi yang dialami oleh massa sebesar 2kg yang

    terletak dipermukaan bumi. Massa bumi kira-kira / ; 1

  • 5/26/2018 Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

    11/61

    . Hukum,Hukum K!++)!r

    'enerapan hukum gravitasi Newton dapat diterapkan untuk

    men)elaskan gerak benda-benda angkasa. Salah seorang yang

    memiliki perhatian besar pada astronomi adalah Johannes

    Aepler. *ia terkenal dengan tiga hukumnya tentang pergerakan

    benda-benda angkasa, yaitu6

    a. Hukum I K!+)!r

    Semua planet bergerak pada lintasan elips mengitari

    matahari dengan matahari berada di salah satu okus elips.

    9ukum ! ini dapat men)elaskan

    akan lintasan planet yang berbentuk

    elips, namun belum dapat men)elaskan

    kedudukan planet terhadap matahari,

    maka muncullah hukum !! Aepler.

    -. Hukum II K!+)!r

    Suatu garis khayal yang

    menghubungkan matahari dengan

    planet, menyapu luas )uring yang sama

    dalam selang waktu yang sama.

    1. Hukum III K!+)!r

    'erbandingan kuadrat periode terhadap pangkat tiga dari setengah sumbu pan)ang

    elips adalah sama untuk semua planet.

    9ukum !!! Aepler dapat dirumuskan 6

    3

    2

    R

    T7 k atau

    3

    1

    2

    1

    R

    T7

    3

    2

    2

    2

    R

    T

    ? 7 kala revolusi suatu plenet "s atau tahun#

    C 7 )arak suatu planet ke Matahari "m atau sa#

    Jika diperlukan gunakan nilai-nilai yang telah ditetapkan, yaitu 6

    ? bumi 7 1 tahun

    C bumi 7 1 S+ " 1 satuan astronomis 7 1:< )uta km#

    11

    Johannes Aepler

  • 5/26/2018 Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

    12/61

    Bntuk lebih )elasnya, perhatikan contoh-contoh soal tentang hukum gravitasi

    Newton sebagai berikut

    %onto& '

    1. Sebuah planet mempunyai kala revolusi terhadap Matahari sebesar 4 tahun. ?entukan

    )arak planet tersebut terhadap Matahari

    (!n$!)!aian '

    Jika nilai pembanding dari planet lain tidak diketahui, gunakan nilai yang dimiliki

    bumi.

    31

    2

    1

    R

    T

    7 32

    2

    2

    R

    T

    3

    2

    1

    17 3

    2

    24

    R sehingga

    C27 3 1/

    C27 2,: sa "satuan astronomis 7 1:< )uta km#

    2. Jika dua benda mengalami gaya tarik gravitasi 4

  • 5/26/2018 Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

    13/61

    (!n$!)!aian '

    1

    2

    w

    w7

    1

    2

    .

    .

    gm

    gm

    1

    2

    w

    w7

    2

    2

    2

    1

    r

    r

    1

    2

    ww 7

    1

    2

    gg 2

    1

    2

    12

    #3"2:

  • 5/26/2018 Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

    14/61

    K!r*akan oa),oa) -!rikut d!nan -!nar/

    1. *ua buah benda masing-masing massanya 1< kg dan 2< kg terpisahkan pada )arak

    2 meter satu dengan yang lain. ?entukan gaya gravitasi antara kedua benda itu

    2. $aya tarik gravitasi antara du buah benda bermassa adalah 2,

  • 5/26/2018 Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

    15/61

    B. Hukum,&ukum N!"ton T!ntan G!rak

    #. Hukum I N!"ton

    Sebuah batu besar di lereng gunung akan tetap diam di tempatnya sampai ada

    gaya luar lain yang memindahkannya, misalnya gaya tektonisme=gempa, gaya mesin dari

    buldoser. *emikian pula bongkahan batu meteor di ruang angkasa hampa udara sana

    akan terus bergerak selamanya dengan kecepatan tetap sampai ada gaya yang mengubah

    kecepatannya misalnya gaya gravitasi suatu planet atau gaya lain yang menghentikannya

    misalnya tubrukan dengan meteor lain. Memang benar bahwa sebuah benda akan tetap

    diam )ika tidak ada gaya yang beker)a padanya. *emikian pula sebuah benda akan tetapbergerak lurus beraturan "kecepatan benda tetap# )ika gaya atau resultan gaya pada benda

    nol. 'ernyataan ini merupakan pernyataan alami, dan apabila digabung akan merupakan

    rumusan hukum ! Newton yang menyatakan bahwa 6

    Sebuah benda akan tetap diam atau tetap bergerak lurus beraturan )ika tidak ada resultan

    gaya yang beker)a pada benda itu. Jadi, )ika )umlah gaya-gaya yang beker)a pada benda

    adalah nol, maka ada dua kemungkinan keadaan benda yaitu benda dalam keadaan diam

    ataubenda sedang bergerak dengan kecepatan benda konstan.

    agian pertama dari pernyataan hukum ! Newton itu mudah dipahami, yaitu memang

    sebuah benda akan tetap diam bila benda itu tidak dikenai gaya lain.

    ?entunya gaya-gaya konservati seperti gaya berat dan gaya normal selalu ada dan sama

    besar serta berlawanan sehingga saling meniadakan. Aeadaan benda diam demikian itu

    disebut keseimbangan.

    1:

    !saac Newton "1/42 - 1525#dilahirkan di sebuah perkampungan !nggris di

    tahun $alileo meninggal. 'ada mulanya dia seorang yang sederhana dan kemudian dia

    bersinar men)adi seorang ilmuwan terbesar yang pernah dikenal. *i masa kecilnya dia sakit-sakitan, suka bertengkar, dan seorang yang )arang bergaul. !tulah yang menyebabkan dia tidak

    pernah menikah sampai akhir hayatnya. Aetika dia berusia 2< tahun, dia membeli sebuah buku

    astrologi di pekan raya, *engan membaca buku tersebut dia tidak bisa memahami tentangtrigonometri. Aemudian dia membeli lagi buku trigonometri. *ia tidak mengikuti pendapat

    geometri %uclid dalam buku Elements of Geometry itu. *ua tahun kemudian dia menemukan

    kalkulus dierensial. 'ada tahun 1///, sebagai mahasiswa di &ambridge Bniversity dia

    berlibur di desa terpencil di Hoolsthrope, tempat kelahirannya. 'ada tahun itu dia menemukandierensial dan kalkulus integral, membuat penemuan undamental tentang cahaya, dan mulai

    memikirkan hukum gravitasi umum. Newton termasuk salah seorang yang kerap menyimpan

    karya-karyanya dan tidak segera menerbitkannya. 'ada tahun 1/5 Netwon menerbitkan buku'rincipia yang memuat hukum-hukum dasar tentang gerak.

  • 5/26/2018 Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

    16/61

    $ambar :6 +rah gaya dorong,

    gaya berat, gaya gesekan dan

    gaya Normal yang seimbang

    menyebabkan benda tetap diam.

    $aya

    gesekan

    $aya Normal

    $aya

    dorong

    Jadi )ika resultan dari gaya-gaya yang beker)a

    pada sebuah benda sama dengan nol " 7

  • 5/26/2018 Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

    17/61

    2. Hukum II Newton

    ila ada resultan gaya yang timbul pada sebuah benda, dapat dipastikan benda tersebut

    akan bergerak dengan suatu percepatan tertentu. ila benda semula dalam keadaan diamakan bergerak dipercepat dengan percepatan tertentu, sedangkan bila benda semula

    bergerak dengan kecepatan tetap akan berubah men)adi gerak dipercepat atau

    diperlambat. Resultan gaya yang bekerja pada benda yang bermassa konstan adalah

    setara dengan hasil kali massa benda dengan percepatannya.'ernyataan inilah yang

    dikenal sebagai hukum !! Newton. Secara matematis hukum tersebut dapat dirumuskan

    sebagai berikut.

    4 5 m . a

    dimana madalah massa benda dalam satuan kg, aadalah percepatan benda dalam satuan

    m=s2, dan 4 adalah resultan gaya yang beker)a pada benda.

    4 adalah resultan gaya yang men)umlahkan beberapa gaya pada benda.

    %onto&'

    1. Jika pada benda beker)a banyak gaya yang horisontal maka berlaku 6

    7 m . a

    1 G 2- 3 7 m . a

    +rah gerak benda sama dengan 1dan 2)ika 1G 2L 3

    +rah gerak benda sama dengan 3)ika 1G 2 3

    2. Jika pada beberapa benda beker)a banyak gaya yang horisontal maka berlaku 6

    7m . a

    1G 2- 37 " m1G m2# . a

    3. Jika pada benda beker)a gaya yang membentuk sudut dengan arah mendatar maka

    berlaku 6

    15

  • 5/26/2018 Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

    18/61

    cos 7 m . a

    9ukum !! Newton inilah yang boleh kita sebut sebagai hukum Newton tentang gerak.

    U*i Kom+!t!ni

    S!)!aikan +!rmaa)a&an di -a"a& ini/

    1. Sepeda dikayuh dengan kecepatan 3/ km=)am, dalam waktu 1< detik mendapat

    tambahan dari gaya otot sehingga kecepatannya berubah men)adi 52 km=)am. ila

    percepatan gaya yang beker)a pada benda adalah /< N, berapakah massa sepeda itu

    3. Hukum III Newton

    9ukum !!! Newton mengungkapkan bahwa,gayagaya aksi dan reaksi oleh dua buah

    benda pada masingmasing benda adalah sama besar dan berlawanan arah.

    'enekanan pada hukum ini adalah adanya dua benda, dalam arti gaya aksi diberikan oleh

    benda pertama, sedangkan gaya reaksi diberikan oleh benda kedua. 9ukum ini dikenal

    sebagai hukum aksi-reaksi, dan secara matematis dapat di tuliskan sebagai berikut.

    4aki 5 , 4r!aki

    ang men)adi penekanan dalam hukum ini adalah bahwa gaya aksi dan gaya reaksi yang

    ter)adi adalah dari dua benda yang berbeda, bukan beker)a pada satu benda yang sama.

    $aya berat dan gaya normal pada sebuah buku yang tergeletak di me)a bukan merupakan

    pasangan gaya aksi-reaksi.

    (!k!r*aan Ruma&

    1. agaimanakah menggambarkan gaya aksi dan reaksi pada seorang anak yang

    sedang mendorong tembok

    2. $ambarkan gaya aksi dan gaya reaksi pada seorang siswa yang sedang menarik

    gerobak

    %. Ga$a G!!k Stati dan Ga$a G!!k Kin!ti

    Secara umum, gaya gesek suatu benda dapat digolongkan dalam dua )enis, yaitu

    gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis. $aya gesek statis ter)adi saat benda dalam

    1

  • 5/26/2018 Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

    19/61

    keadaan diam atau tepat akan bergerak. Sedang gaya gesek kinetik ter)adi saat benda

    dalam keadaan bergerak.

    $aya gesek merupakangaya sentuh, artinya gaya ini muncul )ika permukaan dua

    Oat bersentuhan secara isik, di mana gaya gesek tersebut se)a)ar dengan arah gerak benda

    dan berlawanan dengan arah gerak benda. Bntuk menentukan gaya gesek suatu benda

    perhatikan beberapa langkah sebagai berikut

    1. +nalisislah komponen-komponen gaya yang beker)a pada benda dengan

    menggambarkan uraian gaya pada benda tersebut. 'eruraian gaya-gaya ini akan

    membuat kita lebih mudah memahami permasalahan.

    2. ?entukan besar gaya gesek statis maksimun dengan persamaan6

    smak7 s. N

    dimana 6

    smak 7 gaya gesek statis maksimum "N#

    s 7 koeisien gesek statis. Nilai koeisien ini selalu lebih besar dibanding

    nilai koeisien gesek kinetis "tanpa satuan#

    N 7 gaya normal yang beker)a pada benda "N#

    3. ?entukan besar gaya yang beker)a pada benda yang memungkinkan menyebabkan

    benda bergerak. Aemudian bandingkan dengan gesar gaya gesek statis maksimum.

    a. Jika gaya penggerak )!-i& -!ar dari gaya gesek statis maksimum, maka

    -!nda -!r!rak.$aya gesek yang beker)a adalah gaya gesek kinetis, dengan

    demikian6

    k7 k. N

    dimana 6

    k 7 gaya gesek kinetis "N#

    k 7 koeisien gesek kinetis "tanpa satuan#

    N 7 gaya normal yang beker)a pada benda "N#

    b. Jika gaya penggerak ama d!nangaya gesek statis maksimum maka benda

    dikatakan tepat akan bergerak. +rtinya masih tetap belum bergerak, sehingga

    gaya gesek yang beker)a pada benda ama d!nan a$a !!k tati

    makimumn$a.

    c. Jika gaya penggeraknya lebih kecil dari gaya gesek statis maksimumnya

    maka benda dikatakan belum bergerak. $aya gesek yang beker)a pada benda

    sebesar gaya penggerak yang beker)a pada benda.

    #. Ga$a G!!k +ada Bidan Datar

    1@

  • 5/26/2018 Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

    20/61

    +gar dapat memahami beker)anya sebuah gaya gesek pada bidang datar

    perhatikan analisis beberapa contoh soal berikut ini6

    %onto& '

    1. Sebuah buku bermassa 2

  • 5/26/2018 Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

    21/61

    terhadap balok. Jika balok ditarik dengan gaya : N se)a)ar lantai, tentukan besar gaya

    gesek yang beker)a pada balok

    (!n$!)!aian '

    (angkah 1 6

    Braikan atau gambarkan gaya-gaya yang beker)a pada balok.

    (angkah 2 6

    ?entukan gaya gesek statis maksimumnya 6

    smak7 s. N

    smak7 s. w

    smak7 s. m.g

    smak7

  • 5/26/2018 Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

    22/61

    Saat tepat akan bergerak, maka gaya penggeraknya " cos # sama dengan gaya gesek

    statis maksimumnya.

    cos 7 smak

    cos 7 sN dimana N G sin /

  • 5/26/2018 Fisika Kelas Xi Bab 2 Hukum Newton Tentang Gerak Dan Gravitasi

    23/61

    'ada sumbu ;, penghapus tidak mengalami pergerakan, artinya kedudukannya tetap.

    'enghapus tidak masuk pada papan tulis, )uga tidak meninggalkan papan tulis, sehingga

    resultan pada sumbu ; atau sumbu mendatar adalah nol

    ;7