hukum newton (finish)

48
HUKUM NEWTON TENTANG GERAK

Upload: rinsnoopy-shanna

Post on 27-Jun-2015

208 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: HUKUM NEWTON (FINISH)

HUKUM NEWTON TENTANG GERAK

Page 2: HUKUM NEWTON (FINISH)

HUKUM I NEWTON

Setiap akan diam atau bergerak lurus beraturan jika resulta gaya yang berkerja pada benda itu sama dengan nol.

Rumus matematis:∑ F = 0

∑Fx = 0; ∑Fy = 0

Page 3: HUKUM NEWTON (FINISH)

HUKUM II NEWTON

Percepatan suatu benda yang disebabkan oleh suatu gaya sebanding dan searah dengan gaya itu dan berbanding terbalik dengan massa benda yang di kenai oleh gaya tersebut

∑F = ma

Page 4: HUKUM NEWTON (FINISH)

MASSA DAN BERAT

Massa merupakan sifat inersia atau kelembaman suatu benda.

Berat adalah gaya yang berkerja pada benda akibat tarikan gravitasi bumi.

Berdasarkan hukum II newton gaya adalah berat benda. Hubungan massa dan berat benda:

w = mg

Page 5: HUKUM NEWTON (FINISH)

HUKUM III NEWTON

“Besar gaya aksi dan reaksi pada dua benda yang berbeda selalu sama besar tetapi berlawanan arah.”

Secara matematis:FA = -FR

Page 6: HUKUM NEWTON (FINISH)

ANALISA KUANTITATIF DINAMIKA SEDERHANA PADA BIDANG TANPA GESEKAN

1. Benda di atas bidang datar licin yang dipengaruhi oleh gaya yang membentuk sudut tertentu terhadap arah gerak benda.

∑F = m a F cos α = m a

2. Dua benda dihubungkan dengan tali yang melewati katrol licin di mana satu benda berada di atas bidang datar licin dan yang lain tergantung bebas. percepatan sistem : tegangan tali :

∑ F = m a ∑F = m1 a

w2 - T + T = (m1 + m2) a T = m1 a

m2 g = (m1 + m2) a

Page 7: HUKUM NEWTON (FINISH)

3. Dua benda dihubungkan dengan tali yang melewati katrol licin di mana kedua benda dalam keadaan tergantung (m2 > m1) .

percepatan sistem : tegangan tali :

m2 g = (m1 + m2) a T = m1 (g + a)

Page 8: HUKUM NEWTON (FINISH)

4. Dua benda dihubungkan dengan tali yang melewati dua katrol licin (satu statis dan satu dinamis) di mana satu benda berada di atas bidang datar licin dan yang tergantung bebas.

Page 9: HUKUM NEWTON (FINISH)

5. Benda berada di atas bidang miring licin.

6. Benda berada di atas bidang miring licin dipengaruhi oleh gaya yang arahnya naik.

Page 10: HUKUM NEWTON (FINISH)

7. Dua benda dihubungkan dengan tali melewati suatu katrol licin di mana kedua benda berada pada bidang miring (m2 > m1 , β > α).

percepatan sistem: tegangan tali:

Page 11: HUKUM NEWTON (FINISH)

8. Tiga benda dihubungkan dengan dua tali melewati dua katrol statis yang licin di mana satu benda berada pada bidang datar licin dan dua benda tergantung bebas (m2 > m1 ).

percepatan sistem: tegangan tali: benda 1:

benda 2:

Page 12: HUKUM NEWTON (FINISH)

9. Dua benda saling berimpit di atas bidang data licin yang dipengaruhi oleh gaya mendatar.

percepatan sistem: gaya kontak:

Page 13: HUKUM NEWTON (FINISH)

GAYA GESEKAN

GAYA GESEKAN DAN GERAK BENDASemakin besar gaya normal, maka semakin besar pula gaya gesekan yang terjadi.

Besar gaya gesekan bergantung pada gaya normal dan kekasaran benda sentuh. Semakin kasar permukaan sentuh, umumnya semakin besar gaya gesekan yang timbul.

Page 14: HUKUM NEWTON (FINISH)

KEUNTUNGAN AKIBAT GAYA GESEK

Seseorang dapat berjalan di atas tanah.Geseka pada piringan rem sepeda motor atau gesekan antara rem karet dan pelek sepeda digunakan untuk proses pengereman.Gesekan udara pada parasut yang terbentang untuk mendarat.Ban mobil dibuat bergerigi untuk menghindari tergelincir.

Page 15: HUKUM NEWTON (FINISH)

KERUGIAN AKIBAT GAYA GESEK

Gesekan antara bagian-bagian mesin mobil dapat menimbulkan panas dan perlu oli.Gesekan antara roda dan poros dapat menghambat putaran roda, maka perlu dipasang bola-bola peluru.Gesekan udara menghambat laju mobil, maka mobil perlu didesain yang aerodinamis.

Page 16: HUKUM NEWTON (FINISH)

GAYA SENTRIPETAL

Percepatan sentripetal benda melingkar beraturan :

Berdasarkan hukum II Newton :

Page 17: HUKUM NEWTON (FINISH)

Keterangan :Fs = gaya sentripetal (N)

v = kelajuan linear 𝛚 = kecepatan sudut

T = periode (s)f = frekuensi (Hz)r = jari-jari lingkaran (m)

Page 18: HUKUM NEWTON (FINISH)

APLIKASI GAYA SENTRIPETAL PADA GERAK MELINGKAR BERATURAN

Sistem benda-tali putaran horizontal:

Kelereng dalam tabung vertical:

Page 19: HUKUM NEWTON (FINISH)

AYUNAN KERUCUT

TIKUNGAN MIRING

Page 20: HUKUM NEWTON (FINISH)

SISTEM BENDA-TALI PUTARAN VERTIKAL

KELERENG DALAM TABUNG HORIZONTAL

Page 21: HUKUM NEWTON (FINISH)

BERAT EFEKTIF

Adalah berat benda ketika diukur pada saat benda tersebut berada dalam keadaan bergerak.

wef =mg - ma

Page 22: HUKUM NEWTON (FINISH)

GELOMBANG dan OPTIKA

Page 23: HUKUM NEWTON (FINISH)

HAKIKAT CAHAYA

Fisikawan dan astromon belanda christian huygens (1629-1695)menunjukkan bahwa teori gelombang cahaya juga dapat menjelaskan hukum pemantulan dan pembiasan.

Page 24: HUKUM NEWTON (FINISH)

Prinsip Huygens:

Setiap titik pada muka gelombang dapat dianggap sebagai sumber gelombang kecil yang menyebar maju dengan laju gelombang itu sendiri muka gelombang baru merupakan sampul dari semua gelombang kecil,yaitu garis singung dari semua gelombang tersebut.

Page 25: HUKUM NEWTON (FINISH)

OPTIKAL GEOMETRIS

Optika di bedakan menjadi dua:Optiakal fisis,mengkaji sifat interferensi,difraksi,dan polarisasi cahayaOptiakal geometris,mengkaji sifat pemantulan dan pembiasan cahaya

Page 26: HUKUM NEWTON (FINISH)

1. Pemantulan cahayaAda dua jenis pemantulan:

a) pemantulan baur, terjadi ketika suatu berkas cahaya sejajar datang pada permukaan yang kasar atau tidak kasar sehingga di pantulkan ke berbagai arah yang tidak tertentu

b) Pemantulan teratur, terjadi ketikan suatu berkas cahaya sejajar dang pada permukaan yang halus atau rata seperti permukaan cermin datar atau permukaan air yang tenang sehingga di pantulkan ke arah tertentu

Page 27: HUKUM NEWTON (FINISH)

Hukum pemantulan cahaya:

Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal berpotongan pada satu titik dan terletak pada satu bidang datar.Sudut datar (i) sama dengan sudut pantul (r).

Page 28: HUKUM NEWTON (FINISH)

Pemantulan pada cermin datar

Sifat – sifat bayangan pada cermin datar :Bayangan sama besar dengan bendanya,Bayangan tegak,Jarak bayangan ke cermin sama dengan jarak benda ke cermin,Bayangan tertukar sisinya,Bayangan semu atau maya.

Jumlah bayangan yang di hasilkan :n = jumlah bayangan

α = sudut apit kedua cermin

Page 29: HUKUM NEWTON (FINISH)

Pemantulan pada cermin cekung

Cermin cekung bersifat mengumpulkan sinar.Mencari panjang fokus :

Sinar – sinar istimewa :Sinar datang yang sejajar dengan sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus,Sinar datang yang melalui titik fokus dipantulkan sejajar dengan sumbu utama,Sinar datang yang melalui titik pusat kelengkungan cermin dipantulkan melalui titik itu juga.

Page 30: HUKUM NEWTON (FINISH)

Rumus Umum Cermin Cekung

M = perbesaran linear bayangan

hi = tinggi banyagan

ho = tinggi benda

so = jarak bayangan

si = jarak benda

Page 31: HUKUM NEWTON (FINISH)

CERMIN CEMBUNG

Bersifat menyebarkan sinar (konvergen)Sinar – sinar Istimewa:

Sinar datang yang sejajar sumbu utama di pantulkan seolah – olah berasal dari titik fokusSinar datng yang menuju titik fokus di pantulkan sejajar dengan sumbu utamaSinar datang yang menuju pusat kelengkungan di pantulkan memlalui lintasan yang sama

Page 32: HUKUM NEWTON (FINISH)

Sifat banyangan yang di hasilkan:Maya,tegak,diperkecil

Rumus umum cermin cembung:

Page 33: HUKUM NEWTON (FINISH)

PEMBIASAN CAHAYA

Apabila cahaya merambat mengenai bidang batas dua medium, maka rambatan cahaya tersebut akan mengalami pembelokan.

Page 34: HUKUM NEWTON (FINISH)

HUKUM PEMBIASAN (WILLEBRORD SNELL)

Keterangan:n1 = indeks bias mutlak medium 1

n2 = indeks bias mutlak medium 2

i = sudut dating r = sudut pantul

Page 35: HUKUM NEWTON (FINISH)

PEMBIASAN KACA PLAN-PARALEL

keterangan:t = pergeserand = ketebalan

Page 36: HUKUM NEWTON (FINISH)

PEMANTULAN SEMPURNA

Keterangan:ik = sudut kritis

n1 = indeks bias medium 1

n2 = indeks bias medium 2, dengan syarat n1>n 2

Page 37: HUKUM NEWTON (FINISH)

ALAT OPTIK

MATA DAN KAMERASebuah kamera sederhana terdiri dari sebuah lensa

cembung yang berfungsi memfokuskan bayangan benda ke lembaran film di bagian belakang kamera yang sensitive terhadap cahaya; sebuah difragma yang lebarnya dapat di atur-atur; dan sebuah shutter untuk mengatur banyak sedikitnya cahaya yang masuk.

Mata memiliki lensa cembung untuk memfokuskan bayangan; iris untuk mengatur banyak sedikitnya cahaya yang masuk; kelopak mata berfungsi seperti shutter pada kamera.

Page 38: HUKUM NEWTON (FINISH)

CACAT MATARabun jauh (miopi):

Ket: PR = titik jauh mata penderita rabun jauh (cm) P = kekuatan lensa (dioptri)

Rabun dekat (hipermetropi)

Page 39: HUKUM NEWTON (FINISH)

Mata tua (presbiopi)Penderita menggunakan kacamata bifokal.

Asigmatisma (silindris)Penderita menggunakan kacamata silindris.

Page 40: HUKUM NEWTON (FINISH)

LUPPerbesaran linear (jarak bayang dibagi jarak benda):

Perbesaran sudut/perbesaran anguler:

Jarak benda: ; f adalah fokus lensa (cm)

Perbesaran sudut maksimum:

Page 41: HUKUM NEWTON (FINISH)

MIKROSKOP

Terdiri dari sepasang lensa cembung,memberikan perbesaran yang lebih besar dibandingkan lup.

Jarak antara lensa objektif dan okuler (panjang mikroskop):

Page 42: HUKUM NEWTON (FINISH)

Rumus perbesaran:(mata berakomodasi maksimum)

(mata tidak berakomodasi)

Perbesaran total:

(mata berakomodasi maksimum)

(mata tidak berakomodasi)

Dengan s’ob, sob, dan fok dalam cm.

Page 43: HUKUM NEWTON (FINISH)

TEROPONG BIASPrinsip kerjanya sama dengan mikroskop.

Jarak antara kedua lensa (panjang teropong):

Perbesaran teropong:Mata tidak berakomodasi:

Mata berakomodasi maks:

Page 44: HUKUM NEWTON (FINISH)

GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

TEORI MAXWELLApabila perubahan medan magnet dapat menimbulkan medan listrik, maka sebaliknya perubahan medan listrik pun akan dapat menimbulkan medan magnet.

Kecepatan rambat gelombang:

Page 45: HUKUM NEWTON (FINISH)

PERCOBAAN HERTZ

Beberapa sifat geombang electromagnet:Dapat merambat dalam ruang hampaMerupakan gelombang transversalMerambat dalam arah lurus (tak terpengaruh medan magnet listrik dan medan magnet)Dapat mengalami pemantulan (refleksi)Dapat mengalami pembiasan (refraksi)Dapat mengalami perpaduan (interferensi)Dapat mengalami lenturan (difraksi)Dapat mengalami pengutuban (polarisasi)

Page 46: HUKUM NEWTON (FINISH)

SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNET

Gelombang elektromagnet terdiri berbagai gelombang yang berbeda frekuensi dan panjang gelombang, tetapi memiliki kecepatan rambat yang sama, yaitu .

Page 47: HUKUM NEWTON (FINISH)

Spektrum gelombang elektromagnetik berdasarkan urutan kenaikan atau penurunan panjang gelombang:

Gelombang radioGelombang mikroSinar inframerahSinar tampak (cahaya)Sinar ultravioletSinar-Xsinar gamma

Page 48: HUKUM NEWTON (FINISH)

Hubungan antara frekuensi, panjang gelombang, dan cepat rambat gelombang elektromagnet: