hukum newton tentang gerak.doc

8/14/2019 hukum newton tentang gerak.doc

1/15

Bab 3HUKUM NEWTON tentang GERAK

3.1 Gaya

Di SLTP gaya didefinisikan sebagai tarikan atau dorongan.

Bila kepada benda diterapkan gaya, benda itu mengalamidorongan atau tarikan. Akibat gaya diterapkan itu dapat berupaperubahan gerak, dan/atauperubahan bentuk. Contoh perubahangerak ialah dari diam menjadi bergerak atau sebaliknya, dari gerak

lambat menjadi cepat, atau sebaliknya.Contoh perubahan bentuk misalnya lilin mainan, jika

dipencet (ditekan), berubah bentuknya, kawat telepon atau kawatlistrik, meskipun direntangkan dengan kuat, selalu melengkung

oleh adanya gaya gravitasi.Gaya adalah besaran yang memiliki arah. Misalnya gaya

berat arahnya kebawah. Jadi gaya adalah besaran vektor. Karenaitu aturan-aturan berhitung dengan vektor berlaku untuk gaya ini.

3.2 Hukum I Newton

Bila resultan gaya yang bekerja pada benda nol, atau tidakada gaya yang bekerja pada benda, benda itu diam (takbergerak) atau akan bergerak lurus beraturan (GLB).

Bila resultan gaya yang bekerja pada benda nol, maka vektorkecepatan benda tidak akan berubah. Benda yang sedang

berada dalam keadaan diam akan tetap diam, dan benda

yang sedang bergerak akan tetap bergerak dengan kecepatankonstan.

Hukum 1 Newton ini disebut juga sebagai hukum kelembaman(inertia law)

Diktat Fisika Kls 1 SMU semester-1 1


2/15

3.3 Hukum II Newton

Percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya yangbekerja pada benda, dan berbanding terbalik dengan massa

benda itu. Arah percepatan sama dengan arah gaya itu.

Jika resultan gaya (gaya netto) F yang bekerja padasebuah benda bermassa m tidak nol, benda dipercepat searahdengan gaya yang bekerja.

Percepatan a berbanding lurus dengan gaya dan berbandingterbalik dengan massa dari benda.

Hukum ini biasanya dinyatakan secara singkat denganmenggunakan persamaan :

F

a

m

=

ma

F

= maF

Persamaan vektor diatas, dapat dituliskan dalam komponen:

= xx maF

= yy maF

= zz maF

Berdasarkan hukum II newton gaya dapat dipandangsebagai penyebab perubahan kecepatan benda.Pada Bab yang lalu anda mengetahui bahwa gaya tarik bumimemberikan percepatan kepada setiap benda. Dipermukaan bumi



3/15


4/15

N

N

W

Gaya yang bekerjapada balok:

N

w

Jika benda diam atau bergerak pada bidang horizontal, maka total

gaya dalam arah vertikal sama dengan nol.

0Fy =

wNwN == 0

Gaya Normal = gaya berat

Gaya yang bekerja pada bidang lantai:Diktat Fisika Kls 1 SMU semester-1 4


5/15

N

wNN ==

Besar gaya N sama dengan gaya yang dilakukan kotak ke

meja, yaitu N. Karena gaya tekan kotak ke meja adalah

akibat adanya gaya berat, maka besar N sama dengan beratkotak. Hal ini berarti N juga sama denga berat kotak.Contoh lain aksi dan reaksi adalah aksi dan reaksi yang terjadipada waktu kita berjalan kaki. Pada waktu kita melangkahkaki, kaki kita mendorong tanah (atau lantai) dengan suatugaya yang arahnya ke belakang. Jika lantai /tanah tidak licin,lantaipun mendorong kita dengan gaya yang sama besar,

akan tetapi arahnya kedepan. Jika tanah/lantai sangat licin,gaya gesek antara kaki dan tanah/lantai tidak ada, sehinggatanahpun tidak mengadaan gaya kepada kaki kita. Akibatnya

kita tidak bisa jalan kaki.

Mengapa di jalan yang sangat licin kendaraan bermotor tidakdapat maju, sekalipun rodanya berputar dengan cepat

Balok pada bidang miring:

N

sinw

cosw

N

w

Gaya yang bekerja pada balok:



6/15

cosw

sinw

N

w

Jika balok bergerak menyusuri bidang miring:

Gaya yang menggerakkan balok

sin=F

Jumlah total gaya yang tegak lurus bidang miring sama dengan nol

0FN =

0cos = wN

coswN =

Soal-soal Latihan



7/15

1. Berikut ini adalah pernyataan mengenai

gaya pada benda jika mula-mula benda

dalam keadaan diam:I. Gaya merupakan besaran vektor.II. Jika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda > 0,

maka benda akan bergerak.III.Arah gerakan benda = arah resultan gaya.

IV.Setiap benda dalam keadaan bergerak, maka resultangaya pada benda tersebut > 0.

Pernyataan yang benar adalah.a. I, II, IIIb. I, II, IV

c. I, III, IVd. II, III, IVe. III, IV

2.

licin

1

licin

2

F

F

Jika benda semula diama. Kemanakah arah perpindahan benda?b. Kemana arah percepatan benda?

3.

1

licin

2

licin

F

F

Jika benda semula diam dan tidak terangkata. Kemanakah arah perpindahan benda?b. Kemana arah percepatan benda ?



8/15

4.

licin

NF 62=NF 5

1=

a. Hitung resultan gaya F pada benda.b. Tentukan arah perpindahan benda.c. Tentukan arah percepatan benda.d. Jika m = 2 kg, barapa a ?

5. Persoalan seperti pada soal no. 4,jika F1 = 7 N dan F2 = 6 Na. Hitung resultan gaya F pada benda.

b. Tentukan arah perpindahan benda.c. Tentukan arah percepatan benda.d. Jika m = 2 kg, barapa a ?

m = 2kg = 60

licin

F = 10 N6.

a. Hitung besar gaya pada arah mendatar.b. Tentukan besar gaya pada arah vertikal.c. Kemanakah arah gerakan benda ?

d. Hitung percepatan benda.

7.

m = 2kg30

NF3

10

1=

F2 = 5N

licin

a. Hitung resultan gaya pada arah mendatar.b. Hitung percepatan gerakan benda.



9/15

8.

m = 10kg60 F2 = 5N

F1 = 12N

licin

a. Hitung resultan gaya pada arah mendatar.

b. Hitung percepatan (a).

9.

m = 7kg30 F2 = 6N

NF3

20

1=

licin

a. Hitung resultan gaya pada arah mendatar.b. Hitung percepatan gerakan benda.

10.Mobil dengan massa 800 kg bergerak

dengan kecepatan 72 km/jam. Kemudian

mobil direm dan berhenti setelah 5 detik.

Hitung gaya rem yang bekerja ?

11.

m

F

licin

Gambar seluruh gaya yang bekerja pada benda dan lantai !

12.

m

F

licin

Gambar seluruh gaya yang bekerja pada benda dan lantai !



10/15

13.

m

licin

a. Gambar gaya berat !b. Gambar gaya aksi-reaksi antara benda dan lantaic. Manakah yang merupakan gaya normal?

m1

licin

m2F

14.

a. Gambar seluruh gaya yang terjadi pada sistem di atas.b. Manakah yang merupakan gaya normal antara benda dan

lantai?c. Manakah yang merupakan gaya kontak antara m1 dan m2?

15.

m2

F

m1

a. Gambar seluruh gaya yang terjadi pada sistem di atas !

b. Manakah yang merupakan gaya aksi-reaksi ?c. Manakah yang merupakan gaya normal ?

16.

licin

m

a. Gambar seluruh gaya yang terjadi !b. Tunjukkan yang merupakan pasangan gaya aksi-reaksi !

c. Tulis persamaan gaya normal antara benda & bidangmiring !



11/15

17.

licin

F

m

a. Gambar seluruh gaya yang ada pada sistem di atas !b. Apa syaratnya agar benda naik?c. Apa yang terjadi jika benda turun?

d. Apa yang terjadi jika benda diam?

18.

m

tali

a. Gambar semua gaya yang ada !b. Manakah yang merupakan gaya aksi-reaksi?

19.

m = 2 kg

NF 201

=

45

licin

60

NF2

12

2=

a. Gambar seluruh gaya yang terjadi.b. Berapa gaya normalnya ?c. Berapa percepatan benda ?



12/15

20.

licin

Katrol massanya

diabaikan

m1

m2

a. Gambar seluruh gaya yang terjadi !b. Hitung percepatan sistem jika m1 = 5 kg, m2 = 3 kg dan g =

10 m/s2 !c. Hitung gaya tegangan tali T !

21.

m1= 10 kg

licin

m2= 8 kg

F = 36 N

Gaya yang menggerakkan m2 =.a. 15 Nb. 16 Nc. 17 N

d. 20 Ne. 10 N

22.

m1

licin

F = 10 Nm2

T

m1 = 16 kg, m2 = 14 kg

Tegangan tali T = N.

a. N3

16

b. N3

14

c. 10 N

d. 14 Ne. 16 N



13/15

23.

m2

F

m1 = 3 kgm2 = 5 kg

Benda naik

m1

Benda naik dengan percepatan 2 m/s2

a. Tentukan Fb. Hitung gaya yang mendorong m1 dari bawah !

24.

licin

F

m

30

m = 10 kg, F yang bekerja agar benda naik dengan

percepatan 2,5 m/s2

=.a. 50 N c. 65 N e. 85 Nb. 60 N d. 75 N

25.

m2

licin

Katrol licin massanya diabaikan

h = 8 m

m1 = 24 kg

m2 = 6 kg

m1

Waktu yang diperlukan m2 untuk menyentuh tanah adalah.

a. 2 s c. 6 s e. 1 s

b. 4 s d. 8 s



14/15

m2

53h = 24 m

licin

m1

26.

Jika m2 mencapai ketinggian h dalam waktu 4 detik maka m1=. m2a. 2 c. 2,6 e. 3,4b. 2,4 d. 3

37

licin

F = 50 N

m = 4 kg, g = 10 m/s 2

m

27.

a. Kemanakah arah benda ?

b. Berapa percepatan benda ?

29.

m

licin

30

a

m

Jika m = 20 kg, sistem bergerak dengan percepatan 2 m/s2.a. Hitung mb. Hitung tegangan tali yang menghubungkan M dan m

29.Sebuah benda didorong dengan gaya 10

N. Jika massa benda tersebut 5 kg, maka



15/15

setelah 4 detik benda tersebut akan

menempuh jarak sejauh .a. 16 m c. 12 m e. 18 m

b. 8 m d. 20 m30.

g = 10 m/s2

m = 2 kg30

F = 10 N

Besar gaya tekan dari benda ke lantai ?

a. 10 N c. 25 N e. 15 N

b. 30 N d. 20 N

31.

m1=2kg

m2=3kg

g = 10 m/s 2

Percepatan gerakan benda .

a. 10 m/s2

b. 6 m/s2

c. 15 m/s2

d. 5 m/s2

e. 3 m/s2

32. Besar tegangan tali pada soal nomor 31 adalah .a. 20 N c. 10 N e. 18 N

b. 8 N d. 12 N


hukum newton tentang gerak.doc

Documents