• Besaran Fisis
• Gerak 1D & 2D
• Besaran Fisis
• Gerak 1D & 2D
A
• Hukum Gerak Newton
• Aplikasi Hukum Newton
• Hukum Gerak Newton
• Aplikasi Hukum Newton
B
• Kerja & Energi
• Kekekalan Energi
• Kerja & Energi
• Kekekalan Energi
C
• Momentum
• Gerak Rotasi
• Momentum
• Gerak Rotasi
D
• Gravitasi
• Gerak Periodik
• Gravitasi
• Gerak Periodik
E
• Mekanika Fluida
• Gelombang &
Bunyi
• Mekanika Fluida
• Gelombang &
Bunyi
F
Gaya dan Interaksi Hukum Newton 1 Hukum Newton 2 Massa dan Berat Hukum Newton 3
Diagram Benda Bebas
Subtopik
• Besaran Fisis
• Gerak 1D & 2D
• Besaran Fisis
• Gerak 1D & 2D
A
• Hukum Gerak Newton
• Aplikasi Hukum Newton
• Hukum Gerak Newton
• Aplikasi Hukum Newton
B
• Kerja & Energi
• Kekekalan Energi
• Kerja & Energi
• Kekekalan Energi
C
• Momentum
• Gerak Rotasi
• Momentum
• Gerak Rotasi
D
• Gravitasi
• Gerak Periodik
• Gravitasi
• Gerak Periodik
E
• Mekanika Fluida
• Gelombang &
Bunyi
• Mekanika Fluida
• Gelombang &
Bunyi
F
Menjelaskan secara fisika konsep gaya dan gaya sebagai vektor.
Menentukan pentingnya gaya total pada benda dan pengaruhnya jika gaya total nol.
Menjelaskan hubungan antara gaya total, massa dan percepatan.
Menganalisis gaya pada dua benda yang saling berhubungan
Tujuan Instruksional Khusus
Ada dua bentuk:
Contact force
(benda yang memberi gaya BERSENTUHAN dengan benda yang diberi gaya)
▪ Contoh:
▪ Anak menarik kereta mainan
▪ Lampu tergantung di tali
Field force
(benda yang memberi gaya TIDAK
BERSENTUHAN dengan benda yang diberi gaya)
▪ Contoh:
▪ Gravitasi
▪ Listrik, magnet.
Gaya
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
F
a,bberarti
“Gaya yang bekerja pada b disebabkan oleh a”.
Maka F
thumb,headberarti
“Gaya pada kepala karena jempol”.
Perjanjian Simbol
F
head,thumb• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Skating
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Dalam keadaan diam :
Jika kamu diam, kamu tetap tidak bergerak
Jika kamu mendorong, kamu bergerak pada arah yang melawan arah dorongan
Kondisi bergerak :
Jika kamu diam, kamu meluncur lurus
Jika kamu mendorong, kamu merubah arah atau kelajuan
Pengamatan Skating
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Inertia (Inersia)
Sebuah benda dalam keadaan diam cenderung tetap dalam keadaan diam
Sebuah benda bergerak cenderung tetap bergerak
Konsep Fisika
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Hukum Newton Pertama
Sebuah benda yang terbebas dari pengaruh gaya luar akan tetap diam atau bergerak
lurus dan menempuh jarak yang sama dalam interval waktu yang sama
Sebuah benda yang terbebas dari
pengaruh gaya luar akan tetap diam atau bergerak dengan kecepatan konstan
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Contoh Aktif
• Hk Newton 1:
Partikel dalam kesetimbangan
A
• Hk Newton 2:
Dinamika Partikel
• Hk Newton 2:
Dinamika Partikel
B
• Gaya Gesek
• Gaya Gesek
C
• Dinamika Gerak Melingkar
• Dinamika Gerak Melingkar
D
Gaya Pada Pencucian Pakaian Teknologi Rendah
Setas peniti yang beratnya 1,84 kg tergantung di tengah-tengah tali jemuran, menyebabkan tali tersebut tertekuk hingga membentuk sudut terhadap horizontal. Carikah tegangan, T, di tali jemuran?
°
= 3 , 50
θ
Contoh Aktif
• Hk Newton 1:
Partikel dalam kesetimbangan
A
• Hk Newton 2:
Dinamika Partikel
• Hk Newton 2:
Dinamika Partikel
B
• Gaya Gesek
• Gaya Gesek
C
• Dinamika Gerak Melingkar
• Dinamika Gerak Melingkar
D
Solusi (Uji pemahaman anda dengan mengerjakan perhitungan seperti yang diindikasikan pada setiap langkah.)
1. Hitung komponen y masing-masing tegangan:
2. Hitung komponen y gaya berat:
3. Gunakan :
4. Selesaikan untuk memperoleh T:
sin θ T T
y=
mg W
y= −
0 sin
sin + T − mg =
T θ θ
N 148 )
sin 2
( =
= mg θ
T
∑ F
y= 0
Contoh Aktif
• Hk Newton 1:
Partikel dalam kesetimbangan
A
• Hk Newton 2:
Dinamika Partikel
• Hk Newton 2:
Dinamika Partikel
B
• Gaya Gesek
• Gaya Gesek
C
• Dinamika Gerak Melingkar
• Dinamika Gerak Melingkar
D
Insight
Ingatlah bahwa kita hanya mempertimbangkan komponen y gaya pada
perhitungan kita. Hal ini karena gaya pada arah x saling meniadakan
dengan sendirinya, karena simetri sistem.
Contoh Aktif
• Hk Newton 1:
Partikel dalam kesetimbangan
A
• Hk Newton 2:
Dinamika Partikel
• Hk Newton 2:
Dinamika Partikel
B
• Gaya Gesek
• Gaya Gesek
C
• Dinamika Gerak Melingkar
• Dinamika Gerak Melingkar
D
Giliran Anda
Pada sudut tekukan, θ θ θ θ , berapa tegangan pada tali jemuran mempunyai
besar 175 N?
Posisi – lokasi objek
Kecepatan – Perubahan posisi terhadap waktu Gaya – Suatu dorongan atau tarikan
Besaran Fisika
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Percepatan suatu benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya
Arah percepatan searah dengan arah gaya total yang bekerja.
(gaya dan percepatan adalah vektor)
Hukum Newton Kedua
a m F
on accelarati mass
Force
=
×
=
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Posisi
lokasi objek Kecepatan
Perubahan posisi terhadap waktu Percepatan
Perubahan kecepatan terhadap waktu Massa
Ukuran inersia Gaya
Suatu dorongan atau tarikan
Besaran Fisika
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Contoh Aktif
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
F
Hitunglah laju Kereta Luncur
Sebuah kereta luncur bermassa 4,60 kg ditarik melintasi permukaan es
yang rata. Besar gaya yang berkerja di kereta luncur 6,20 N dan
menyimpang 35,0
odi atas horizontal .Jika kereta ini mulai bergerak dari
keadaan diam, berapa cepat kereta tersebut bergerak setelah ditarik
selama 1,15 detik?
Contoh Aktif
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
F
Solusi (Uji pemahaman anda dengan mengerjakan perhitungan seperti yang diindikasikan pada setiap langkah.)
1. Hitung komponen x F:
2. Applikasikan hukum Newton II pada arah x:
3. Selesaikan untuk memperoleh komponen x percepatan:
4. Gunakan untuk memperoleh
laju kereta:
N 08 , 5
x
= F
x x
x
F ma
F = =
∑
m/s
210 , 1
x
= a
m/s 27 , 1
x
= v t
a v
v
x=
x+
x0
Contoh Aktif
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
F
Insight
Perhatikanlah, komponen y gaya F tidak mempunyai pengaruh pada
percepatan kereta luncur.
Contoh Aktif
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
F
Giliran Anda
Misalkan sudut gaya terhadap bidang horizontal berkurang, dan kereta luncur ditarik dari keadaan diam selama 1,15 detik. (a) Apakah laju akhir kereta luncur lebih dari, kurang dari, atau sama dengan kasus sebelumnya? Jelaskan. (b) Carilah laju akhir kereta luncur untuk kasus θ
θ θ
θ = 25,0˚.
Seorang mahasiswa mendorong kotak (massa
m = 100 kg) di atas permukaan es (mendatar & tidak ada gesekan). Dia memberikan gaya sebesar 50 N pada arah i. Jika mula-mula kotak diam, berapakah kelajuan v setelah didorong sejauh d = 10 m?
Contoh: Mendorong Kotak di Es
F
v = 0
m a
i
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Seorang mahasiswa mendorong kotak (massa m = 100 kg) melintasi permukaan es (mendatar &
tidak ada gesekan). Dia memberikan gaya sebesar 50 N pada arah i. Jika mula-mula kotak diam,
berapakah kelajuan v setelah didorong menempuh jarak d = 10 m?
Contoh: Mendorong kotak di es
d
v
F m
a i
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Mulai dengan F = ma.
a = F / m.
Ingat v
2- v
02= 2a(x - x
0) (Kuliah 1) Maka v
2= 2Fd / m
Contoh: Mendorong kotak di es
d
F
v
m a
i m
v 2 Fd
=
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Masukkan F = 50 N, d = 10 m, m = 100 kg:
Diperoleh v = 3,2 m/s
Contoh: Mendorong kotak di es
d
F
v
m a
i m
v 2 Fd
=
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Contoh Aktif
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
F
Lapangan Hijau
Foamcrete adalah sebuah bahan yang didisain untuk menghentikan pesawat yang keluar dari ujung landasan, tanpa menyebabkan penumpang cidera. Bahan ini cukup kuat untuk menopang mobil, tetapi akan remuk oleh beban seberat pesawat besar. Karena itu, bahan ini bisa memperlambat pesawat hingga berhenti dengan aman. Sebagai contoh, sebuah pesawat jet 747 bermassa 1,75x10
5kg dan laju awal 26,8 m/s diperlambat hingga berhenti setelah bergerak sejauh 122 m.
Berapakah besar gaya hambat rata-rata F yang dikerjakan Foamcrete
pada pesawat?
Contoh Aktif
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
F
Solusi (Uji pemahaman anda dengan mengerjakan perhitungan seperti yang diindikasikan pada setiap langkah.)
Bagian (a)
1. Gunakan untuk memperoleh
percepatan rata-rata pesawat:
2. Jumlahkan gaya-gaya pada sumbu x. Gunakan F sebagai representasi besar gaya F:
3. Samakan jumlah gaya-gaya tadi dengan massa kali percepatan:
4. Selesaikan untuk memperoleh besar gaya rata-rata, F:
x a v
v
2=
02+ 2
x∆
ma
x− F =
∑ F
x= − F
N 10 15 ,
5 x
5ma
F = −
x=
m/s
294 , 2
−
x
=
a
Contoh Aktif
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
F
Insight
Walaupun pesawat bergerak di arah positif, percepatannya, dan total
gaya yang bekerja padanya, berada dalam arah negatif. Hal ini
berakibat, laju pesawat berkurang dengan berjalannya waktu.
Contoh Aktif
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
F
Giliran Anda
Tentukan jarak tempuh pesawat hingga berhenti jika besar gaya rata-
rata yang dilakukan oleh Foamcrete dilipatduakan.
Gravitasi:
Gaya Medan (Aksi pada Jarak)
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Newton menemukan a
moon/ g = 0.000278 Dan R
E2/ R
2= 0.000273
Hukum Gravitasi Universal:
Dengan G = 6,67 x 10
-11m
3kg
-1s
-2Gravitasi (Kebaikan Newton)
a
moonR R
Eg
R m G M
| F
|
Mm=
2• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Besar gaya gravitasi F
21timbul pada sebuah benda bermassa m
1karena benda lain bermasaa m
2pada jarak R
12adalah:
Arah F
12adalah tarik menarik, dan terletak di sepanjang garis hubungan kedua benda.
Gravitasi...
2 12
2 1
12
R
m G m
F =
R
12m
1m
2F
21F
12• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Dekat permukaan bumi : R
12= R
E▪ Tidak berubah banyak bila berada dekat permukaan bumi
▪ Yaitu jika R
E>> h, R
E+ h ≈ R
E
.
Gravitasi...
R
Em
M h
2 E E
g
R
m G M
F = F
g• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Dekat permukaan bumi...
Maka |F
g| = mg = ma a = g
…
Gravitasi...
=
=
2 2E E E
E
g
R
G M R m
m G M
F
Semua benda dipercepat dengan percepatan g, tanpa mengabaikan massanya!
2 2
9 , 81 m / s R
G M g
E E
=
=
= g
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Berapa gaya gravitasi yang ditimbulkan oleh bumi pada seorang mahasiswa?
Massa mahasiswa m = 55kg
▪ g = 9,8 m/s
2.
▪ F
g= mg = (55 kg) x (9,8 m/s
2)
▪ F
g= 539 N
Gaya gravitasi yang terjadi pada
setiap benda disebut Weight (Berat) W = 539 N
Contoh Kasus Gravitasi
F
g• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Conceptual Checkpoint
Membandingkan Pembacaan Alat Timbang
Pada timbangan di sebelah kiri terbaca 9.81 N. Apakah pembacaan di timbangan sebelah kanan (a) lebih besar dari 9,81 N, (b) sama dengan 9,81 N, atau (c) kurang dari 9,81 N?
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Conceptual Checkpoint
Alasan dan Pembahasan
Karena sebuah katrol hanya mengubah arah tegangan pada tali tanpa mengubah besarnya, jelaslah bahwa pembacaan pada timbangan yang terkait di langit-langit sama dengan pembacaan pada timbangan yang terlihat pada gambar di samping.
Mengaitkan bagian atas timbangan pada sesuatu yang kokoh tidaklah berbeda dengan mengaitkannya ke sebuah massa 1,00-kg yang lain.
Pada cara yang mana saja, kenyataan bahwa timbangan dalam keadaan diam mempunyai arti sebuah gaya 9,81 N harus dikerjakan ke kiri pada bagian atas timbangan untuk menyeimbangkan 9,81 N gaya yang bekerja pada bagian bawah timbangan. Dengan demikian, kedua timbangan memberikan hasil pengukuran yang sama.
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Conceptual Checkpoint
Jawaban
(b) Pembacaan pada timbangan di sebelah kanan sama dengan 9,81 N
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Conceptual Checkpoint
Memasang Palu
Kepala sebuah palu terpasang longgar pada tangkainya. Agar kepala palu tadi terpasang kuat, anda menjatuhkan palu ke meja. Apakah sebaiknya anda (a) menjatuhkan palu dengan gagang di bawah, (b) menjatuhkan palu dengan kepala di bawah, atau (c) apakah kedua cara memberikan hasil yang sama?
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Conceptual Checkpoint
Alasan dan Pembahasan
Sepertinya kedua cara ini tak ada bedanya, karena palu yang sama menumbuk meja yang sama. Tetapi, sesungguhnya kedua cara ini berbeda.
Pada cara (a), gagang palu menjadi diam saat ia menabrak meja, tetapi kepala palu terus turun hingga sebuah gaya yang bekerja padanya menyebabkan kepala palu diam. Gaya yang bekerja pada kepala palu disediakan oleh gagang palu, sehingga kepala palu menjepit gagangnya dengan lebih erat. Karena kepala palu berat, gaya yang menyebabkannya menjepit gagangnya sangat besar. Pada cara (b) kepala palu menjadi diam, tetapi gagangnya terus bergerak hingga sebuah gaya menyebabkannya diam. Tetapi, gagang palu lebih ringan dari kepala palu, sehingga gaya yang berkerja padanya lebih kecil.
Karena itu gagang palu terjepit kurang erat.
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Conceptual Checkpoint
Jawaban
(a) Menjatuhkan palu dengan gagang di bawah.
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Setiap “aksi” akan muncul “reaksi” yang besarnya sama dan arahnya berlawanan.
Gaya terjadi berpasangan:
Kasus yang terjadi gravitasi
Hukum Newton Ketiga
A B B
A
F
F
,= −
,2 21 12
2 1
12
F
R m G m
F = =
R
12m
1m
2F
21F
12• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
F
A ,B= - F
B ,Aterjadi pada gaya kontak berikut
Hukum Newton Ketiga...
F
m,wF
w,mF
m,fF
f,m• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Dua buah kota ditumpuk pada lantai. Berapa
banyak pasangan gaya aksi reaksi yang muncul pada sistem tersebut?
Hukum Newton Ketiga...
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Hukum Newton Ketiga...
F
E,aF
a,EF
E,bF
b,EF
b,aF
a,bF
b,gF
g,b• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Conceptual Checkpoint
Gaya Kontak
Dua kotak (satu besar dan berat, satu kecil dan ringan), diam di atas lantai yang mulus dan datar. Anda bisa mendorong dengan gaya F pada kotak besar atau kotak kecil. Apakah gaya kontak antara kedua kotak (a) sama untuk kedua cara, (b) lebih besar saat anda mendorong kotak besar, atau (c) lebih besar saat anda mendorong kotak kecil?
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Conceptual Checkpoint
Alasan dan Pembahasan
Karena gaya yang sama mendorong kotak-kotak tadi, anda mungkin berfikir bahwa gaya kontak pada kedua cara sama. Gaya kontak tidaklah sama pada kedua cara tadi. Tetapi, apa yang dapat kita simpulkan adalah kotak-kotak itu mempunyai percepatan yang sama pada kedua cara tadi, gaya total yang sama bekerja pada massa total yang sama menghasilkan percepatan yang sama.
Untuk memperoleh gaya kontak antara kedua kotak, kita harus memusatkan perhatian pada masing-masing kotak, dan menyadari bahwa hukum Newton II berlaku pada masing-masing kotak, sama seperti pada pada sistem dua buah kotak. Sebagai contoh, ketika gaya eksternal bekerja pada kotak kecil, satu-satunya gaya yang bekerja pada kotak besar (massa m
1) adalah gaya kontak. Jadi gaya kontak harus mempunyai besar m
1a.
Pada cara kedua, satu-satunya gaya yang bekerja pada kontak kecil (massa m
2) adalah gaya kontak, dengan demikian besar gaya kontak adalah m
2a.
Karena m
1lebih besar dari m
2, gaya kontak adalah lebih besar saat anda mendorong kotak kecil, m
1a, dari pada saat anda mendorong kotak besar, m
2a.
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Conceptual Checkpoint
Jawaban
(c) Gaya kontak lebih besar saat anda mendorong kotak kecil.
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
• Diagram Benda Bebas
F
Hukum Newton 2 mengatakan untuk sebuah objek F = ma.
Kata kuncinya adalah untuk sebuah objek.
Karena itu, sebelum kita menggunakan F = ma pada suatu objek yang diberikan, kita memisahkan gaya – gaya yang bekerja pada benda tersebut.
Diagram Bebas
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
F
Pikirkan kasus berikut
Bagaimana gaya yang beraksi pada papan ? P = plank
F = floor W = wall E = earth
Diagram Bebas...
F
P,WF
W,PF
F,PF
E,PF
P,FF
P,E• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
F
Pikirkan kasus berikut
Bagaimana gaya yang beraksi pada papan ?
Diagram Bebas...
F
P,WF
W,PF
F,PF
E,PF
P,FF
P,EPisahkan papan dari
kondisi lain yang diam
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
F
Gaya-gaya yang beraksi pada papan tampak pada dirinya
Diagram Bebas...
F
W ,PF
F,PF
E,P• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
F
Pada kasus ini papan tidak bergerak Jelas tidak ada percepatan!
Maka F
NET= ma menjadi F
NET= 0
Kondisi ini disebut statik, akan didiskusikan beberapa pekan kemudian.
Diagram Bebas...
F
W,P+ F
F,P+ F
E,P= 0 F
W,PF
F,PF
E,P• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
F
Conceptual Checkpoint
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
F
Naik Lift
Jika kamu berada di dalam lift yang bergerak ke atas dengan kecepatan
konstan, apakah beratmu yang terukur (a) sama dengan, (b) lebih besar
dari, atau (c) kurang dari mg?
Conceptual Checkpoint
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
F
Alasan dan Pembahasan
Jika lift bergerak dalam lintasan lurus dengan laju konstan,
percepatannya sama dengan nol. Jika percepatan nol, maka total gaya
yang bekerja juga harus nol. Karena itu, gaya ke atas yang dikerjakan
oleh lantai lift harus sama dengan gaya gravitasi, mg. Sehingga,
beratmu yang terukur sama dengan mg.
Conceptual Checkpoint
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
F
Jawaban
(a) Beratmu yang terukur sama dengan mg.
Sebuah kotak bermassa m = 2 kg meluncur di lantai licin dan datar. Sebuah gaya F
x= 10 N
mendorongnya pada arah x. Berapakah percepatan kotak?
Contoh Kasus Dinamika
F = F
xi a = ? m
y
x
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
F
Gambarlah suatu ilustrasi yang menunjukkan semua gaya
Contoh Kasus Dinamika...
F
F
F,BF
B,FF
E,BF
B,Ey
x
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
F
Gambarlah suatu ilustrasi yang menunjukkan semua gaya
Pisahkan gaya yang bekerja pada kotak.
F
B,FContoh Kasus Dinamika...
F
F
F,BF
E,B=mg F
B,Ey
x
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
F
Gambarlah suatu ilustrasi yang menunjukkan semua gaya
Pisahkan gaya yang bekerja pada kotak.
Gambarkan “diagram bebas”
Contoh Kasus Dinamika...
F
F
F,Bmg
y
x
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
F
Selesaikan persamaan Newton untuk setiap komponen.
F
X= ma
XF
B,F- mg = ma
YContoh Kasus Dinamika...
F
F
F,Bmg
y
x
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas
F
F
X= ma
XMaka a
X= F
X/ m = (10 N)/(2 kg) = 5 m/s
2. F
F,B- mg = ma
YTetapi a
Y= 0
Maka F
B,F= mg.
Komponen vertikal gaya pada benda karena lantai ( F
F,B) disebut Gaya normal ( N ).
Karena a
Y= 0 , pada kasus ini N = mg
Contoh Kasus Dinamika...
F
xN
mg
y
x
• Gaya dan Interaksi
• Gaya dan Interaksi
A
• Hukum Newton 1
• Hukum Newton 1
B
• Hukum Newton 2
• Hukum Newton 2
C
• Massa dan Berat
• Massa dan Berat
D
• Hukum Newton 3
• Hukum Newton 3
E
• Diagram Benda Bebas