Kompetensi dasar : Memahami konsep besaran dan satuan A. Dalam fisika dan teknik, bilangan individu dan satuannya seringkali tidak cukup untuk menggambarkan besaran fisis secara lengkap. Pertama, gambarlah kedua vektor dengan titik pangkal kedua vektor terletak pada titik yang sama. Kemudian buatlah jajar genjang dengan menggambar dua sisi lainnya sejajar dengan masing-masing vektor.
Kemudian gambarlah vektor B yang alasnya berada di ujung vektor A. Kemudian gambarlah vektor C yang alasnya berada di ujung vektor B. Vektor yang dihasilkan dari penjumlahan ketiga vektor tersebut sama dengan vektor yang bermula dari alas vektor tersebut. A dan berakhir di ujung vektor C. Contoh penjumlahan vektor dengan metode poligon dapat dilihat pada gambar di bawah ini. a) Penjumlahan 2 buah vektor dengan metode jajar genjang. Pada gambar sebelah kanan terlihat bahwa vektor V merupakan penjumlahan dari vektor Vx dan vektor Vy. Untuk menjumlahkan vektor dengan metode komponen kita perlu menggunakan fungsi trigonometri yaitu sinus, cosinus dan tangen.
Karena sudut yang dibentuk oleh vektor V dengan sumbu x sama dengan θ, maka besaran Vx dan Vy dapat dihitung menggunakan persamaan tersebut. Tentukan besar dan arah vektor yang dihasilkan dari vektor A dan B yang masing-masing besarnya 3 dan 4 satuan dan membentuk sudut 600.
Perkalian Vektor
Jadi, hasil kali silang dua vektor A dan B yang membatasi suatu sudut adalah besaran vektor yang arahnya tegak lurus kedua vektor dan besarnya sama dengan AB sin.
Gaya, Massa, dan Berat
Namun, pandangan intuitif tentang massa materi tidak terlalu akurat karena konsep "jumlah materi" tidak didefinisikan dengan baik. Massa adalah properti dari benda itu sendiri (yaitu ukuran inersia suatu benda atau “jumlah materi”). Semakin besar massa benda maka semakin besar pula gaya yang diperlukan untuk menghasilkan efek percepatan yang sama.
Berat benda tersebut akan seperenam beratnya di Bumi, karena gravitasinya lemah, namun massa benda tersebut akan tetap sama. Berapakah gaya rata-rata yang diperlukan untuk menghentikan sebuah mobil bermassa 1.100 kg dalam waktu 8 sekon jika mobil tersebut melaju dengan kecepatan 20 m/s.
KINEMATIKA
- Posisi
- Kecepatan
- Percepatan
- Hubungan Antara Posisi, Kecepatan dan Percepatan 1. Gerak dengan Percepatan Konstan
Oleh karena itu kelajuan rata-rata merupakan hasil perpindahan dibagi selang waktu, sehingga ditulis secara sistematis. Kecepatan sesaat suatu benda yang bergerak adalah kecepatan benda tersebut dalam selang waktu yang sangat kecil (jarak waktu mendekati nol). Suatu benda yang bergerak kadang-kadang berubah kecepatannya sehingga benda tersebut dikatakan dipercepat atau diperlambat.
Karena kecepatan suatu benda yang merupakan besaran vektor berubah, maka percepatan juga merupakan besaran vektor. Percepatan rata-rata suatu partikel dalam selang waktu Δt = t2 - t1 didefinisikan sebagai suatu rasio, yang secara sistematis ditulis sebagai Percepatan sesaat didefinisikan sebagai percepatan rata-rata dalam selang waktu yang sangat kecil (mendekati nol). a) Kereta api bergerak dengan kecepatan 30 m/s.
Aristoteles berpendapat bahwa ketika bergerak ke bawah, suatu benda yang mempunyai berat lebih besar akan mengalami percepatan sebanding dengan beratnya. Karena gerak jatuh bebas merupakan gerak datar yang berubah beraturan, maka persamaan yang digunakan sama dengan GLBB.
- Gerak Parabola
- Gerak melingkar
- Gerak Melingkar Beraturan
- Gerak Melingkar Berubah Beraturan
- Aplikasi Gaya Sentripetal Pada Gerak Melingkar Beraturan 1. Sistem Benda-Tali Putaran Horizontal
- Ayunan Kerucut
Ketika benda bergerak menaiki lintasan OH, kecepatan (besar dan arah) pada sumbu x tetap sama, namun kecepatan pada sumbu y berkurang secara seragam dengan percepatan yang sama dengan percepatan gravitasi bumi g. Pada titik tertinggi (titik H) kecepatan pada sumbu y adalah nol, sehingga kecepatan pada titik tertinggi sama dengan kecepatan pada sumbu x. Jika titik awal melempar suatu benda adalah O dan titik mendaratnya benda di tanah adalah A, maka jarak terjauhnya adalah OA (simbol R).
Sebuah benda yang bergerak melingkar dengan kecepatan konstan v dikatakan mengalami gerak melingkar beraturan. Berdasarkan persamaan di atas, hubungan antara kecepatan linier dan kecepatan sudut dapat dirumuskan sebagai berikut. Sesuai dengan hukum kedua Newton, dapat disimpulkan bahwa percepatan sentripetal pada sumbu disebabkan oleh adanya gaya yang besarnya dapat dituliskan.
Gerak melingkar dengan kelajuan tetap terjadi jika gaya total pada benda diarahkan menuju pusat lingkaran. Dalam kedua kasus tersebut, atan dan aR selalu tegak lurus satu sama lain, dan atan keduanya terus berubah seiring gerak benda di sepanjang jalur melingkarnya.
DINAMIKA
- Hukum II Newton
- Hukum III Newton
Jika sistem berada dalam keadaan setimbang dan gesekan pada bidang dan katrol diabaikan, tentukan perbandingan berat w1 dan w2. Diketahui dari hukum pertama Newton bahwa gaya total yang bekerja pada suatu benda dapat menimbulkan percepatan pada benda tersebut. Sekarang, jika gerobak dorong bergerak perlahan dengan gaya konstan selama selang waktu tertentu, katakanlah dengan kecepatan 4 m/s.
Kereta kemudian didorong ke depan dengan gaya dua kali lipat, setelah itu kereta akan mencapai kecepatan 4 m/s dalam separuh waktu sebelumnya. Jika kita mendorong sebuah gerobak kosong dengan gaya yang sama dengan yang kita dorong. gerobak penuh, kita akan menemukan bahwa gerobak penuh memiliki kecepatan lebih rendah. Percepatan suatu benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya.
Dua gaya bekerja pada sebuah balok bermassa 2 kg seperti terlihat pada gambar di samping. Ketika kita menekan suatu benda dengan tangan kita, misalnya meja belajar, kita juga akan merasakan bahwa meja tersebut juga ikut menekan tangan kita. Hal ini terlihat dari rasa nyeri yang dirasakan pada tangan saat kita menekan meja dengan kuat.
Kemudian kita juga akan merasakan satu daya yang menolak kita ke arah yang bertentangan dengan arah tujahan. Dalam contoh di atas, gaya sentiasa berpasangan di mana kedua-duanya adalah sama saiz tetapi bertentangan arah. Sepasang daya yang sama magnitud tetapi bertentangan arah dan bertindak ke atas kedua-dua objek ini dipanggil pasangan daya tindak balas.
Untuk setiap gaya aksi yang dilakukan, selalu ada gaya reaksi yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan; atau gaya interaksi antara dua benda selalu. Harus selalu diingat bahwa pasangan yang dimaksud dengan Hukum Ketiga Newton bekerja pada dua benda yang berbeda. Balok A bermassa 1 kg dan balok B bermassa 3 kg menyentuh bidang horizontal tanpa gesekan seperti terlihat pada gambar berikut.
KLASIFIKASI GAYA Materi : Klasifikasi Gaya Materi : Klasifikasi Gaya
- Gaya Normal dan Gaya Gesekan
- Gaya Gesekan Statis dan Kinetis
- Analisis Gerak Benda Di Bawah Pengaruh Gaya Gesekan a. Pada Bidang Datar
- Energi
- Hubungan Impuls dan Momentum
- Aplikasi Impuls dalam Keseharian dan Teknologi
- Hukum Kekekalan Momentum
- Jenis-jenis Tumbukan
- Statika Fluida
- Fluida Dinamis
- Aliran Fluida
- Persamaan Kontinuitas
- Hukum Bernoulli
- Suhu dan Termometer
- Pemuaian Zat Padat
- Kerugian dan Keuntungan Akibat Pemuaian
- Anomali Air
- Pemuaian Gas
- Kalor
Zat cair merupakan zat yang dapat mengalir, sehingga zat cair dan gas termasuk dalam jenis zat cair. Semakin tinggi zat cair dalam wadah maka semakin berat zat cair tersebut, sehingga semakin besar pula tekanan zat cair pada dasar wadah. Tekanan yang ditimbulkan zat cair pada kedalaman h disebabkan oleh berat kolom zat cair di atasnya.
Jika hisap 1 didorong ke bawah dengan gaya F1, maka fluida akan mendorong hisap 1 ke atas dengan gaya PA1 sehingga terjadi kesetimbangan pada hisapan 1 dan terjadilah. Sesuai dengan hukum Pascal bahwa tekanan pada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah, maka gaya ke atas PA2 bekerja pada hisapan 2. Berdasarkan persamaan di atas, hukum Archimedes mengatakan “gaya penggerak yang bekerja pada suatu benda direndam dalam suatu zat cair sama dengan berat zat cair yang dipindahkannya”.
Untuk benda yang terapung dan terapung, terdapat keseimbangan antara berat benda w dan gaya apung Fa, sehingga berlaku hal ini. Berdasarkan konsep gaya apung, syarat suatu benda dapat mengapung dinyatakan dengan persamaan = , volume benda yang dicelupkan ke dalam zat cair lebih kecil dari volume benda secara keseluruhan (Vbf < Vb). Akibatnya, gaya resultan pada partikel-partikel dalam zat cair (diwakili oleh A) adalah nol dan tidak ada tegangan permukaan dalam zat cair.
Permukaan suatu zat cair berperilaku seolah-olah berada di bawah tekanan, dan tegangan yang bekerja sejajar dengan permukaan ini timbul dari gaya tarik-menarik antar molekul. Dalam tabung berdiameter sangat kecil, fluida tampak naik atau turun relatif terhadap tinggi fluida di sekitarnya. Nilai cos θ pada persamaan di atas adalah positif, jadi h positif, artinya fluida naik.
Nilai cos θ pada persamaan di atas adalah negatif, jadi h negatif, artinya fluida sedang turun. Namun, volume gas bertambah lebih banyak dibandingkan padatan dan cairan dengan kenaikan suhu yang sama.
