DINAMIKA

DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

KESEIMBANGAN BENDA TEGAR

Pendahuluan.
Dalam cabang ilmu fisika kita mengenal MEKANIKA.
Mekanika ini dibagi dalam 3 cabang ilmu yaitu :
a. KINEMATIKA = Ilmu gerak
Ilmu yang mempelajari gerak tanpa mengindahkan penyebabnya.
b. DINAMIKA = Ilmu gaya
Ilmu yang mempelajari gerak dan gaya-gaya penyebabnya.
c. STATIKA = Ilmu keseimbangan
Ilmu yang mempelajari tentang keseimbangan benda.
Untuk cabang kinematika dan dinamika sudah dipelajari dikelas satu dan dua. Pada bab ini kita akan membahas mengenai STATIKA. dan benda-benda yang ditinjau pada bab ini dianggap sebagai benda tegar.

Definisi-definisi yang harus dipahami pada statika.
a. Keseimbangan / benda seimbang artinya :
Benda dalam keadaan diam atau pusat massanya bergerak dengan kecepatan tetap.
b. Benda tegar : adalah suatu benda yang tidak berubah bentuk bila diberi gaya luar.
c. Partikel : adalah benda dengan ukuran yang dapat diabaikan, sehingga benda dapat digambarkan sebagai titik dan gerak yang dialami hanyalah gerak translasi.
Momen gaya : adalah kemampuan suatu gaya untuk dapat menyebabkan gerakan rotasi. Besarnya MOMEN GAYA terhadap suatu titik sama dengan perkalian gaya dengan lengan momen. = d . F
= momen gaya
d = lengan momen
F = gaya
Lengan momen : adalah panjang garis yang ditarik dari titik poros sampai memotong tegak lurus garis kerja gaya.

Gaya gesekan

Gaya adalah sesuatu yang dapat menyebabkan terjadinya perubahan kecepatan dan perubahan bentuk suatu benda.

• Gaya dilambangkan dengan F.
• Satuan gaya adalah Newton atau dyne.
• 1 Newton = 1 kg m/s²
• 1 dyne = 1 gr cm/s²
• 1 Newton = 10⁵ dyne.

Keseimbangan

Telah dikatakan sebelumnya bahwa suatu benda tegar dapat mengalami gerak translasi (gerak lurus) dan gerak rotasi. Benda tegar akan melakukan gerak translasi apabila gaya yang diberikan pada benda tepat mengenai suatu titik yang yang disebut titik berat.

Benda akan seimbang jika pas diletakkan di titik beratnya

Titik berat merupakan titik dimana benda akan berada dalam keseimbangan rotasi (tidak mengalami rotasi). Pada saat benda tegar mengalami gerak translasi dan rotasi sekaligus, maka pada saat itu titik berat akan bertindak sebagai sumbu rotasi dan lintasan gerak dari titik berat ini menggambarkan lintasan gerak translasinya.

gaya

Gaya adalah sesuatu yang dapat menyebabkan terjadinya perubahan kecepatan dan perubahan bentuk suatu benda.

• Gaya dilambangkan dengan F.
• Satuan gaya adalah Newton atau dyne.
• 1 Newton = 1 kg m/s²
• 1 dyne = 1 gr cm/s²
• 1 Newton = 10⁵ dyne.

Rumus:
F = m * a
Keterangan:

• F = gaya (Newton atau dyne)
• m = massa (dalam kilogram atau gram)
• a = percepatan (m/s² atau cm/s²)

Contoh:

• Berat pada sebuah benda adalah 8 kg. Jika percepatan yang diberikan oleh benda tersebut adalah 5 m/s², berapakah gaya yang diberikan?

Penyelesaian
F = m * a
= 8 * 5
= 40Newton

Kelajuan

Kelajuan

Besar dari vektor kecepatan sering juga disebut sebagai kelajuan. Kelajuan dari sebuah partikel dapat tidak berubah walaupun kecepatannya berubah, yaitu bila vektor kecepatan berubah arahnya tanpa berubah besarnya.
Kelajuan dan kecepatan adalah dua kata yang sering tertukar. Kelajuan berkaitan dengan panjang lintasan yang ditempuh dalam interval waktu tertentu. Kelajuan merupakan besaran skalar.

Contoh:
Sebuah motor melintasi jalan Gianyar-Jimbaran dengan panjang lintasan 120 km dalam waktu 2 jam. Maka, dapat disimpulkan bahwa laju rata-rata mobil tersebut adalah 60km/jam.
v=s.t-1
Perpindahan (displacement)
letak sebuah titik: vektor posisi, yaitu vektor yang dibuat dari titik acuan ke arah titik tersebut. Perpindahan dan kecepatan merupakan besaran-besaran vektor. Perpindahan didefinisikan sebagai perubahan posisi sebuah objek.

Momentum Impuls

Standar Kompetensi1. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik
Kompetensi Dasar1.7 Menunjukkan hubungan antara konsep impuls dan momentum untuk menyelesaikan masalah tumbukan
Indikator Pencapaian Kompetensi1. Memformulasikan teorema momentum-impuls dalam berbagai masalah
2. Mengaplikasikan teorema momentum impuls dalam kehidupan sehari-hari
3. Memformulasikan hukum kekekalan momentum untuk sistem yang terpisah atau terpecah (meledak)
4. Mendefinisikan konsep koefisien restitusi
5. Mengintegrasikan hukum kekekalan energi, kekekalan momentum dan koefisien restitusi untuk berbagai peristiwa, yaitu : tumbukan lenting sempurna dan tumbukan tidak lenting sama sekali dan tumbukan lenting sebagian.
Indikator pencapaian SKL (Untuk UN)Menentukan besaran-besaran fisis yang terkait dengan hukum kekekalan momentum

Urutan Materi Pembelajaran1. Teorema Momentum Impuls
2. Hukum Kekekalan Momentum
3. Koefisien Restitusi dan Jenis-jenis tumbukan
4. Tumbukan 2 benda

GERAK LURUS

GERAK LURUS BERATURAN (GLB)
Gerak benda titik dengan lintasan berbentuk garis lurus dengan jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu sama besar, dan  arah gerak tetap.
Sebuah Benda melakukan gerak lurus beraturan (GLB) jika benda tersebut bergerak dalam lintasan lurus dengan kecepatan konstan.

Formulasi GLB:
xt = x0 + vt
t : waktu
x0 : posisi awal
v : kecepatan
xt : posisi pada saat t
GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN (GLBB)
Gerak benda titik dengan lintasan berbentuk garis lurus dengan jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu tidak sama besar, sedangkan arah gerak tetap.