Dinamika Gerak Lurus

Hukum II Newton

Gerak Pada Bidang Datar

Gaya normal pada bidang datar yang dikenai gaya mendatar yang sejajar terhadap bidang sama dengan berat benda tersebut.....seperti yang terlihat pada rumus di atas gaya normal (N) = massa benda x percepatan grafitasi.

Dengan mengetahui gaya normal suatu benda, Kita dapat menghitung gaya gesak suatu benda......gaya gesek benda dibagi menjadi 2 :

Gaya gesek statis , yakni gaya gesek saat benda diam/tidak bergerak

Gaya gesek kinetis, yakni gaya gesek saat benda bergerak

biasanya koefisien gesek statis > koefisien gesek kinetis.....

Rumus Gaya Gesek sebagai berikut :

Jadi saat kita mengerjakan soal2 fisika yang berkaitan dengan gaya gesek harus hati2.....jangan langsung berasumsi benda yang dikenai suatu gaya pasti bergerak.....ini salah, bila diketahui koefisien gesek statis lebih baik kita buktikan dahulu...apakah gaya yang dikenakan pada suatu benda membuat benda tersebut bergerak atau tidak ?

setelah terbukti gaya (F) lebih besar dari gaya gesak statis ( fgs) barulah kita cari percepatan benda dengan rumus sebagai berikut :

sekarang apa yang terjadi bila gaya yang dikenakan pada benda tidak sejajar terhadap bidang...tetapi membentuk sudut tertentu....seperti gambar di bawah ini :

maka gaya gerak benda bukanlah F namun penguraian gaya F ke sumbu mendatar......yang disebut dengan F gerak.....

penguraian gaya ke sumbu vertikal ke atas juga akan mengurangi gaya normal benda karena berlawanan dengn berat benda....yang secara otomatis juga akan mengurangi gaya gesek benda......

saat besarnya Fgerak dan fgesek diketahui dan percepatan benda dapat dicari secara langsung dengan rumus yang tercantum di sebelah kanan ini ......

sekarang apa jadinya bila lantai licin? bila lantai licin maka gaya geseknya sangat kecil sehingga dapat diabaikan atau sama dengan nol (0) sehingga dalam rumus percepatan  di atas, gaya gesek tidak perlu dicantumkan....

Balok-balok Yang dihubungkan dengan Tali

untuk menghitung percepatan benda di s
amping...kita perlu berasumsi bahwa semua balok2 adalah satu kesatuan, sehingga percepatannya dapat dihitung sebagai berikut :

 sedangkan tegangan tali diantara balok A dan B (T1) dapat kita cari dengan asumsi balok B dan C jadi satu....sehingga untuk mencari tegangan tali tersebut dapat dicari dengan meninjau gaya2 yang bekerja pada balok A atau dengan cara lain meninjau gaya2 yang bekerja pada  gabungan balok B dan C dengan asumsi kedua balok menjadi satu.... dalam artikel ini saya hanya mencantumkan satu cara yakni ditinjau dari gabungan balok B dan C.

sedangkan, Tegangan tali antara balok C (T2) dapat dicari dengan meninjau gaya2 yang bekerja pada balok C....

Mencari Kecepatan Maksimal Truk agar Balok yang Dibawanya Tidak bergeser ke Belakang....

bila ada sebuah truk bererak ke kanan maka muatan yang dibawa truk akan medapat gaya tang berlawanan dengan arah gerak truk...yakni ke kiri....agar gaya tersebut tidak menyebabkan muatan bergeser ke kiri maka gaya yang bekerja tidak boleh melebihi gaya gesek maksimum....seperti rumus di atas....dan percepatan maksimal truk pun dapat dicari......

Soal yang Berkaitan dengan Balok2 yang ditumpuk......

salah satunya sebagai berikut :

 gaya yang menyebabkan benda A bergerak adalah gaya tarik (F) sedangkan yang menghambat adalah gaya gesek benda B pada A (fB) dan gaya gesek gabungan benda A dan B (fAB) pada lantai.......

sedangkan tegangan tali (T) dapat dicari dengan meninjau balok B saja..... ditinjau dari balok B, balok B bergerak ke kiri (karena tempat B berpijak bergerak ke kanan.....) dan tegangannya dapat dihitung dengan rumus yang tercantum di atas.

Gerak Benda Pada Bidang Miring

F gerak adalah gaya yang menyebabkan benda bergerak.....seperti yang diulas dalam artikel terdahulu, jika diketahui gaya gesek statisnya maka kita perlu mengecek apakah F gerak < atau > dari gaya gesek statisnya...

jika lebih besar maka benda akan bergerak dan menimbulkan gaya gesekan (fg) yang berlawanan dengan arah gerak benda....

Dari rumus F gerak  dan fg di atas dapat kita gunakan untuk mencari besarnya percepatan gerak benda :

jika lantai licin berarti besarnya gaya gesek (fg) = 0 atau koefisien geseknya = 0

Sebagai tambahan kadang2 dalam soal ditanyakan

Kapan benda tepat akan bergerak ?

 Jawab :

 Benda tepat akan bergerak saan F gerak harganya = gaya gesek statis maksimumnya.....

dengan mengalikan tetapan gaya gesek maksimum di atas dengan gaya nolmalnya akan diperoleh besarnya gaya gesek maksimumnya.....

Gerak Benda Pada Katrol 

dalam gambar di atas, jika massa balok A > massa balok B maka yang menyebabkan benda bergerak adalah balok A dan yang menghambat adalah balok B maka dalam rumus percepatan di atas tertulis mA - mB.

 sedangkan tegangan talinya dapat kita hitung dengan mudah bila kita konsentrasikan pada pengamatan gaya2 yang bekerja pada balok B :

Gaya yang bekerja pada balok B ada 2 yaitu tegangan tali (T) dan berat benda (WB).....karena T searah dengan percepatannya maka T bernilai positif (+) dan berat benda berlawanan dengan arah percepatannya maka bernlai negatif (-).

Bentuk Katrol yang lain.....

dalam rumus2 sebelah kanan digunakan saat lantai licin....sehingga besarnya gaya gesek lantai terhadap balok A = 0. Sedangkan dalam rumus2 sebelah kiri digunakan saat lantai kasar. Dalam rumus percepatan....antara lantai licin dan kasar perbedaannya terdapat dalam perhitungan gaya yang menyebabkan benda bergerak.....

dalam lantai licin benda bergerak karena berat balok B sedangkan dalam lantai kasar benda bergerak karena selisih berat balok B dengan gaya gesek balok A.

Dalam rumus tegangan tali jika ditinjau dari balok B damam lantai licin dan kasar mempunyai rumus yang sama....( harga berat balok B (WB) positif karena searah dengan percepatannya dan tegangan talinya (T) bernilai negatif karena berlawanan dengan percepatannya......

sebagai tambahan, besarnya tegangan tali dalam lantai licin dapat dihitung langsug tanpa menghitung percepatan gerak dahulu....seperti yang tercantum dalam rumus sebelah kiri bagian bawah.....

Bentuk Katrol yang Lainnya lagi......

dalam rumus2 percepatan sebelumnya baik dalam bidang miring maupun katrol.....saya cantumkan rumus langsugnya....karena rumus2 di atas sering keluar dalam soal.

 namun untuk bentuk2 soal yang lebihkompleks dan lebih beragam kita akan kesilitan jika kita hafalkan semua.....sehingga kita perlu tahu bentuk rumus dasarnya.....

semua bentuk rumus gerak dalam artikel ini semuanya bersumber dari hukum Newton kedua yakni :

 

 F adalah gabungan gaya2 yang bekerja pada benda sehingga benda bergerak dengan percepatan a

 sebagai contoh bentuk katrol di atas ada 3 gaya yang bekerja yakni : berat balok B, Gaya gerak balok A dalam bidang miring dan gaya gesek benda A terhadap lantai..... dan berlaku hubungan sebagai berikut :

Gaya yang bekerja pada katrol di atas dapat berupa gabungan -/+ dengan gaya gerak balok A dan berat balok B namun selalu dikurangi dengan gaya geseknya....karena gaya gesek selalu berlawanan dengan arah gerak.

Gaya Normal dalam Lift

| LG |