5:14 AM
godness54
ini cuma lg uji coba dulu.....................
dinamika gerak
(Penerapan Hukum-hukum Newton)
Standar Kompetensi : 3. Mendeskripsikan gejala alam dalam cakupan mekanika klasik sistem diskret (partikel)
Kompetensi Dasar : 3.5. Menginterpretasikan hukum-hukum Newton dan penerapannya pada gerak benda
A. gesekan
Dalam kehidupan sehari-hari sangat banyak kita temukan penerapan hukum-hukum newton, contoh mengapa kita bisa berjalan dengan mantap tidak tergelincir, mengapa kita terdorong ke depan saat mobil yang kita tumpangi yang sedang berjalan tiba-tiba berhenti, bagaimana hubungan antara massa benda dengan gaya dan percepatan benda dan lain sebagainya
Perhatikan gambar berikut
| 1. |  |
Bila kita mendorong mobil dari keadaan diam, maka kita memerlukan ............................................(1) tetapi bila mobil telah bergerak, maka ............................................(2). hal ini disebabkan untuk mendorong mobil, kita perlua melawan gesekan antara ban mobil dengan jalan. Hal ini menunjukkan bahwa dalam keadaan diam, gaya gesekannya lebih besar dari pada dalam keadaan bergerak.
Ada dua jenis gaya gesekan, yaitu :
· fs = gaya gesekan statis, yang timbul bila benda masih dalam keadaan diam
dirumuskan dengan fs = ............................................(3a) satuannya .................................... (3b)
· fk = gaya gesekan kinetis (gerak) yaitu gaya yang timbul pada benda yang sedang bergerak
dirumuskan dengan fk = ............................................(4a) satuannya .................................... (4b)
ms; mk = koefisien gesekan statis dan kinetis yang ditentukan oleh kekasaran bidang sentuh
N = gaya normal
ms > mk; 1 ³ m ³ 0
| 2. |  |
| Gambarkan semua gaya yang bekerja pada kedua benda di atas, dan tuliskan rumus percepatan benda saat bergerak! | |
| ........................................................................................................................................................................................................................(5a) | ........................................................................................................................................................................................................................(5b) |
| 3. |  |  |
| | Benda pada bidang miring yang kasar dalam keadaan diam | benda bergerak ke bawah bidang miring yang kasar |
| | Gambarkan semua gaya yang bekerja pada kedua benda itu, dan tuliskan rumus percepatan benda saat bergerak! | |
| | ........................................................................................................................................................................................................................(6a) | ........................................................................................................................................................................................................................(6b) |
4. Sebuah benda bermassa 2 kg bekerja gaya F = 40 N dan mk = 0,4 serta a = 30°.
a. Gambarkan semua gaya yang bekerja!
b. Hitunglah percepatan benda!
........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................(7)
5. Sebuah benda yang beratnya W meluncur ke bawah dengan kecepatan tetap pada suatu bidang miring yang kasar. Bila sudut kemiringan 30° terhadap bidang datar :
a. Gambarkan, lengkap dengan semua gaya yang bekerja!
....................................................................................................................................................................................................................................................................................................(8)
b. Tentukan koefisien gesekan antara benda dengan bidang miring!
....................................................................................................................................................................................................................................................................................................(9)
6. Gerak dalam bidang licin
 |
Sebuah bola bermassa m menggelinding dari A sampai ke E. Sesaat benda pada titik B, C, D dan E gambarkanlah semua gaya yang bekerja dan dapatkan percepatan di masing-masing titik!
Di B ...................................................(10a), di C ...................................................(10b), di D ...................................................(10c), di E ...................................................(10d)
7. Gerak di luar bidang
Gambarkan gaya yang bekerja saat di bukit ...................................................(11a) dan di lembah ...................................................(11b).
Dapatkan percepatan masing-masing
...................................................(12a)
...................................................(12b)
8. Mobil saat berada di tikungan
Gaya sentripetal mempengaruhi mobil, besarnya sama dengan gaya gesekan statis antara ban mobil dengan jalan. Jika mobil tidak slip maka gaya gesekan yang mempengaruhi mobil :
dari informasi tersebut perolehlah rumus kecepatan mobil saat benda di tikungan :
................................................................................................................................................................................................................................................................................................................(13)
 |
9. Jalan di bidang miring yang licin.
Tuliskan gaya-gaya yang bekerja, tuliskan kecepatan yang diperbolehkan!
................................................................................................................................................................................................................................................................................................................(14)
 |
10. Dua benda diikatkan dengan tali lemas yang massa, dan gesekannya dengan katrol diabaikan. Gambarkan semua gaya yang bekerja!
................................................................................................................................................................................................................................................................................................................(15)
dapatkan percepatan saat benda (2) turun. Tuliskan tegangan tali masing-masing!
................................................................................................................................................................................................................................................................................................................(16)
11. Dua benda diikat pada tali lema syang massa dan gesekannya dengan katrol diabaikan. Gambarkan semua gaya yang bekerja!
 |
....................................................................................................................................................................................................................................................................................................(17a)
dapatkan percepatannya!
..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................(17b)
12. Perhatikan gambar!
 |
Dapatkan Fmak agar benda (1) tetap di atas benda (2)
................................................................................................................................................................................................................................................................................................................(18)
soal latihan
| 1. Sebuah balok kayu 10 kg diletakkan di atas lantai kasar yang memiliki koefisien gesekan 0,3 dan 0,2. Tentukan gaya gesekan yang bekerja pada balok dan percepatan balok (percepatan gravitasi 10 m/s2) jika balok didorong dengan gaya horizontal : a. 15 N b. 30 N c. 40 N | |
| 2. Sebuah peti bermassa 50 kg, mula-mula diam di atas lantai horizontal yang kasar (koefisien gesekan adalah 0,1 dan 0,5)  Kemudian peti itu didorong dengan gaya P yang arahnya seperti pada gambar. Jika sin q = 0,6 dan cos q = 0,8, tentukan gaya gesek dan percepatan yang dialami peti jika : a. P = 200 N b. P = 300 N c. P = 400 N | |
| 3. Sebuah balok 6 kg diam di puncak bidang miring kasar yang memiliki sudut kemiringan 30° terhadap arah horizontal. Jika balok dibiarkan bebas, maka balok akan meluncur menuruni bidang dan dalam waktu 2.5 sekon menempuh jarak 4 m (g = 10 m/s2). Hitung : a. percepatan balok, b. koefisien gesekan kinetis antara bidang dan balok, dan c. gaya gesekan yang bekerja pada balok | |
| 4. Balok A bermassa 100 N diikat dengan tali mendatar di C (lihat gambar). Balok B beratnya 500 N. Koefisien gesekan antara A dan B adalah 0,2 dan koefisien gesekan antara B dan lantai adalah 0,5. Tentukan besar gaya F minimum untuk menggeser balok B. Tentukan juga tegangan tali!  | |
| 5. Sebuah mobil bermassa 1 ton (1 ton = 1000 kg) bergerak dengan kelajuan 30 ms-1 mengitari suatu belokan yang radiusnya 0,60 km pada suatu lintasan horizontal. Berapa besar gaya sentripetal yang diperlukan untuk menjaga mobil tetap bergerak mengitari belokan? Dari mana gaya ini berasal? | |
| 6. Sebuah mobil bermassa 1,2 ton sedang melewati tikungan jalan pada laju 6,0 m/s. Jika jari-jari kelengkungan adalah 9,0 m, berapakah koefisien gesekan statis minimum antara ban-ban mobil dengan jalan agar mobil dapat membelok tanpa slip (g = 10 m/s2) | |
| 7. Tikungan pada sebuah jalan memiliki jari-jari kelengkungan 60 m. Jalan itu dimiringkan sedemikian sehingga tanpa gesekan pun mobil selalu dapat membelok tanpa slip pada kelajuan 25 m/s. Pada sudut berapakah jalan itu harus dimiringkan? (g = 10 m/s2) | |
| 8. Untuk tikungan jalan seperti dalam nomor 7 dan dengan sudut kemiringan tetap seperti dalam nomor 7, berapakah laju maksimal mobil tanpa slip jika koefisien gesekan statis antara ban-ban mobil dan jalan adalah  | |