TUGAS AWAL PERCOBAAN V PESAWAT ATTWOOD D I S U S U N OLEH : NAMA STAMBUK : DIAN FITRASARI : A 241 10 001 KELOMPOK : VI (enam) ASISTEN : NURJANNAH PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS TADULAKO JANUARI, 2012 TUGAS PENDAHULUAN 1. Sebutkan bunyi hukum I Newton ! Jawab. Setiap benda akan diam atau bergerak lurus beraturan jika resultan gaya yang bekerja pada benda itu sama dengan nol. 2. Tuliskan secara matematis hokum II Newton dan sebutkan arti lambang-lambang yang digunakan. Jawab. dengan, a = percepatan suatu benda (m/s2), F = gaya yang bekerja pada benda (N), m = massa benda (kg). 3. Dimulai dari definisi a = dv/dt dan v = dx/dt, turunkan persamaan gerak yang menyatakan v dan x sebagai fungsi dari waktu untuk percepatan tetap. Jawab. ; 4. Tuliskan hukum II Newton dan ungkapkan artinya. Jawab. Faksi = - Freaksi Jika suatu benda misalkan A memberikan gaya pada B, maka B akan mengerjakan gaya pada A yang sama besarnya tetapi berlawanan arah. Gaya pertama dapat disebut aksi dan gaya kedua disebut reaksi. 5. Tuliskan persamaan gerak rotasi yang analog (menggantikan persamaan) besaran-besaran pada gerak linear seperti kedudukan x, kecepatan linear v, percepatan linear a, massa m, gaya F, dan pusat linear P. Jawab. Gerak Linear Perpindahan linear (x) Kecepatan linear (v) Percepatan linear (a) Massa (m) Gaya (F) Pusat linear (p) Gerak Rotasi Perpindahan sudut (U) Kecepatan sudut ([) Percepatan sudut (E) Momen inersia I Torsi (X) Momentum sudut (L) 6. Tuliskan hukum II Newton untuk gerak rotasi ! Jawab. X=IE dengan, X = momen gaya (N m) I = momen inersia (kg m2) E = percepatan sudut (rad/s2) 7. Buktikan rumus percepatan dari persamaan 5-1. Jawab. Gerak translasi y Untuk tali 1 (1) y Untuk tali 2 (2) Gerak rotasi (3) Subtitusi persamaan (1) dan (2) ke persamaan (3) 8. Tentukan momen inersia katrol I, jika M1 dan M2 = M, dari persamaan 5-1. Jawab. 9. Jika momen inersia katrol diabaikan bagaimana percepatan benda tersebut ? Jawab. Jika I = 0, maka 10. Hitunglah nilai tegangan tali (T1) dan tegangan tali (T2) pada gambar 5-3. Jawab. y Untuk tali 1 y Untuk tali 2 Hukum I Newton menyatakan jika resultan gaya yang bekerja pada suatu sistem (benda) sama dengan nol, maka benda dalam keadaan setimbang dan dirumuskan F !0 . Hukum I Newton disebut hukum kelembaman / inersia atau kesetimbangan gaya. Akan tetap diam maka sistem dalam keadaan seimbang. Hukum I Newton memberikan pengertian bahwa : a. Arah dan kecepatan benda sama dengan arah gaya yang bekerja pada benda. b. Besarnya percepatan sebanding dengan gayanya. c. Bila gaya bekerja pada benda, maka benda mengalami percepatan tertentu dan sebaliknya, bila benda mengalami percepatan tertentu ada gaya penyebabnya. Hukum II Newton menyatakan bahwa percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya sebanding dengan besar dan arah resultan gaya serta berbanding terbalik dengan massa. Dari Hukum Newton II ini dapat dapat disimpulkan bahwa : a. Besarnya percepatan sebanding dengan gayanya. b. Bila gaya bekerja pada benda, maka benda mengalami percepatan dan tentu ada penyebabnya. c. Arah dan kecepatan benda sama dengan arah gaya pada benda. Suatu benda yang kecepatannya berubah terhadap waktu dikatakan mengalami percepatan. Jadi, suatu benda mengalami percepatan jika kelajuannya bertambah, berkurang, atau arah geraknya berubah. Jika kecepatan awal benda v dan setelah waktu t, kecepatan akhir menjadi t v maka percepatannya dapat dihitung dengan Persamaan 3.1 dibawah ini. Satuan percepatan adalah v Gerak lurus berubah beraturan adalah gerak benda pada lintasan lurus dengan percepatan tetap. Di dalam menghitung jarak, kecepatan, dan kecepatan rata-rata pada GLBB dapat menggunakan Persamaan 3.2 - 3.6 dibawah ini. Untuk kecepatan yang konstan atau tanpa percepatan (a=0), maka benda akan bergerak dengan lintasan lurus. Keadaan seperti ini disebut gerak lurus beraturan (GLB). Di dalam menghitung jarak, kecepatan, dan kecepatan rata-rata pada GLB dapat menggunakan Persamaan 3.7 - 3.9 dibawah ini. Bila benda bergerak melingkar melalui porosnya maka persamaan geraknya ekuivalen dengan persamaan gerak linier. Dalam hal ini ada besaran fisis momen inersia yang memainkan peranan seperti massa pada gerak linier. Momen gaya ekuivalen dengan gaya. Momen inersia dari suatu benda terhadap poros tertentu harganya sebanding dengan massa benda dan sebanding dengan pangkat dua jarak terhadap poros dapat dihitung menggunakan Persamaan 3.10 - 3.11 dibawah ini. I }m....(3.10) I }r ..(3.11)Untuk katrol dengan beban seperti pada gambar dibawah, maka berlaku Persamaan 3.12 dan 3.13 dibawah ini. Saat m di P dijepit, m2 serta m berada di A. Jika kemudian m dilepas maka (m2 + m3) akan turun dari A ke B dengan gerak lurus dipercepat. Pada saat melalui B, m3 akan tertinggal sehingga gerak dari B ke C akan merupakan gerak lurus beraturan bilamana m1 = m2. Mesin Atwood merupakan suatu sistem mekanika yang terdiri dari dua massa M1 dan M2 yang dihubungkan dengan tali melalui katrol. Jika M1 M2 maka sistem akan bergerak dengan percepatan yang dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 3.14 dibawah ini. dengan g merupakan percepatan gravitasi bumi. Namun jika gaya gesek antara katrol dengan tali diperhitungkan, maka diperlukan faktor koreksi, sehingga dalam menghitung percepatan gravitasi bumi menggunakan Persamaan 3.15 dibawah ini. DAFTAR PUSTAKA Abdullah, Mikrajuddin. 2007. Catatan Kuliah Fisika Dasar I. Bandung: Penerbit ITB. Anonim. 2008. Pesawat Atwood. http: //fisikaasyik.com. Diakses Desember 2011. Supiyanto. 2007. Fisika Kelas X untuk SMA/MA. Jakarta: Phibeta. Saat sebuah benda berada dalam kondisi atau keadaan seimbang, maka pada benda tersebut berlaku hukum I Newton.
Berdasarkan hukum I Newton tersebut, benda dapat memiliki beberapa kemungkinan keadaan, yaitu:
Dari kemungkinan-kemungkinan tersebut, ada satu kemungkinan yang pasti saat hukum I Newton berlaku pada sebuah benda, yaitu benda pasti tidak akan mengalami percepatan. Gerak Lurus Beraturan (GLB) merupakan gerak suatu benda pada lintasan lurus dengan kecepatan yang konstan (tetap). Pada kehidupan sehari-hari, gerak ini dapat kita temui pada gerak kereta api di lintasan lurus yang melaju dengan kecepatan konstan. Karena GLB memiliki kecepatan yang konstan, maka tidak ada percepatan yang terjadi, atau percepatannya adalah sama dengan nol. Jadi, jawaban yang benar adalah E.
Apa pengertian keseimbangan? Dalam ilmu fisika sebuah sistem dalam keseimbangan bila memenuhi syarat semua jumlah gaya gaya yang bekerja pada sisten tersebut sama dengan nol [hukum Newton pertama]. Pada saat ini sistem memiliki dua kemungkinan yang pertama diam atau kemungkinan kedua bergerak lurus beraturan [glb] atau gerak dengan kecepatan tetap. Untuk sistem dalam keadaan diam dinamakan keseimbangan statis sedangkan dalam keaadaan bergerak dinamakan seimbang dinamis. Keduanya tetap bisa dikatangan sistem dalam keseimbangan. Keseimbangan partikel Partikel adalah benda yang ukurannya diabaikan sehingga dapat di gambarkan sebagai titik. Suatu partikel tidak mengalami gerak rotasi yang menimpanya hanya akan mengakibatkan gerak translasi. Oleh karena itu suatu partkel dikatakan seimbang harus memenuhi syarat bahwa jumlah gaya yang bekerja pada nya sama dengan nol ∑F = 0 Bila partikel tersebut berada pada bidang dimana horizontal sebagai sumbu x serta vertikal sebagai sumbu y maka syarat keseimbangan di atas dapat ditulis lebih terperinci menjadi Keterangan
Sesuai dengan hukum pertama Newton tentang gerak bahwa “jika resultante gaya yang bekerja pada sebuah partikel sam dengan nol maka pada benda tersebut memiliki dua kenungkinan yaitu diam atau gerak lurus beraturan [kecepatan tetap]. Jadi partikel dalam keadaan seimbang tidak harus diam tetapi sitem dalam keadaan seimbang bisa terjadi bila dalam keadaan gerak lurus beraturan yaitu gerak dengan kecepatan tetap. Keseimbangan benda tegar Benda tegar adalah benda yang tidak mengalami perubahan bentuk ketika diberi gaya luar. Dapatkah kalian sebutkan contohnya? Suatu benda dikatakan dalam keadaan seimbang bila memiliki keseimbangan translasi [diam atau bergerak lurus beraturan] dan keseimbangan rotasi yaitu tidak berputar atau berputar dengan kecepatan sudut tetap.
Keterangan
Bila sebuah benda memenuhi kedua syarat diatas maka bisa disebut pula memiliki dua jenis keseimbangan mekanik
Keseimbangan rotasi Benda dikatakan memiliki keseimbangan rotasi bila memenuhi syarat sebagai berikut 1. Benda tidak mempunyai percepatan angular
3. Jumlah torsi = nol tetapi jumlah gaya tidak harus = nol Demikian posting kali ini tentang sistem dalam keseimbangan mudah mudahan ada manfaatnya bagi adik adik kelas 12 SMA dan kelas 10 SMK Teknologi . Bila ada pertanyaan mari kita diskusikan di kolom komentar. Page 2Dalam Fisika, suatu sistem dapat dikatakan seimbang bila sistem tersebut dalam keadaan tanpa gerak [diam] atau bergerak lurus beraturan. Dalam keadaan ini berarti resultan gaya yang bekerja pada sistem itu sama dengan nol [Hukum Newton I]. Sistem yang seimbang dalam keadaan tanpa gerak dinamakan seimbang statis, sedangkan sistem atau benda yang seimbang dalam keadaan bergerak dinamakan seimbang mekanis. Partikel merupakan benda yang ukurannya dapat diabaikan dan dapat digambarkan sebagai suatu titik materi. Partikel tidak mengalami gerak rotasi melainkan hanya gerak translasi dan syarat partikel dalam keaadaan seimbang adalah resultan gaya sama dengan nol. ΣF = 0 Jika gaya diuraikan dalam sumbu X dan Y, maka syarat keseimbangan dapat dituliskan sebagai: ΣFx = 0 ΣFy = 0 Keterangan : ΣFx = resultan gaya pada komponen sumbu X ΣFy = resultan gaya pada komponen sumbu Y Sebuah partikel dikatakan dalam keadaan seimbang tidak harus dalam keadaan diam melainkan dapat terjadi apabila benda tersebut dalam keadaan bergerak lurus beraturan [percepatan partikel sama dengan nol dan kecepatan konstan ]. Keseimbangan 3 gaya : 1. Apabila ada tiga buah gaya yang seimbang, maka resultan dua buah gaya akan sama besar dan berlawanan arah dengan gaya yang lain 2. Hasil bagi setiap besar gaya dengan sinus sudut diseberangnya selalu bernilai sama F1 = F2 = F3 Sin α sin β sin γ Benda tegar adalah benda yang posisi partikelnya tetap atau benda yang tidak mudah berubah bentuknya ketika diberi gaya luar. Suatu benda dikatakan dalam keadaan seimbang bila memiliki keseimbangan translasi [diam atau bergerak beraturan ] dan keseimbangan rotasi [tidak berputar atau berputar dengan kecepatan sudut tetap]. Pada keseimbangan translasi berlaku F = m.a, sedangkan pada keseimbangan rotasi berlaku τ = I.α. Syarat seimbang translasi : ΣF = 0 atau ΣFx = 0 ΣFy = 0 Syarat seimbang rotasi Στ = 0 Jadi syarat seimbang benda tegar adalah ΣFx = 0 ΣFy = 0 Στ = 0 Sebagaimana kita ketahui benda yang dalam keadaan seimbang tidak harus dalam keadaan diam namun percepatan linear a = 0, dan percepatan sudut α = 0. Benda yang berada dalam keadaan diam dan seimbang dinamakan diam statis, sedangkan benda seimbang namun keadaan bergerak beraturan disebut keseimbangan mekanik. Sehingga ada dua jenis keseimbangan mekanis, yaitu : Keseimbangan translasi Keseimbangan rotasi 3. KESEIMBANGAN ROTASI Benda dikatakan mempunyai keseimbangan rotasi bila memenuhi syarat :
4. MOMEN GAYA Pengertian Momen Gaya adalah efek putar dari sebuah gaya terhadap suatu sumbu putar. Besar Momen gaya sama dengan perkalian gaya terhadap jarak τ = F . d dengan τ = Momen Gaya [Nm] F = gaya [N] d = jarak sumbu putar terhadap garis kerja gaya [m] Momen gaya yang searah putaran jarum jam bertanda positif, sedangkan yang berlawanan arah dengan putaran jarum jam bertanda negatif. 5. MOMEN KOPEL Kopel adalah dua buah gaya yang sejajar, sama besar, dan berlawanan arah. Momen kopel adalah perkalian antara gaya dengan jarak antara kedua gaya M = F d Sifat – sifat momen kopel : 1. Sebuah kopel dapat dipindahkan baik pada bidang asalnya ataupun pada bidang lain yang sejajar dengan bidang asalnya dengan besar dan arah yang tetap. 2. Resultan sebuah kopel M dengan sebuah gaya F yang sebidang adalah sebuah gaya yang besar dan arahnya sama dengan F semula, tetapi garis kerjanya bergeser sejauh d dari gaya awalnya. d = M F 6. KOORDINAT TITIK TANGKAP GAYA RESULTAN Jika resultan komponen gaya pada sumbu Y adalah Ry dengan jarak Xr dari sumbu Y, maka berlaku hubungan : Στy = τy1 + τy2 + τy3 +…..+ τyn RyXr = F1yX1 + F2yX2 + F3yX3 +…..+ FnyXny Kooordinat gaya resultan: Xr = F1yX1 + F2yX2 + F3yX3 + …..+ FnyXn F1y + F2y + F3y +…..+ Fny Yr = F1xY1 + F2xY2 + F3xY3 + …..+ FnxYn F1x +F2x + F3x + …..+Fnx 7. TITIK BERAT Menentukan titik berat dengan perhitungan Xo = X1W1 + X2W2 + X3W3 +… W1 + W2 + W3 + … Yo = Y1W1 + Y2W2 + Y3W3 + … W1 +W2 + W3 +… Sejalan dengan pengertian titik berat, maka titik pusat massa suatu benda didefinisikan sebagai Xpm = X1m1 + X2m2 + X3m3 +… m1 + m2 + m3 +… Ypm = Y1m1 + Y2m2 + Y3m3 +… m1 +m2 + m3 +… Berdasarkan keadaan benda dikenal tiga macam keseimbangan yaitu keseimbangan stabil, keseimbangan labil, dan keseimbangan indeferen. a. Keseimbangan Stabil [mantap] : Bendsa dikatakan seimbang stabil jika posisi benda berubah pada saat mendapat gangguan, seperti dorongan atau tarikan. Namun pada saat gangguan dihilangkan, benda kembali pada posisi semula. b. Keseimbangan Labil : Benda dikatakan labil jika setelah gangguan yang mengenai dihilangkan, benda tidak kembali pada posisi semula. c. Keseimbangan Indeferen [Netral] : Benda memiliki keseimbsngan indeferen jika setelah gangguan dihilangkan, titik berat benda tetap pada satu garis lurus seperti semula. Jika benda mendapatkan pengaruh gaya lalu benda melakukan gaya translasi disebut menggeser, jika benda melakukan gerak rotasi maka benda tersebut dikatakan mengguling. Sehingga dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
Page 2Video yang berhubungan |
Apakah benda yang bergerak lurus beraturan dapat dikatakan dalam keadaan seimbang jelaskan
Pos Terkait
Copyright © 2024 adaberapa Inc.
