DINAMIKA

Bagian mekanika yang membahas tentang peubah gerak benda. Peubah gerak dibedakan atas dua, yaitu peubah gerak pada gerak translasi (gaya) dan peubah gerak pada gerak rotasi (torka).

Hukum NewtonGaya merupakan besaran yang berperan sebagai peubah gerak translasi. Gaya juga berperan sebagai pelaku usaha pada gerak translasi.

Hukum fisika tentang gaya dinyatakan oleh hukum newton I, II, III Newton dan hukum gravitasi umum newton.

Hukum Newton I“Bila benda tidak menderita gaya luar maka benda itu tetap dalam keadaan stasioner”

Benda disebut dalam keadaan stasioner bila benda itu dalam keadaan diam atau melakukan gerak lurus beraturan (GLB).

Hukum newton I bermakna bahwa setiap benda selalu memiliki sifat lembam karena cenderung mempertahankan keadaannya.

Hukum newton secara matematis dapat dinyatakan...

Hukum II Newton “jika benda menderita gaya maka gaya itu sebanding

dengan laju perubahan momentum linearnya”Hukum II newton dapat dinyatakan dalam 3 keadaan

khusus... Pada sistem SI (MKS dan cgs) hukum II newton

menjadiF =

F = v + m

Untuk sistem SI dan benda bergerak dengan kecepatan tetap. Maka persamaan yang diperoleh...

F = v

Pada sistem SI, massa benda tetap ( = 0) F = m = ma

Hukum III newton“sistem terisolasi yang melibatkan 2 benda, maka gaya aksi (Faksi) oleh benda 1 sama besar dan berlawanan arah dengan gaya reaksi (Freaksi) oleh benda 2”secara matematika hukum III newton dapat dinyatakan...

Faksi = FreaksiCiri hukum ini adalah pasangan gaya salin berinteraksi (saling panah) dan

pusat massa dari kedua benda itu diam.Keberlakuan hukum III newton dapat diuraikan dari hukum kekekalan

momentum linear. Ditinjau sistem terisolasi yang terdiri dari 2 buah massa, masing-masing m1 dam m2 . Berhubung tidak adanya gaya luar yang mempengaruhi sistem itu maka gaya yang diderita oleh m1 hanya diakibatkan oleh m2 . Karena sistem dalam keadaan terisolasi maka momentum linear keseluruhan sistem itu tetap (p total = tetap) dan perubahan momentum linearnya (Δp total = 0) adalah nol.

Δp1 = -Δp2jika persamaan diatas dibagi dengan selang waktu (Δt)...

= -

F12 = -F21

GayaPengelompokan gaya1. gaya tetap

gaya ini mempunyai besra dan arah yang tetap serta tidak bergantung pada apapun, termasuk pada waktu dan posisi. Contoh gaya ini adalah gaya berat benda yang berada didekat permukaan bumi.gaya ini biasa ditulis dalam bentuk F = Fₒ = FₒF

Fₒ melambangkan nilai skalar gaya tetap dan(F) merupakan vektor satuan dari Fₒ.

2. Gaya fungsi waktuGaya yang biasa dilambangkan F = F(t), nilai dan arahnya berubah setiap (t). Contoh gaya ini adalah gaya dorong pada kendaraan bermotor. Besar dan arah dari gaya itu bergantung pada kehendak si pengendara.

Hitungan gaya

Persamaan matematis yang menyatakan percepatan gerak benda atau gaya resultan karena Fᵣ ≠ 0 disebut persamaan gerak benda.

Persamaan gerak secara matematis dapat diselesaikan bila persamaan itu hanya melibatkan 2 peubah saja.Contoh sebuah benda bermassa m menderita 2 jenis gaya yaitu gaya bergantung kelajuan F(v) dan gaya tetap Fₒ.Kedua gaya itu memberikan gaya resultan sebesar Fᵣ dan perlajuan resultan ɑᵣ(= ),sehingga

memenuhi kaitan Fᵣ =maᵣ=Fₒ+F(v)

Usaha

Usaha adalah salah satu bentuk tenaga yang ditampilkan oleh adanya perpindahan benda.

Usaha terjadi karena adanya gaya yang bekerja pada benda sehingga benda berpindah maka gaya merupakan pelaku usaha.

Didefinisikan besaran usaha(W) sebagai perkalian skalar antara pelaku usaha (F) pada benda pergeseran yang terjadi (dr),sehingga :

W=∫dW=∫F .dr

DayaDaya adalah besarnya laju sistem dalam

melakukan usaha atau mengkonsumsi tenaga.Daya(P) dirumuskan sebagai perubahan usaha

(dW) persatuan selang waktu (dt):P=

Mengingat pelaku usaha (gaya) F yang

menyebabkan pergeseran dr maka dW=F-dr.

Hal itu menyebabkan penampilan P dapat ditulis dalam bentuk: p=F. =F.v

TorkaTorka disebut pula momen gaya,berperan sebagai

gaya pemutar .Jika torka resultan yang diderita benda tidaklah

nol maka benda melakukan gerak putar dengan frekuensi sudut berubah terhadap waktu.

Jika torka resultan pada benda bernilai nol maka benda disebut dengan kesetimbangan rotasi. Selain itu benda disebut dengan kesetimbangan translasi bila gaya resultannya nol.