3. hand out hk i newton

7/21/2019 3. Hand Out Hk i Newton

http://slidepdf.com/reader/full/3-hand-out-hk-i-newton 1/11

BAHAN AJAR FISIKA

SUB BAB: GAYA & HUKUM I NEWTON

OLEH:

LUSI MIRAWATI

GAYA DAN HUKUM I NEWTON

1



KOMPETENSI DASAR DAN INDIKATOR

1.1 Bertambah keimanannya dengan menyadari hubungan keteraturan

dan kompleksitas alam dan jagad raya terhadap kebesaran Tuhan yang

menciptakannya

1.2 Menyadari kebesaran Tuhan yang mengatur karakteristik fenomena

gerak, uida, kalor dan optik2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu objektif

jujur teliti cermat tekun hati!hati bertanggung ja"ab terbuka kritis

kreatif ino#atif dan peduli lingkungan$ dalam akti#itas sehari!hari

sebagai "ujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan dan

berdiskusi

! Menunjukan sikap jujur

! Menunjukan sikap rasa ingin tahu

! Menunjukan sikap tanggung ja"ab

! Menunjukan sikap teliti

2.2 Menghargai kerja indi#idu dan kelompok dalam akti#itas sehari!hari

sebagai "ujud implementasi melaksanakan percobaan dan melaporkan

hasil percobaan

! Menunjukkan toleransi pada saat melaksanakan diskusi dan

percobaan

! Menunjukkan kerja sama pada saat melaksanakan diskusi dan

percobaan

! Menunjukkan komunikatif pada saat melaksanakan diskusi dan

percobaan

%.& Menganalisis hubungan antara gaya, massa, dan gerakan benda

pada gerak lurus%.&.1 Menjelaskan pengertian gaya%.&.2 Mejelaskan & jenis gaya (gaya berat, gaya normal, gaya

tegangan tali, dan gaya gesekan$%.&.% Menggambarkan diagram benda bebas

%.&.& Menjelaskan hukum ' e"ton

%.&.) Memberikan & contoh penerapan hukum ' e"ton

%.&.* Menerapkan hukum ' e"ton untuk menyelesaikan

permasalahan dalam kehidupan sehari!hari

&.& Merencanakan dan melaksanakan percobaan untuk menyelidiki

hubungan gaya, massa, dan percepatan dalam gerak lurus&.&.1 Merumuskan hipotesis percobaan&.&.2 Merangkai alat percobaan hukum ' e"ton&.&.% Melaksanakan percobaan hukum ' e"ton

&.&.& Mengolah data percobaan hukum ' e"ton

&.&.2 Menyimpulkan hasil percobaan hukum ' e"ton



Hukum Newton

mempelaja terdiri atasditerapkan

! Hukum I Newton

! Hukum II Newton

! Hukum III Newton

! Bidang datar

! Bidang miring

! Bidang kasar! Benda yang digantung

Gaya dan

Jenis-

Jenisnya



GAYA DAN HUKUM I NEWTON

+-

+ambar 1. eseorang mendorong mobil dan seekor kuda menarik kereta

Bila kalian mengenal kata gaya, apa

yang ada dalam pikiran kalian/...'ya tepat

sekali. 0ada umumnya, gaya selalu

diidentikkan dengan tarikan atau

dorongan. pakah gaya dapat

menyebabkan benda bergerak/

ihatlah +ambar 2 aat kalian

mendorong tembok dengan sekuat!

kuatnya, tembok tidak akan bergerak

ataupun berpindah tempat. 3adi, dapat

dikatakan bah"a gaya tidak selalumenyebabkan benda bergerak. alu gaya

apa sajakah yang terdapat dalam benda/

4ntuk lebih memahaminya, simaklah

handout ini

0ada pembahasan sebelumnya, kita telah mengenal istilah kinematika.

pa yang dimaksud kinematika/ 5inematika adalah cabang mekanika yangmempelajari gerak benda tanpa memperhatikan penyebabnya. 0ada

pembahasan kali ini, kalian akan mempelajari gerak benda dengan

memperhatikan penyebabnya. 6al inilah yang dimaksud dengan dinamika.

+ambar 2. eseorangmendorong almari



37'!37' +-B

f

8.

" 9 mg

+ambar %. Berbagai peristi"a yang menunjukkan pengaruh gaya

pa itu gaya/ pa pengaruh gaya terhadap suatu benda/ Bila melihat di

lingkungan sekitar, saat benda kita beri gaya maka benda tersebut akan

mengalami perpindahan, berubah bentuk, kecepatan benda juga berubah,

berubah arah, dan lain!lain. 3adi, gaya adalah dorongan atau tarikan yang

menyebabkan benda berpindah tempat, berubah bentuk, berubah ukuran,berubah kecepatan, atau berubah arahnya. +aya merupakan besaran yang

memiliki besar dan arah sehingga dapat disimpulkan bah"a gaya merupakan

besaran #ektor. lat yang digunakan untuk mengukur gaya adalah neraca

pegas.

1. Diagram Benda BebaBerkaitan dengan pembahasan selanjutnya tentang 6ukum!hukum

e"ton, agar lebih mudah memahami materi, maka kalian harus mengenal

terlebih dahulu diagram benda bebas. Diagram benda beba adalah

diagram yang digunakan untuk menunjukkan besar dan arah semua gaya yang

bekerja pada sistem benda untuk suatu kondisi yang diberikan.

emua #ektor gaya pada diagram benda bebas diberikan nama atau

simbol untuk menunjukkan jenis gaya yang bekerja. 4ntuk menggambarkan

benda tempat gaya bekerja biasanya dinyatakan dalam bentuk kotak dan

semua gaya yang bekerja digambarkan pada kotak tersebut dengan mengarah

keluar sesuai dengan jenis gaya yang bekerja. :ontoh diagram benda bebasdapat dilihat pada +ambar %.

+ambar &. :ontoh diagram benda bebas

Berdasarkan +ambar &, sebuah benda ditarik pada sebuah lantai.

;iagram benda bebas pada +ambar 1 menunjukkan & buah gaya yang bekerja

pada sebuah benda, yaitu gaya normal ($, gaya berat ("$, gaya gesek (f$, dan

gaya luar (8$. 6ukum e"ton dapat diterapkan pada penyelesaian

permasalahan sehari!hari untuk sistem benda yang diam (statis$ maupun

benda yang bergerak (dinamis$.

!. "eni#"eni Gaya



ka percepatan gra#itasi di ingaraja sebesar <,= m>s2, berapa berat benda yang massanya ) kg di inga

enye$eaian%

9 ) kg

1? m>s2

:ontoh soal

a. Gaya Bera&+aya berat ini biasa kita kenal sebagai gaya tarik bumi atau berat. pa

yang dimaksud dengan berat/ Berat adalah gaya gra#itasi bumi yang bekerja

pada suatu benda, dan arahnya selalu menuju pusat bumi. +aya berat

disimbolkan dengan huruf ".edangkan penggambaran gaya berat pada

berbagai benda dengan berbeda posisi dapat ditunjukkan gambar ). ecarasistematis, gaya berat dirumuskan@

dengan@ " 9 gaya berat ($

m 9 massa (kg$

g 9 percepatan gra#itasi bumi (m>s2$

+ambar ). +aya berat benda yang berbeda posisi

b. Gaya N'rma$+aya ormal merupakan proyeksi gaya kontak. +aya kontak muncul jika

adanya kontak atau hubungan antara benda dengan bidang sentuhnya.Misalnya, benda yang terletak di meja, penghapus ditekankan pada papan saatmenghapus. imbol dari gaya normal ini adalah dan arah gaya ini selalutegak lurus terhadap permukaan bidang sentuh benda berada.

w =m . g



+ambar *. +aya berat benda yang berbeda posisi

(. Gaya Tegangan Ta$i

+aya tegangan tali yang biasa disimbolkan T merupakan gaya tegangyang bekerja pada ujung!ujung tali karena tali tersebut tegang lurus. Bila berat

tali diabaikan, maka gaya tegangan tali pada kedua ujung tali yang sama

dianggap sama besarnya.

+ambar A. +aya tegangan tali beberapa benda

d. Gaya Gee)

+aya gesek merupakan gaya yang muncul jika permukaan dua benda

bersentuhan langsung secara sik dan tergantung kondisi permukaan benda

disebut gaya gesek. rah gaya gesekan berla"anan dengan arah gerak benda.

:oba kamu lakukan kegiatan berikut. ;oronglah almari di atas lantai datardengan arah dorongan sejajar almari. 5etika kamu melakukannya, apakah

almari langsung bergerak/ 5etika almari sudah bergerak, apakah kamu

merasakan gaya dorong yang kamu berikan menjadi lebih kecil (terasa ringan$/

4ntuk menggerakkan benda dari keadaan diam diperlukan gaya minimum.

5etika gaya yang kamu berikan pada almari lebih kecil daripada gaya

minimum, almari akan tetap diam. kan tetapi, ketika gaya yang kamu

kerahkan diperbesar, suatu saat almari tersebut dapat bergerak.

6ubungan antara gaya

gesekan f ges dan gaya 8 yang

sejajar bidang pada sebuah benda

ditunjukkan pada +ambar *.

+rak tersebut memperlihatkan

bah"a saat benda belum diberi

gaya atau 89?, gaya gesekan

belum bekerja atau f ges 9 ?. 5etika

besar gaya 8 dinaikkan secara

perlahan!lahan, benda tetap diam

hingga dicapai keadaan di manabenda tepat akan bergerak. 0ada

keadaan ini, gaya gesekan selalu



:

sama dengan gaya yang diberikan

atau secara matematis f ges 9 8.

+aya gesekan benda dibagi menjadi dua yaitu gaya gesek statis (f 5 $ dan

gaya gesek kinetis (f s$$.

a. Gaya Gee)an S&a&i+aya gesek statis (f s$ adalah gaya gesekan yang bekerja saat benda

diam. Besar gaya gesekan statis maksimum sebanding dengan gaya normal

antara benda dan bidang. 5onstanta kesebandingan antara besar gaya

gesekan statis maksimum dan gaya normal disebut koefsien gesekan statis.

;engan demikian besarnya gaya gesekan statis dapat dirumuskan@

dengan@ μs 9 koesien gesekan statis (harga μs berkisar antara ? sampai 1$

9 gaya normal ($

0erhatikan bah"a di atas hanya berlaku ketika benda tepat akan

bergerak. 0ersamaan tersebut juga menunjukkan bah"a selama gaya * yang

diberikan pada benda lebih kecil daripada atau sama dengan gaya gesekan

statis (* C + s,maks$, benda tetap dalam keadaan diam. 0ada keadaan ini

berlaku@

b. Gaya Gee)an Kine&i5etika gaya * yang diberikan lebih besar daripada besar gaya gesekan

statis maksimum, * D + s,maks, benda akan bergerak. 0ada keadaan bergerak

ini, gaya gesekan yang bekerja disebut gaya gesekan kinetik. +aya gesekan ini

besarnya konstan dan memenuhi persamaan@

0ersamaan di atas juga memperlihatkan bah"a gaya gesekan kinetic

besarnya lebih kecil daripada gaya gesekan statis maksimum. 6al inimenunjukkan bah"a koesien gesekan kinetik selalu lebih kecil daripada

koesien gesekan statis ( μk D

μs $.

Bermain dulu yuk!

0ada permainan ini, siapkan uang kertas dangelas yang berisi air dengan penuh. etakkan uang

kertas di ba"ah gelas yang diisi air seperti gambar di

+ambar =. +aya gesek bekerja pada alamariyang didorong seseorang

f = μ . N

≤ . N

= = . N

6454M '



uatu kotak kayu berada di atas lantai. 5otak tersebut kemudian ditarik oleh seorang anak dengan gaya l

ela"an gaya luar tersebut

enye$eaian%

enda tetap diam meskipun dikenai gaya luar sebesar 891? sehingga berlaku hukum ' e"ton sehingga

samping. Tarik uangmu 7itGGH.jangan sampai

uangmu basah Bisakah kamu melakukannya/

6mmH untuk mempermudah, cobalah menarik uang

secara cepat Mengapa gelas yang berisi air tidak

tumpah/

etiap benda ingin mempertahankan keadaannya. Bila benda diam makabenda tersebut akan cenderung tetap diam (malas bergerak$. 0ada saat benda

bergerak maka benda tersebut cenderung bergerak lurus beraturan (malas

berhenti$. Begitu pula dengan gelas yang berisi air penuh. aat uang kertas

ditarik secara cepat, gelas yang semula memiliki keadaan a"al diam akan

cenderung tetap diam (malas bergerak$. ;alam peristi"a ini, dapat diketahui

bah"a gaya tarik belum sempat bekerja pada gelas, artinya tidak ada gaya

luar yang bekerja pada gelas. 5ecenderungan benda untuk mempertahankan

keadaannya inilah disebut sebagai kelembaman atau inersia. ifat kelembaman

benda inilah yang diungkapkan oleh 'saac e"ton sebagai hukum ' e"ton.

ama halnya ketika kamu mengendarai motor, kemudian secara tiba!

tiba motor tersebut direm, apa yang kamu rasakan/ -a, tentu saja kamu akan

terdorong ke depan. 6al ini dapat terjadi karena sebelum pengereman, kamu

dalam keadan bergerak ke depan dengan kecepatan yang sama dengan

kecepatan motor. 0eristi"a ini menunjukkan sifat kelembaman benda (hukum 1

e"ton$. ;apatkah kamu memberikan contoh!contoh lain peristi"a yang

berkaitan dengan hukum ' e"ton/

+ambar <. 4ang kertas

diletakkan di ba"ah

H,),m I Ne-&'n menyatakan bah"a jika resultan gaya-gaya yang

bekerja pada benda sama dengan nol ( ∑ F =0 ) maka benda tersebut akan

+ambar 11. nank!anak bermain

0s (6umor 8isika$

+ambar 1?. eseorang yang tiba!tiba

mengerem kendaraanya



SOA ATIHAN

1. 3elaskan pengertian gaya

2. ebutkan jenis!jenis gaya yang ada disekitarmu

%. 0erhatikan gambar di ba"ah ini +ambarkan gaya!gaya yang bekerja

pada system jika benda berada di atas permukaan yang kasar

&. 3elaskan apa yang kalian ketahui tentang sifat kelembaman benda

). Berikan minimal & contoh peristi"a yang berkaitan dengan hukum '

e"ton

*. 0erhatikan gambar di ba"ah iniebuah balok kayu bermassa 1 kg di letakkan di

atas permukaan datar. 3ika balok dalam kondisi

diam maka berapakah gaya normal yang bekerja

pada balok/(g91? m>s2$

DA*TAR PUSTAKA

1. urachma"ati, etya. 2??<. Fisika I (BS). 3akarta@ 0usat 0erbukuan

;epdiknas.



2. 6andayani, ri. 2??<. Fisika untuk S"#" $elas % (BS). 3akarta@ 0usat

0erbukuan ;epdiknas%. 4nardi dan Iaenab, . 2?1%. Fisika S"#" $elas % $urikulum &'.

Bandung@-rama Eidya.

3. hand out hk i newton

Documents