momentum linear, tumbukan, dan gerak rotasi benda tegar
TRANSCRIPT
10/3/2014
1
Momentum Linier dan Momentum Linier dan Tumbukan,Tumbukan,
Gerak Rotasi Benda TegarGerak Rotasi Benda TegarMinggu 5Minggu 5--66
I Wayan Sudiarta Ph.DKK. Teori dan Komputasi
Fisika, FMIPA, Universitas MataramMinggu iniMinggu ini
Mengenalkan konsep momentum linierMengenalkan konsep momentum linierKekekalan momentumKekekalan momentum
Konsep pusat massaKonsep pusat massa
Sistem terisolasiSistem terisolasi
Bayangkan kita berdiri Bayangkan kita berdiri diatas permukaan diatas permukaan licinlicin (tanpa ada gaya gesek) atau kita (tanpa ada gaya gesek) atau kita berada berada di luar angkasadi luar angkasa tanpa ada gaya tanpa ada gaya bekerja, kemudian bekerja, kemudian kita melempar suatu kita melempar suatu benda dengan kecepatan benda dengan kecepatan vv, berapa , berapa kecepatan yang kita alami? kecepatan yang kita alami?
10/3/2014
2
= Konstan
Definisi momentum linierDefinisi momentum liniermmvv adalah kuantitas yang penting dalam adalah kuantitas yang penting dalam mempelajari gerakan sistem terisolasi, mempelajari gerakan sistem terisolasi, kuantitas gerak ini diberi nama kuantitas gerak ini diberi nama momentummomentum linierlinier
Momentum = Momentum = massamassa X X kecepatankecepatan
Hukum kedua NewtonHukum kedua Newton
Perubahan momentum = gaya net yangbekerja pada benda
Kekekalam MomentumKekekalam Momentum
10/3/2014
3
Kekekalan momentumKekekalan momentum
Jika dua atau lebih partikel berinteraksi Jika dua atau lebih partikel berinteraksi pada sistem yang terisolasi, momentum pada sistem yang terisolasi, momentum total sistem adalah konstantotal sistem adalah konstan
Konsep ini sangat penting untuk Konsep ini sangat penting untuk menyelesaikan permasalahan pada sistem menyelesaikan permasalahan pada sistem terisolasi seperti pada tumbukanterisolasi seperti pada tumbukan
Contoh lempar bendaContoh lempar benda
m1 m2
m1 m2
Initial
Final
ImpulsImpuls
Definisi Impuls :
10/3/2014
4
ImpulsImpuls
Teorema ImpulsTeorema Impuls--MomentumMomentum
Impuls dari gaya yang bekerja pada Impuls dari gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan suatu benda sama dengan perubahan momentum yang perubahan momentum yang dihasilkan.dihasilkan.
Gaya rataGaya rata--ratarata
Impuls :
ContohContohContoh: impuls?Contoh: impuls?
10/3/2014
5
Tumbukan 1DTumbukan 1D
Perlu ingat dua konsep: Tumbukan elastis –Energi kekalTumbukan tak elastis –Energi tidak kekal
TumbukanTumbukan
Momentum total selalu sama atau Momentum total selalu sama atau kekal selama tumbukankekal selama tumbukan
Energi kinetik total selalu sama atau Energi kinetik total selalu sama atau kekal hanya pada tumbukan elastiskekal hanya pada tumbukan elastis
Tak elastis sempurnaTak elastis sempurna Tumbukan elastisTumbukan elastis
10/3/2014
6
(2)
(1)
Jika v initial diketahuiJika v initial diketahui
mm11 = m= m22Jika vJika v2i 2i = 0= 0
Jika m1 >> m2,
Jika m1 << m2,
10/3/2014
7
Tumbukan 2DTumbukan 2DJika vJika v2i2i = 0, tumbukan elastis= 0, tumbukan elastis
Pusat MassaPusat Massa
10/3/2014
8
Material KontinyuMaterial Kontinyu
Perlu diingatPerlu diingat
Pusat massa untuk benda yang simetris Pusat massa untuk benda yang simetris terletak pada sumbu simetri dan pada terletak pada sumbu simetri dan pada bidang simetribidang simetri
ContohContoh
10/3/2014
9
Contoh sebuah batang kayuContoh sebuah batang kayu Contoh Contoh
Gerak Sistem PartikelGerak Sistem Partikel Jika Jika FFextext =0 =0
10/3/2014
10
Gerak pusat massaGerak pusat massa Gerak RoketGerak Roket
Gaya Gaya DorongDorong RoketRoket
10/3/2014
11
Perputaran Benda TegarPerputaran Benda Tegar Perubahan sudutPerubahan sudut
Satuan : radian (Rad)
Kecepatan sudutKecepatan sudut
Satuan
Aturan tangan kananAturan tangan kanan
10/3/2014
12
Percepatan sudutPercepatan sudut Rotasi Benda Tegar Rotasi Benda Tegar
Rotasi benda tegar pada sebuah sumbu: setiap partikel Rotasi benda tegar pada sebuah sumbu: setiap partikel pada benda tegar memiliki perpindahan sudut, pada benda tegar memiliki perpindahan sudut, kecepatan sudut dan percepatan sudut yang sama kecepatan sudut dan percepatan sudut yang sama
Secara analogi sama dengan r, v dan a
RumusRumus--rumus, jika percepatan sudut konstanrumus, jika percepatan sudut konstan PerbandinganPerbandingan
10/3/2014
13
Laju partikelLaju partikel Percepatan tangensial & sentripetalPercepatan tangensial & sentripetal
Kinetik Energi RotasiKinetik Energi Rotasi Definisi Momen InersiaDefinisi Momen Inersia
10/3/2014
14
Contoh momen inersia?Contoh momen inersia? Momen inersiaMomen inersia
ContohContoh
10/3/2014
15
Teorema sumbu paralel Teorema sumbu paralel
TorsiTorsi
10/3/2014
16
TorsiTorsi--percepatan sudutpercepatan sudut Kerja, DayaKerja, Daya
Teorema KerjaTeorema Kerja--EnergiEnergi PerbandinganPerbandingan
10/3/2014
17
Gerak MenggelindingGerak Menggelinding
Sebuah benda tegar Sebuah benda tegar menggelinding pada menggelinding pada bidang datar.bidang datar.
Percepatan Pusat MassaPercepatan Pusat Massa
Percepatan Pusat MassaPercepatan Pusat Massa
Kecepatan Sudut Sama
Energi KinetikEnergi Kinetik
10/3/2014
18
Translasi MurniTranslasi Murni Rotasi MurniRotasi Murni
Translasi + RotasiTranslasi + Rotasi Total Energi KinetikTotal Energi Kinetik
Energi kinetik = Energi Rotasi (sumbu pusat massa)+ Energi Translasi pusat massa
10/3/2014
19
ContohContoh