Transcript for:
Dinamika Gerak Partikel dan Hukum Newton

Halo adik-adik, selamat datang di channel BGKos bersama Koben Di channel ini Koben akan membantu kalian dalam belajar matematika, fisika, dan kimia Pada video kali ini Koben akan membahas mengenai dinamika gerak partikel Ini adik-adik, dalam dinamika gerak partikel ini kita akan membahas mengenai hukum Newton Hukum Newton 1, 2, 3 Nah ini koko bicara hukum Newton pertama dulu ya Hukum Newton pertama Itu bicara mengenai sigma F, jadi istilahnya sigma gaya ya, sigma F yang bernilai 0, jumlah gaya, jadi jumlah gayanya bernilai 0. Apa arti kata jumlah gaya bernilai 0? Ini yang pertama bisa kita sebut sebagai pengertiannya dia diam. diam, tidak bergerak yang kedua dia bisa disebut sebagai gerak lurus beraturan gerak lurus beraturan atau gerakannya itu GLB nilainya dalam gerakan itu GLB dia kalau gerak lurus beraturan jika gerak lurus beraturan berarti itu artinya percepatannya bernilai 0 ya Percepatannya bernilai 0, A. Yang berikutnya gerak lurus beraturan itu menunjukkan bahwa kecepatannya konstan. Nilai besar kecepatannya konstan. Jadi hukum Newton pertama itu bicara keadaan benda itu diam, dia ber-GLB, memiliki percepatan 0 dengan kecepatan konstan. ini dalam hukum Newton pertama ini koko beri contoh ada beban ya benda yang digantung dengan tali ya susunan tali ini sistem tali jadi benda yang digantung dengan susunan tali seperti ini Hai benda ini tidak mungkin bergerak Kenapa jangan ditahan di langit-langit misalnya ini atap ya tetap ditahan dia nggak mungkin bisa gerak ya Jadi ini disebut diam ya atau setimbang diam setimbang tidak bergerak itu sama jadi dia tidak ada gerakan ya Nah ini kita sebut prinsip hukum Newton pertama ya karena tidak ada gerakan nah di jika ada susunan tali seperti ini ya nanti adek-adek gambarlah tegangan tali jadi misalnya Misalkan ini ada tali ya ini talinya ada tiga ya kita anggap dia ada tiga tali satu dua tiga gitu ya. Nanti disini disebut tali satu. Nah kenapa tali satu ini aranya ini saling berlawanan. Nah ini jadi sistem dari gaya tali ini selalu keluar dari titik sistemnya ya. Jadi misalkan dia ini menekan ini diikat pada langit ini berarti atap ya. berarti nanti tegangan talinya keluar gini aranya nah untuk yang susunan ini disini ini kan ada ikatan tali berarti tegangan talinya keluar juga jadi arah tegangan tali itu keluar dari sistem bendanya nah untuk yang ini sama misalkan koko anggap ini tali kedua berarti disini ini ada susunan tali dua nah juga aranya saling berlawanan nah ini T2 kita anggap itu T2 Nah, gini ya. Jadi ini tali 1, tali 2. Nah, ini juga sama. Di sini ada tali 3. Nah, ini tali 3 ini. Ini T3. Jadi, kenapa kok ada yang keluar dari bendanya ini juga? Nah, ini kan sistem benda. Berarti tegangan tali ini juga keluar dari bendanya. Jadi, seperti itu ya. Jadi, ini sistem aksi-reaksi hukum Newton ketiga sebenarnya. ini ada di sekalian belajar di hukum Newton tiga ya ada aksi-reaksi namanya jadi yang saling tarik menarik gitu ya jadi nanti ada aksi-reaksi jadi hukum Newton tiga itu bicara mengenai aksi-reaksi jadi hukum Newton tiga ya nah ini adalah apa gaya aksi Sama dengan minus gaya reaksi. Jadi nilainya sama, gayanya, cuma beda minus. Jadi maksudnya beda arah. Jadi kalau yang kita misalkan mendorong sesuatu, pasti yang kita dorong itu berusaha melawan. Nggak mau, jadi gini, ini berusaha nahan. Jadi seperti ada ini maunya ke kanan, yang ini maunya ke kiri. Nah itu aksi reaksi. Nilai gayanya sama. Itu hukum Newton 3 yang mirip ini. Ini T2, ini... Ini reaksi-reaksi ini, gitu ya. Nah, untuk sistem benda, benda itu pasti memiliki berat. Nah, nilai berat itu W itu selalu menuju ke arahnya ke bawah ya. Kita gambarnya dari titik pusat benda. Jadi kalau kita gambar ini seperti kotak ya, jadi ini pusat diagonal ya. Jadi gambarnya W itu dimulai dari tengah-tengah. Jadi gambarnya berat itu, lambangnya W, gaya berat, itu di tengah-tengah benda ya, mulainya. Jadi kita kalau gambar gaya, kadang-kadang ada guru yang harus benar-benar letaknya di mana itu harus pas. Nah ini letaknya W itu di tengah-tengah. Nah untuk berat ini nilainya rumusnya berat itu m kali g ya adik-adik. Masa dikali percepatan gravitasi. Nah nanti disini koko anggap percepatan gravitasi nilainya 10 ya bukan 9,8. Mungkin lebih mudah ngitungnya aja. Jadi dianggap 10 meter persekon kuadrat. Jadi G kecil ini nilainya 10 meter persekon kuadrat. Nah, jika pertanyaannya di soal adalah tentukan nilai T. T1, T2, dan T3-nya berapa? Gaya tegangan tali 1, 2, 3. Ini pertanyaannya adalah hitunglah. Gaya tegang tali 1, gaya tegang tali 2, dan gaya tegang tali 3. Nah, ini pertanyaannya gaya tegang tali. Nah, untuk sistem benda ini, yang digantung ini, nanti ada adik lihat ada berapa sistem di situ. Yang pertama... Itu sistem tali, sistem tali yang terikat ini. Yang kedua nanti bebannya. Loh kok yang ini perlu nggak? Yang ini nggak perlu. Kenapa? Istilahnya atap-atap langit ini kita nggak diberitahu. Kalau nilai masanya pun makanya kan kita nggak bisa dihitung. Jadi nanti kita kerjanya hanya sistem tali yang diikat. Ini selanjutnya seperti dua tali yang diikat. Terus jadi satu begini. Menggantung di beban ini. Jadi nanti kerjanya dua. Ini koko kerjakan yang pertama dulu. Ini koko kerja yang pertama ya. Yang pertama adalah sistem bendanya. Benda yang digantung. Nah, yang ini. Sistem pertama. Ini ada W. Di sini ada talinya. T3. Kita gambar ulang saja. Supaya tidak bingung melihatnya. Jadi, seperti dibawa ke tempat lain. Digambar ulang sistemnya. Nanti cara kerjanya. Karena ini sistemnya tidak bergerak. Berarti gaya yang bekerja pada sistem benda ini. Total gayanya. Itu bernilai 0 Gitu ya Kita biasakan gaya yang ke atas itu plus Yang ke bawah minus ya Jadi karena ini 0 Tapi nanti kalau ada gerakan Yang searah gerak plus Yang berlawanan arah gerak minus Itu hukumnya keton 2 nanti gerakan ya Nah ini kok anggap yang kata sepas aja ya jadi nanti t3 minw adalah nol gitu lo kok Kenapa yang koko gambar t3nya hanya yang ke atas yang ke bawah kok enggak dalam sistem benda digantung ini karena yang bekerja pada benda ini itu adalah T3 yang ke atas yang keluar dari bendanya jadi yang digunakan itu gaya yang mana gaya yang keluar dari bendanya ini istilahnya yang mengenai bendanya kalau yang ini enggak yang ke arah bawah ini kan mengenai pada sistem ikatan ini jadi enggak, enggak dipakai nanti ini untuk yang pengerjaan berikutnya yang sistem ikatan nah nanti ini kita hitung dulu T3 adalah adalah W nah W itu rumusnya kan m kali g masa kali g ini koko kasih tadi koko beri ini masanya adalah 2 kg ya beban ini ya 2 kg berarti nanti t3 nya adalah m kali g berarti akan menghasilkan dua kali 10 ini 20 Newton ini untuk sistem pertama Nah untuk sistem kedua kita kerja ikatannya yang kelihatan ini jadi untuk sistem kedua Ini koko gambar ulang ya Ini sistem ikatannya Ini Ini T1 Disini T2 nya Ini T3 nya Nah, kenapa yang T1 dan T2 yang ini kita nggak ikut? Karena ini menyentuh atap, atap langit-langit ini, atap rumah. Jadi kita nggak pakai. Yang kita pakai yang T1, T2, T3 yang pada sistem ini. Ini termasuk ya, jadi kalau ada ikatan tali itu ada adik masukkan sebagai sistem yang lain, sistem benda. Nah sekarang, ini kita buat ini dulu ya, arah vektor. Di dalam sebuah pelajaran bab vektor, itu kan kita buat gini. Kalau jika ini ada adik 5-3, ini koko buat sumbu Y, sumbu X yang diikatan ini. Nah, 53 ini nanti naruhnya kan di sini ya. Ini 53, 37, yang ini 37 nanti. Sudut berhadapan istilahnya. Jadi kalau gambar ulang, di sini. Ini. Ini kok T1-nya yang kurang miring. Ini ke sini aja. Nah, ini T2-nya yang tegak. D1, nah ini berarti 37, yang ini 53, jadi jika ada-ada ini 53-nya di sini, berarti yang ini sudut ini 53 derajat, 37, yang ini 37 derajat. Ini aku gambar di sini, sudut berhadapan, berseberangan maksudnya. Nah sekarang ini, untuk kita pada bab vektor, ini seperti diarahkan ke sumbu X sumbu Y. Yang miring ini, yang miring T1 sama T2 Kita proyeksikan ya istilahnya Ini proyeksi Kesini sama kesini, ini untuk T1 nya ya Istilahnya dibuat kotak Jajaran genjang gitu istilahnya Jadi nanti disini adalah T1 cos, kenapa cos? Karena deket sudut Yang deket sudut itu cos Yang kesini, yang ini Nanti ini artinya T1 sin Jadi yang ke arah kiri T1 cos, yang ke atas T1 sin. Karena yang dekat sudut cos, yang jauh dari sudut 2 sin ya, pengertian daripada vektor proyeksi. Nah, untuk yang ini, yang T2, ini kita juga buat ini. Nah, ini kita buat juga ya. Nah yang ini kan dekat sudut 53 yang ini Maksudnya dekat itu disentuh oleh sudut ya istilahnya Ya sumbunya Jadi nanti ini T2 cos 53 Yang ke atas ini nanti bisa disebut T2 sin 53 Jadi intinya apa? Yang dekat sudut itu kali cos Yang jauh dari sudut kali sin Jadi pengertian faktor seperti itu ya Jika dibuat proyeksi sumbu Nah nanti kita, kok yang T3 perlu tidak diproyeksi? Tidak perlu, karena dia sudah pada sumbu Y. Sumbu Y itu tegak, sumbu X itu mendatar. Nanti dalam sistem tali, berarti ini terjadi dua sumbu. Sumbu X dan sumbu Y. Jadi intinya apa? Jika adik-adik mendapatkan gayanya itu banyak, ada tiga dalam satu sistem, itu buatlah proyeksi sumbu. Sumbu X dan sumbu Y. Nanti kita kerjanya dua kali. Sigma gaya pada sumbu X adalah 0. Kenapa 0? Karena dia tidak bergerak sistemnya. Apalagi dia ikatan. Ikatan ini tidak punya masa. Jadi 0. Lalu sigma FX ini artinya yang arah mendatar. Nah ini ada yang ke kanan. Ini yang T2 cos 53. Ada yang ke kiri. T1 cos 37. Nanti kita kerjanya. Yang ke kanan kita anggap plus saja ya. T2 cos. cos 53 dikurang T1 cos 37 adalah 0 buatnya gitu maka nanti kita buat kerja langsung ini ya cos 53 itu 3 per 5 ya ini kali 3 per 5 kok main ini pindah kanan aja ya sama dengan T1 cos 37 itu 4 per 5 nah ini 5 nya coret dengan kata lain kita dapet ini T2 adalah T1 4 per 3 dari T1 Itu ya Nah untuk yang berikutnya ini adik-adik kerja yang sigma Fy ya Jadi jumlah gaya pada sumbu Y Jumlah gaya pada sumbu Y nya Nah gaya pada sumbu Y itu yang tegak ya Nah ini ada panah ke atas 2 Yaitu T2 sin 53 sama T1 sin 37 Kita anggap yang ke atas plus ya seperti yang tadi Berarti nanti ini T2 sin 53 ditambah T1 sin 37 ya dikurang T3 berarti sama dengan 0. Nah nanti ini adik-adik kan udah dapat persamaan T2 dalam 4 per 3 T1. Ini substitusi ya masukkan ke sini aja T2 nya diganti. Jadi nanti T2 nya ini. Ini adalah 4 per 3 T1, sin 53 itu 4 per 5 ya, ditambah T1, sin 37 itu 3 per 5, min T3 nya udah dapet tadi ya, 20 ini, min 20 sama dengan 0. Nah ini kita hitung dulu ya, ini berarti 16 per 15 T1 ditambah 3 per 5 T1. Sama dengan 20 Nah ini Di sama penyebut dulu ya 15 ini 9 9 tambah 16 25 per 15 T1 Sama dengan 20 Berarti T1 adalah 300 Dibagi 25 Nah ini dapet nih T1 nya adalah 12 Newton Jika T1 nya ini 12 Newton Masukkan kesini dapet T2 Gitu ya 4 per 3 kali T1, 4 per 3 kali 12, berarti dapat 16 Newton. Nah ini, ini cara kerja sistem benda yang digantung dengan pali ya, yang tidak bergerak. Ini termasuk penerapan dari hukum Newton 1, sistem benda diam. Ini bagi adik-adik yang mungkin masih bingung dengan penjelasan hukum mengenai proyeksi sumbu X sumbu Y. Mungkin bisa dilihat di babnya Vector ya, video Vector. Untuk linknya ada di deskripsi di bawah ini ya. Ini kalau ada contoh soal ya, di sini ada dua gaya. Yang pertama gaya ke kanan 40, gaya kedua 30 ke arah kiri. Nah ini bidangnya licin ya, jadi tidak kasar. Tentukan gaya yang diperlukan dan aranya supaya benda ini diam, tidak bergerak. Jika adik-adik dibiarkan seperti ini aja, ini licin, berarti benda ini pasti bergerak. Kenapa? Karena gaya ke kanan lebih besar, 40 ini 30, berarti dia pasti bergerak ke kanan. Jika pertanyaannya supaya benda diam, supaya tidak bergerak, berarti harus ada gaya lain. Gaya lain itu berarti nilainya harus menyeimbangkan. Jadi misalkan ke kanan 40, ke kiri 30, berarti gaya lain itu harus ke kiri sebesar. 10 kenapa? karena kan supaya imbang kanan 40 berarti yang kiri harusnya juga 40 berarti berapa gaya yang diperlukan berarti gaya ketiga nilainya adalah 10 Newton arah ke kiri nah ini ya ini juga salah satu penerapan dari hukum Newton pertama supaya benda itu diam gimana Ini gue ada contoh soal berikutnya ya Ini ada beban Bermasa 2 kg Ditarik oleh gaya ke kanan Bidangnya kasar Diberitahu koefisien gesek statisnya 0,4 Nah, jika bidang itu kasar Di dalam soal itu ada adik ada koefisien gesek namanya ya Koefisien gesek statis bisa ada yang kinetik Nah kalau kinetik itu khusus untuk benda yang sudah bergerak Itu kinetis Nah untuk koefisien gesek statis ini biasanya digunakan untuk mengecek benda itu diam atau bergerak Jadi lambangnya mu ya Ini koefisien gesek statis itu lambangnya mu S Jadi lambangnya seperti M tapi dia apa istilahnya melengkung gitu ya jadi mus kursen gesek statis s statis jadi mus itu digunakan untuk ya memastikan benda itu diam atau bergerak kondisinya kita mau tahu benda itu diam atau bergerak Jika bidang ini kasar, dilihat dari mu S, dilihat dari gaya gesek statis nanti. Tapi jika diketahui mu K, gaya gesek kinetis, berarti kondisi benda itu pasti bergerak. Ini koko diberitahunya statis, karena pertanyaan soalnya nanti gimana kondisi bendanya, diam atau bergerak jika diberi gaya 5 sama 10 gitu ya. Nah ini makanya koko hanya diberitahu yang mu S. Loh koko nanti kalau ada mu S dan mu K gimana? Nah untuk meriksa kondisi benda yang adik-adik gunakan mu-S nya, mu-K nya abekan. Nah mu-K itu biasanya digunakan kalau udah tau dia bergerak. Nanti ditanya berapa percepatan itu nanti masuk hukum Newton 2 ya. Koko masih menjelaskan hukum Newton 1 gitu ya. Mu-S ini untuk mesin benda itu diam atau bergerak. Nanti disini adik-adik bicara mengenai F-S yang Koko sebutkan tadi. Gaya gesek statis ya F-S. Kalau US itu koefisiennya masih, koefisien itu adalah tingkat kekasaran dari bidangnya, ya itu koefisien gesek. Gaya gesek statis. Statis ini memiliki rumus mu s dikali n Nah n ini apa? N itu gaya normal atau gaya tekan benda terhadap bidangnya Jadi disini ada istilah n, ini adalah gaya normal Atau yang kita sebut sebagai gaya tekan benda terhadap bidangnya Atau lantai, jika lantai ya lantai Kalau dia menekan papan ya terhadap papan Gaya tekan benda terhadap bidangnya, itu gaya normal. Secara tegak lurus, itu adalah gaya normal. Jadi maksudnya, kita mulai masuk ke cara jawab. Ini pertanyaannya, tentukan kondisi benda jika diberi gaya 5, diberi gaya 10. Gimana? Dia diam atau bergerak? Pertama kali, jika ada beban diberi masa, kita harus gambar W dulu. Gaya berat. Nah ini W. Yang rumusnya M kali G tadi ya. Lalu benda ini bertumpu pada bidang. Berarti dia ada gaya normal. Jadi ada N. Nah N itu selalu digambar dari lantai. Dari bidangnya. Ini sebenarnya sepusat ya. Maksudnya ini sebenarnya satu garis. Ini koko gambar agak jauh dikit supaya jelas. Kelihatan gambarnya. Nah nanti disini ada N Tegak lurus Bidangnya jadi kalau bidang datar Berarti N nya ya lurus ke atas Gini tegak lurus jadi nanti Kalau ada bidang miring berarti N nya Agak miring gini karena dia harus tegak lurus Bidangnya itu ya itu Gak normal Sekarang jika ada bidang kasar berarti nanti adik-adik ada gaya gesek. Gaya gesek itu melawan arah gerak. Jadi misalkan ini adik-adik tarik gaya ke kanan. Berarti ini kan otomatis harusnya benda bergerak ke kanan. Berarti gaya gesek itu aranya ke kiri Nah gaya gesek itu gambarnya itu pas di lantainya ya Antara perbatasan benda dan lantai Ini gambarnya gini Jadi dia itu seperti sejajar lantai pas berimpit sama lantainya bidangnya ini nanti disebut FS Kenapa FS karena koko mau memeriksa memastikan kondisi benda ini FS loko kalau diketahui koefisien gas kinetis gimana berarti langsung ada di ini tulis FK itu FK langsung ya karena langsung istilahnya benda itu bergerak ke dorong ketarik itu istilahnya ya Nah untuk selanjutnya ini pertanyaan aku jawab ya ini aku akan menghitung nilai gaya normal dulu, nah gaya normal ini, kita gambarnya udah pas ya, ini gayanya udah selesai gak ada gaya lain, udah ada gaya F, gaya G, sudah ada N ada W, jadi adik-adik selalu menggambar sistem gaya dulu ya dalam buku Newton dinamika gerak ini, harus digambar dulu semua, baru kita mulai jawab nah, untuk mencari N, benda ini kan gerakannya mendatar ya istilahnya, jadi dengan kata lain, ini sumbu Y, ini sumbu di sumbu X ya sumbu y ini nilainya nul Kenapa nol karena dia sistemnya diam pasti diam dia Kenapa nggak mungkin benangnya gini ya benangnya kan geraknya gini enggak ada naik turun gini nggak mungkin ya toh kan bidangnya mendatar gini dengan kata lain untuk mencari gaya normal kita akan menggunakan istilah Sigma fj adalah nol gitu ya untuk mencari gaya normal nah nanti n Kenapa 0? Karena diam ya. Karena sistem bendanya ini gerak ke kanan-kiri. Nanti ini N-W sama dengan 0. Berarti gaya normal akan mendapatkan nilainya sama dengan W. W itu kan M kali G ya adik-adik. Nah masanya 2 kg. Berarti nanti N-nya ini adalah 2 kali 10. Berarti gaya normal dapat 20 Newton. Satuannya Newton ya. Untuk gaya satuannya Newton. Nah ini dapat gaya normal. Jadi untuk menghitung gaya normal. kita menggunakan sistem sumbu Y, sigma Fy. Untuk mengetahui kondisi benda gerak atau tidak, diam atau bergerak itu, kita mengeceknya lewat sumbu X. Kita lihat antara gaya si F itu tadi, sama FS, lebih besar mana? Jadi untuk memastikan kondisi benda, itu dilihat perbandingan F dan FS-nya. F ini untuk soal A, kita diberitahu nilainya 5. Jadi kita jawab yang A dulu ya. Ini 5 Newton. Nah, untuk FS, rumusnya kan μs kali n. Ini, μs kali n. Koko hitung dulu, μs-nya kan diberitahu 0,4. Dikali gaya normalnya, dapat 20. Berarti mendapatkan nilai 8 Newton. Nah dengan kata lain, gaya yang diberi 5 Newton. FS nya dapatnya 8 Newton ternyata lebih besar daripada FS lebih besar ya jika FS lebih besar berarti artinya kondisi benda ini masih diam tidak bergerak artinya apa artinya gaya yang kita beri kita tarik itu enggak mampu Kenapa karena lebih kasar bidangnya jadi jika ada sebuah jemari besar ya kalau bidang bawahnya itu kasar dengan statisnya koefisiennya berapa kita Kita tarik, kalau kita nggak kuat berarti itu sangat kasar bidangnya. Itu ya, istilahnya itu disebut koefisien gesek statis. Nah, untuk yang soal B, ini kita bandingkan lagi ya, F dan FS-nya. Nah, yang B diberi gayanya 10 Newton. Nah, jika diberi gaya 10 Newton dan FS-nya tadi kan USD kali N, ini mendapatkan nilai 8 ya tadi ya, ini nggak mungkin berubah ya. Ini kan gaya-gaya statis Bergantung pada kekasaran lantai Tapi kalau gaya bisa diubah-ubah Berapa kita tarik gayanya berapa besar Nah ternyata ini lebih besar F Nah jika lebih besar gaya tariknya Berarti otomatis logikanya adalah Benda ini bergerak Kenapa? Kita kuat untuk nariknya Berarti kondisi benda ini akan bergerak Nah, jika kondisi benda ini akan bergerak, nanti adik-adik akan lanjut ke hukum Newton ke-2. Nanti pertanyaannya adalah, dengan percepatan berapa benda itu bergerak? Nah, nanti kita akan muncul di video part 2 ya. Nanti koko akan bahas hukum Newton 2. Nah, nanti dalam hukum Newton 2, nanti adik-adik mengenal istilah koefisien geseknya kinetis. Jadi nanti ada muK yang kinetis. Nanti adik-adik akan menggunakan muK. jika bergerak, loh kok ini kok menggunakan miu S, ini kan masih memastikan kondisi benda bergerak atau tidak itu menggunakan miu S tapi jika adik-adik langsung disoal, diberitahu kohesion gesek kinetis 0,4 oh itu pasti benda itu bergerak kenapa? karena miu K itu sudah memastikan benda itu bergerak jika adik-adik diberitahu 2 miu S dan miu K, berarti adik-adik harus memastikan dulu kondisinya dengan mencari antara F dan FF S besar mana? Kalau lebih besar F berarti bergerak. Nah itu nanti koko bahas di video 2.42. Terima kasih adik-adik sudah menonton video kali ini. Semoga ini bermanfaat dan berguna buat kalian semua di sekolah. Tolong dukung koko ya dengan cara like, subscribe, dan share ke teman-teman kalian semua. Terima kasih.