Halo, saya Justin Stewart Leonardo akan membahas kelanjutan dari bab 7, yaitu dinamika partikel. Pada video kali ini kita akan membahas sub bab 7.3 mengenai hukum 2 Newton, yaitu aplikasinya pada kasus benda dalam lift. Mari kita mulai. Yang pertama, disini kita akan membahas gerak benda dalam lift. Jadi kalau kita perhatikan gambar berikut ini, seseorang yang berada dalam lift, dan komponen gayanya yang diurai, kita perhatikan bahwa Orang tersebut memiliki gaya berat yang arahnya ke bawah dan gaya normal yang arahnya ke atas di sini, atau gaya tekan kedua kakinya.
Kita gambarkan dalam free body diagram, maka komponen gaya ini berarah vertikal atau ada pada sumbu Y seperti itu. Kemudian, ketika kita berada di dalam lift yang bergerak naik, maka badan kita akan terasa semakin berat. Sebaliknya, pada saat lift bergerak turun, maka badan kita akan terasa semakin berat. itu akan terasa lebih ringan. Nah, kenapa hal tersebut bisa terjadi?
Untuk menjelaskan keadaan ini, kita bisa menggunakan hukum Newton. Kemudian, berikut ini kita akan membahas 6 kondisi sebuah objek yang berada dalam lift. Oh iya, sebelumnya catat bahwa karena lift hanya bergerak naik turun, maka kita hanya meninjau komponen gaya yang vertikal saja, yang searah sumbu Y.
Langsung saja kita mulai. Yang pertama mengenai berbagai kondisi gerak pada lift. Kemungkinan yang pertama itu ketika liftnya diam.
Ketika liftnya diam, kita lihat bahwa seseorang di sini memiliki dua buah gaya yang bekerja. Ada gaya normal dan ada gaya berat. Oleh karena itu, kita bisa tuliskan sigma F sama dengan 0. Yang sigma F-nya itu tersusun atas gaya normal yang arahnya ke atas, kita tulis positif N.
Karena kita mengambil arah berat. gerak atau arah gaya ke atas itu positif, dan arah sebaliknya itu negatif. Jadi kita tuliskan n-W sama dengan 0, sehingga sebagai akibat kita peroleh gaya normalnya itu sama dengan W, atau sama dengan mg.
Kemungkinan kedua, yaitu ketika liftnya bergerak dengan kecepatan konstan. Jadi saat lift bergerak dengan kecepatan konstan, disini berlaku persamaan yang sama seperti persamaan ketika liftnya diam, yaitu sigma F sama dengan 0, dan kalau kita lihat, Kalau kita ambil arah positif ke atas, maka normalnya dikurangi W itu akan sama dengan 0. Sehingga gaya normalnya itu akan sama dengan gaya beratnya. Nah, mengapa hal ini bisa terjadi?
Hal ini bisa terjadi dikarenakan ketika kecepatannya konstan, maka delta. V-nya itu akan 0. Kalau delta V-nya 0, maka akibatnya nilai dari percepatannya juga tentu akan 0, seperti itu. Hingga, sebagai akibat, sigma F-nya pun akan 0. Kemudian, kemungkinan yang ketiga, itu ketika lift-nya bergerak dipercepat ke atas. Nah, kalau kita ambil arah positif ke atas, maka kita bisa menuliskan sigma F itu sama dengan positif N, dikurangi W, itu akan sama dengan M kali. dan gaya normalnya itu akan sama dengan MG ditambah MA atau kalau kita sederhanakan kita bisa tuliskan normal sama dengan MG plus A Perhatikan bahwa kita boleh memilih arah ke atas sebagai arah positif atau arah ke bawah sebagai arah positif.
Itu terserah. Yang penting kita konsisten dalam menuliskan komponen-komponen dalam persamaan sigma F sama dengan M kali A ini. Seperti itu.
Kemudian, kemungkinan keempat itu ketika liftnya bergerak diperlambat ke atas. Nah, dalam kasus ini ketika liftnya bergerak diperlambat, maka tentu nilai dari A nya atau percepatannya disini akan Bernilai negatif Karena arahnya ke bawah ya Dia berlambat Maka kita bisa Tulis sigma F sama dengan M kali A, yaitu positif N dikurangi W akan sama dengan M kali min A. Jadi nilai A-nya negatif di sini karena dia diperlambat ke atas atau percepatannya negatif di sini. Jadi kita tuliskan nilai dari gaya normalnya itu akan sama dengan M dikali G minus A.
Kemungkinan yang kelima itu ketika liftnya bergerak dipercepat ke bawah. Maka kita perhatikan bahwa A di sini. Ini searah dengan gaya berat. Dan pada kasus ini, saya mengambil W-nya itu bernilai positif.
Akibatnya tentu A-nya akan bernilai positif. Dan karena gaya normal berarah sebaliknya, maka gaya normal negatif. Jadi kita bisa tulis positif W dikurangi N sama dengan M kali A.
Dan gaya normalnya kita peroleh, itu akan sama dengan M kali G plus A. Kemudian kemungkinan yang keenam itu ketika tali liftnya putus. Ini hanya sebagai ilustrasi saja. Ketika tali liftnya putus, maka gaya normalnya itu 0. Kenapa gaya normalnya 0? Dikarenakan nilai dari A-nya itu akan sama dengan percepatan gravitasi.
Dan ketika tali liftnya putus, maka seseorang yang berada di dalam lift itu akan merasa seolah-olah ia kehilangan berat badannya. Demikian penjelasannya. Berikut ini kita akan bahas contoh soalnya. Kita langsung aja ke hal yang pertama. Seorang anak dengan masa 60 kg berada di dalam sebuah lift yang bergerak ke atas dengan percepatan 1 meter per second kuadrat.
Jika gravitasinya adalah 10 meter per second kuadrat, maka berapakah pertambahan berat badan anak tersebut di dalam lift? untuk memudahkan kita menyelesaikan soal ini kita gambar dulu ilustrasinya yaitu ketika liftnya bergerak ke atas, kita tuliskan nilai A nya itu sama dengan 1 meter per second kuadrat, dan karena masa masanya 60 kg, kita tentu mengetahui bahwa nilai dari W-nya itu akan sama dengan 600 N. Untuk penyelesaiannya, kita ambil arah gaya normalnya itu adalah positif ke atas.
Sehingga sebagai akibat, nilai dari W-nya akan negatif. Jadi berlaku persamaan positif N dikurangi W sama dengan M kali A. Dan nilai dari gaya normalnya itu akan sama dengan M kali G plus A. Jadi kita tinggal mensubstitusi saja data-data yang dikonsumsi.
Yang diketahui di sini masanya itu 60. Di gaya normal sama dengan masa 60. Dikali gravitasinya 10 tambah 1. Tambah 1 karena kita ambil nilai A-nya positif ke atas. Jadi kita peroleh nilai gaya normalnya adalah 660 N. Dan karena yang ditanyanya pertambahan berat anak di dalam lift, maka pertambahan beratnya kita bisa tuliskan selisih dari gaya normalnya atau gaya tekan kaki anak dengan gaya berat dirinya.
Jadi N kurangi MG itu akan sama dengan 660 N, kurangi 600 N yang sama dengan 60 N. Kemudian untuk contoh soal yang kedua. Seorang siswa sedang membuktikan konsep fisika yang mengatakan bahwa di dalam lift berat sebuah benda akan berubah. Sebelum masuk ke lift, siswa tersebut menimbang berat badannya sendiri, yaitu 500 Newton.
Nah, ketika lift sedang bergerak turun, maka siswa tersebut menimbang badannya lagi. Ternyata beratnya berkurang menjadi 400 Newton. Nah, ini adalah kondisi ketika siswanya menimbang berat badan sebelum masuk ke lift.
masuk lift 500 N, dan ketika ia berada dalam lift yang bergerak turun, maka beratnya menjadi 400 N. Jadi ada pengurangan 100 N di sini ya. Dinamakan gaya normal ini dengan berat semunya. Oleh karena itu, untuk penyelesaiannya, kita ambil arah W-nya positif untuk searah gerak. Jadi, supaya mudah di sini, kita ambil W-nya positif dan nilai A-nya positif juga, sehingga kita tuliskan W-N sama dengan M kali A.
Oh iya, kalau misalnya kalian mau ambil Arah gaya normalnya yang tetap positif Ya silahkan saja Kalau kalian ambil arah gaya normalnya positif Berarti Y-nya harus negatif dan nilai A-nya harus negatif Seperti itu Kita boleh menetapkan Ke atas itu sebagai Arah gerak yang positif Dan ke bawah arah gerak yang negatif Tapi kita harus konsisten dengan tanda-tanda Menggunakan tanda-tandanya Nah, kalau misalnya soalnya Dalam kasus yang ini Karena saya yang mengambil way-nya ke bawah positif, kita tuliskan way-nya 500 N, dikurangi gaya yang berlawannya, yaitu 400 N, itu akan sama dengan masa anaknya, tentu dari berat kita sudah tahu masanya 50 ya. Kita kaliin sama percepatannya, dan percepatan lift tersebut, kita peroleh 2 meter per second kuadrat. Kemudian, untuk contoh soal yang ketiga di sini.
Awan yang masanya 53 kg berdiri di dalam sebuah lift yang sedang bergerak ke atas dengan percepatan 2 m per second kuadrat. Nah, jika percepatan gravitasi bumi, yaitu G, sama dengan 10 m per second kuadrat, maka berapakah gaya tekanan yang berada di dalam lift? kaki oven pada lantai lift nah disini kita akan mencari gaya tekan kaki oven pada lantai lift ini percepatannya harusnya 2 meter per second kuadrat ini dirubah data yang ini dan gaya beratnya itu adalah 530 N untuk penyelesaiannya kita ambil gaya normalnya itu positif ke atas sehingga lift yang dipercepat ke atas disini akan berlaku ketika liftnya bergerak dipercepat Gaya normalnya itu akan sama dengan M kali G plus A. Jadi N-nya sama dengan 53 kali 10 tambah 2. Kalau kita hitung ini 636 Newton.
Jadi gaya tekan kaki Owen-nya itu adalah 636 Newton. Nah, gaya N normalnya yang dicari, yaudah berarti ini sudah ketemu ya. Seperti itu, 536 N. Oke, demikian pembahasan kali ini mengenai gerak benda dalam lift. Berikut ini ada satu soal latihan yang bisa kalian coba mengenai berbagai kemungkinan gerak benda dalam lift.
Silahkan dicoba. Terima kasih atas perhatiannya. Sampai jumpa di video saya yang berikutnya.