dinamika partikel

Hubungan Antara Dinamika Partikel Dengan Hukum Newton

diagram dinamika partikel
edutafsi.com

Apa Itu Dinamika Partikel?

dinamika partikel sebuah sepeda
pixabay.com

Banyak cabang ilmu Fisika yang terus berkembang, salah satunya ilmu tentang gerak dari sebuah benda dan mengetahui penyebab apa yang membuatnya bergerak, bidang ilmu ini disebut Dinamika.

Pengaruh Gaya, Hal inilah yang membuat suatu benda diam dapat bergerak dan benda yng bergerak dapat berubah menjadi diam bahkan berubah arah dan bentuknya.   

Teori Dinamika Partikel inilah yang kemudian mengacu kepada hubungan antara Gaya dan Gerak yang termasuk dalam Hukum Newton, sehingga ada keterkaitan erat antara Dinamika partikel dengan Hukum Newton. 

Ilmuwan penemu Hukum Newton yang bernama Sir Isaac Newton yang menjabarkan Hukum Newton menjadi tiga hukum yaitu Hukum Newton 1, hukum Newton 2 dan Hukum Newton 3.

Dimana Hukum Newton sangat identik dengan teori Dinamika Partikel yatiu Dinamaika Translasi dan Dinamika Rotasi.

Tidak hanya Hukum Newton yang berhubungn erat dengan Dinamika Partikel sellain itu ada Gaya Gesek, Gaya Sentripetal, Gerak Melingkar dan beberapa gaya lainnya.

Nah  dalam artikel ini akan membedah seluruh teori gaya yang termasuk dalam Dinamika Partikel. 

Dinamika Partikel dan Hukum Newton

pendulum
pixabay.com

Pertanyaan yang semenjak abad pertengahan dan mungkin sampai sekarang masih dipertanyakan oleh beberapa ilmuwan yaitu kenapa sih benda bisa bergerak?

Walaupun sebenarnya pertanyaan tersebut sudah dijawab oleh Hukum Newton, dari Hukum Newton 1, 2 dan 3. Karena ada hubungannya dengan gerak dan gaya yang mana termasuk dalam Dinamika Partikel.

Secara bahasa Dinamika Partikel bisa diartikan sebagai partikel/benda yang bergerak, yang dimana gerakkan tersebut dipengaruhi oleh yang namanya gaya.

Karena Hukum Newton termasuk dalam teori Dinamika Partikel, maka bisa dikatakan bahwa Hukum Newton adalah salah satu jenis gaya dalam Dinamika Partikel yaitu Gaya Gerak. Jadi kamu bisa memahami lebih dulu tentang Hukum Newton untuk mempelajari teori Dinamika partikel.

Hukum I Newton

Benda akan bertahan pada posisi diam atau tetap bergerak dengan kecepatan konstan jika tidak ada gaya dari luar yang mempengaruhi benda tersebut, inilah konsep yang berlaku dalam hukum I newton. Nama lain dari Hukum I Newton adalah Hukum Kelembaman atau Inersia.

Hukum II Newton

Gaya bisa didefinisikan dengan Hukum Newton I dan Hukum Newton II, dimana Hukum Newton kedua merupakan  percepatan yang berbanding lurus dengan resultan gaya dan berbanding terbalik dengan massanya.

Dari Hukum Newton 1 dan 2 dapat dilihat bahwa gaya merupakan pengaruh yang terjadi terhadap sebuah benda yang mengakibatkan perubahan kecepatan dan percepatannya.

Sebuah benda memiliki sifat instrinsik yang berfungsi mengukur resistansinya terhadap percepatan yaitu massa, Makanya rumus dari Gaya  adalah F = m.a (Gaya sama dengan massa dikalikkan percepatan).

Hukum III Newton

Hukum Newton tiga yang biasa disebut sebagai hukum Aksi-Reaksi menggambarkan karakteristik gaya yang selalu terjadi secara bersamaan.

Karena jika adanya gaya aksi pasti ada gaya reaksinya, sehingga bisa dikenal sebagai hukum kekekalan momentum.

Momentum Sudut

Momentum sudut adalah salah satu besaran vektor. Dalam menentukan arah momentum sudut dapat menggunakan kaidah tangan kanan, yaitu dimana arah momentum sudut ditentukan dari posisi ibu jari dari kepalan tangan, keempa jari lainnya menunjukkan arah rotasi benda.

Untuk memahami lebih jelas lagi tentang contoh, rumus dan penerapan Momentum bisa dipelajari lebih lanjut tentang Hukum Kekekalan Momentum.

Dinamika Translasi dan Rotasi

mobil balap
pixabay.com

Dinamika translasi dan rotasi bisa kita sebut sebagai gerak translasi dan rotasi karena dinamika juga bisa berarti gerak.

Translasi dan Rotasi ini berhubungan dengan kesetimbangan benda tegar, dimana kesetimbangan translasi adalah benda yang mengalami gaya pada sumbu X dan sumbu Y yang menghasilkan resultan nol, yang menunjukkan kalau dalam kesetimbangan translasi terdapat Hukum Newton I.

Sedangkan pada gerak rotasi yang bernilai nol adalah resultan dari momentum gayanya.

Berdasarkan Hukum Newton II, benda yang memiliki massa dan terjadi gerak translasi pada benda tersebut karena suatu gaya akan menghasilkan resultan gaya yang diperoleh dari percepatan linier dikali massanya.

Hal ini juga berlaku pada benda yang memiliki momen inersia dan terjadi gerak rotasi dikarenakan momen gaya yang diberikan, resultan momen gaya yang dihasilkan akan berbanding lurus terhadap momen inersian dikali percepatan sudut. 

Gaya

jurusan kuliah terbaik teknik
pixabay.com

Ada berbagai macam gaya yang bekerja dalam Teori Dinamika Partikel dalam hal gerak melingkar dan gerak lurus.

Gaya-gaya tersebut perlu ditinjau lebih dalam lagi untuk bisa menyelesaikan suatu permasalahan lebih detail lagi. Untuk itu pahamilah dulu pengertian gaya lebih dalam lagi.

Untuk memahami macam-macam gaya bisa dilihat pada video berikut,

Macam-macam Gaya

Berikut ini gaya-gaya yang dapat mempengaruhi benda dalam teori dinamika partikel, 

Gaya Berat

Gaya berat adalah kondisi suatu benda yang terkena gaya gravitasi bumi. Nilai yang dihasilkan dari massa suatu benda yang dikalikan dengan gaya gravitas suatu benda merupakan gaya berat. Sedangkan massa dari benda tersebut adalah kelembaman dari benda itu sendiri.

Jadi berat dan massa itu berbeda, massa mempunyai satuan Kg (kilogram) sedangkan berat satuannya N (Newton).

Rumus dalam Gaya Berat W = m.g

Usaha/berat sama dengan massa dikali dengan percepatan gravitasi.

Gaya Normal

Gaya normal dapat didefinisika sebagai gaya yang bekerja secara tegak lurus dengan bidang sentuh. Dua benda yang saling bersinggungan satu sama lain namun tegak lurus.

Sebagai contoh benda yang berada di lantai akan memberikan gaya berat pada lantai dengan arah ke bawah sedangkan gaya normal mengarah keatas.

Jika benda tersebut diam maka nilai gaya normal sama dengan nilai gaya beratnya, bisa dibilang ini adalah hukum newton 3 karena adanya aksi-reaksi.

Jadi persamaan berat bisa menjadi gaya normal jika benda dalam kondisi diam. Berbeda dengan kondisi benda yang bergerak atau lainnya, akan berlaku gaya-gaya lainnya seperti gaya gesek. Lebih detailnya kamu bisa pelajari pembahasan gaya normal dalam artikel khusus gaya normal.

Gaya Gesek

Dua benda yang salah satu atau keduanya bergerak lalu bersinggungan satu sama lain, innilah yang disebut gaya gesek.

Gaya gesek akan menghambar pergerakan suatu benda, karena arahnya akan berlawanan dengan arah gerak benda tersebut.

Gaya Gesek Statis

Benda dengan kondisi diam jika mendapatkan gaya gesek maka dinamakan gaya gesek statis. Sehingga nilai yang dihasilkan adalah dari nol dan bertambah terus menyesuaikan gaya dorong yang diberikan.

Besar gaya gesek statis merupakan hasil perkalian dari nilai gaya gesek statis dengan nilai gaya normal.

Berikut persamaan yang lebih detailnya.

Fs = μs . N

Gaya Gesek Kinetis

Sedangkan Gaya gesekan Kinetis merupaka benda yang mendapatkan gaya gesek ketika dalam kondisi bergerak. Karakteristik gaya gesek kinetis adalah nilainya yang selalu kurang dari gaya gesek statis yang maksimum.

Besar gaya gesek kinetis sama dengan hasil perkalian dari koefisien gaya gesek kinetis bersama gaya normal. Berikut persamaan yang menunjukan gaya gesek kinetis.

Fk = μk . N

Gaya Sentripetal

Gaya sentripetal adalah kondisi benda yang bergerak secara melingkar kemudian terkena gaya. Arah gaya sentripetal itu menuju kearah pusat lintasan lingkaran gerak.

Besar gaya sentripetal adalah perpaduan hasil kali dari massa beda dengan percepatan sentripetal benda tersebut.

Persamaanya adalah Fs = m . as

Gaya Tegang Tali

Ketika sebuah tali ditarik misal pada perlombaan tarik tambang, di situ terjadi suatu gaya yang bekerja yaitu gaya tegng tali.

Kedua ujung tali mengalami gaya tegang tali, besarnya bergantung pada benda yang berada pada ujung tali.


Itulah ulasan pembahasan tentang Dinamika Partikel, yang ada kaitannya dengan Hukum Newton

Sending
User Review
0 (0 votes)

No Responses

  1. Pingback: [Resensi] Breakeven – WordsOfBook Januari 8, 2019

Ayo Komentari Artikel Ini