Materi - Dinamika Partikel

Dinamika Partikel

         Dinamika adalah ilmu yang mempelajari tentang gerak beserta pentebabterjadinya gerak yaitu gaya. Perumusan tentang penyebab gerak bendadiberikan oleh Isaac Newton. Newton menemukan bahwa semua persoalangerak di alam semesta dapat diterangkan dengan hanya 3 hukum yangsederhana.A. HUKUM 1 NEWTONMungkin anda pernah mendorong mobil mainan yang diam, jika dorongananda lemah mungkin mobil mainan belum bergerak, jika gaya dorongdiperbesar mobil bergerak atau jika anda naik sepeda meluncur di jalan raya, jika sepeda direm, sepeda berhenti.Berdasarkan uraian di atas, apakah sebenarnya yang membuat mobilmainan yang mula-mula diam menjadi bergerak, dan sepeda yang mula-mula bergerak menjadi diam?Agar mobil bergerak dan sepeda berhenti diperlukan energi (tenaga). Energiuntuk mendorong mobil dan menghentikan sepeda dikerjakan, pada bendadengan suatu alat tertentu. Saat mendorong mobil Anda memakai tangandan saat mengerem karet rem menyentuh roda sepeda hingga berhenti.Saattangan menyentuh mobil dan karet rem menyentuh roda, maka tangan dankaret memberikan gaya tekan yang mempengaruhi benda. Jadi, yang menyebabkan sebuah benda bergerak atau berhenti adalahenergi. Energi diperlukan untuk mengerjakan gaya pada benda. Kemudiangaya akan mempengaruhi gerakan benda.Penyebab benda bergerak ialah energi. Gaya hanya akan mempengaruhigerak benda.Ada beberapa pengaruh gaya pada benda bila gaya bekerja pada suatubenda maka:

1.Gaya akan mengubah kecepatan benda dari diam menjadi bergerak, daribergerak lalu berhenti. Contoh : Mobil mogok didorong hingga bergerak
2.Gaya dapat mengubah arah gerak benda. Contoh : Bola ditendang dari sisigawang lalu disundul ke arah gawang.
3. Gaya juga dapat mengubah bentuk benda. Jika Anda memiliki balon, tiupdan ikatlah balon, sehingga balon tetap menggembung. Apa yang terjadi jika balon tadi kita tekan perlahan dengan tangan? Pasti Anda akanmendapatkan balon agak kempes, atau bentuk balon berubah. Perubahanbentuk balon karena pengaruh gaya tekan.Gaya dapat mempengaruhi ukuran sebuah benda, karet jika ditarik akanbertambah panjang, sedangkan pegas jika ditekan akan bertambah pendek.

Jadi, yang menyebabkan sebuah benda bergerak atau berhenti adalah energi. Energidiperlukan untuk mengerjakan gaya pada benda. Kemudian gaya akan mempengaruhigerakan benda.Penyebab benda bergerak ialah energi. Gaya hanya akan mempengaruhigerak benda.

Selanjutnya, coba Anda bayangkan seandainya Anda meletakkan gelas yangdiam di atas meja datar, amati beberapa saat, apakah gelas tetap diam ataumenjadi bergerak? Anda akan mendapatkan bahwa gelas tetap diam, karenatidak ada gaya yang bekerja pada gelas.

                                         Gelas diam tetap diam.

Bagaimana jika Anda membayangkan sedang mengamati kelereng yangsedang meluncur di lantai licin yang datar, apakah kelereng akan terusmeluncur bergerak atau berhenti? Jika keadaan lantai licin sempurna, Andaakan mendapatkan kelereng terus bergerak, karena tidak ada gaya yangmenghentikan kelereng.

Contoh : Kelereng yang bergerak tetap bergerak.Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa benda yang diam cenderunguntuk diam, benda yang bergerak cenderung untuk tetap bergerak. Hal inidisebut sifat kelembaman benda.Seorang ahli fisika dari Inggris bernama Newton, merumuskan peristiwa-peristiwa seperti di atas, dan selanjutnya disebut dengan Hukum I Newton,yang berbunyi:

"Suatu benda akan tetap diam atau tetap bergerak lurus beraturan jika jumlah seluruh gaya pada benda sama dengan nol".

Hukum di atas dituliskan:

ΣF = 0 Newton

 Dengan ΣF adalah resultan gaya pada benda, dengan satuan newton (N),

1 newton = 1 kg ms-2.

Contoh soal:

1. Gambar di samping dimaksudkan suatu benda (balok) terletak di atasbidang datar yang licin.Balok mengalami gaya tarik F1 = 15 N ke kanan dan gaya F2 ke kiri. Jikabenda tetap diam berapa besar F2?

                                     Gambar 1.6. Beban mengalami dua gaya

Jawaban  : Karena benda tetap diam, sesuai dengan Hukum I Newton.