Fisika · Glosarium

Apa itu Massa, momentum, gaya?

Definisi 12.1 Fisika Universitas — Tahun 1 · Bab 12 — Hukum Dinamika Newton

Sebuah partikel titik mempunyai massa inersia m>0m > 0 (kilogram), yaitu ukuran perlawanannya terhadap perubahan kecepatan, yang bebas dari kerangkanya. Momentumnya dalam sebuah kerangka adalah

p=mv(kgm/s).\vect p = m\,\vect v \qquad (\mathrm{kg}\,\mathrm{m}/\mathrm{s}).

Sebuah gaya F\vect F (newton) adalah tindakan benda lain terhadap partikelnya; gaya berjumlah sebagai vektor, dan resultannya adalah jumlahnya F\sum\vect F.

Contoh

Contoh 12.11 (Balok di bidang miring)

Balok bermassa mm pada bidang yang miring sebesar α\alpha, dengan koefisien μs\mu_s, μd\mu_d. Sumbunya: xx menuruni lerengnya, yy menyusuri normalnya. Berat (mgsinα,mgcosα)(mg\sin\alpha, -mg\cos\alpha), reaksi (0,N)(0, N), gesekan (T,0)(-T, 0) bila ia tergelincir turun. Menyusuri yy: N=mgcosαN = mg\cos\alpha. Ketika diam, menyusuri xx: T=mgsinαμsN=μsmgcosαT = mg\sin\alpha \leq \mu_sN = \mu_smg\cos\alpha, yaitu tanαμs\tan\alpha \leq \mu_s: baloknya bertahan sampai sudut arctanμs\arctan\mu_s — sebuah pengukuran μs\mu_s yang tak memerlukan neraca. Ketika tergelincir: ma=mgsinαμdmgcosαma = mg\sin\alpha - \mu_dmg\cos\alpha, sehingga a=g(sinαμdcosα)a = g(\sin\alpha - \mu_d\cos\alpha), bebas dari mm: 3.2m/s23.2\,\mathrm{m}/\mathrm{s}^{2} untuk α=30\alpha = 30^\circ, μd=0.2\mu_d = 0.2.

Contoh 12.12 (Bandul sederhana)

Massa mm pada tali sepanjang \ell, bersudut θ\theta dari garis tegak ke bawah. Koordinat polar di titik gantungnya: a=θ˙2er+θ¨eθ\vect a = -\ell\dot\theta^2\,\vect e_r + \ell\ddot\theta\,\vect e_\theta; gayanya: berat mg(cosθersinθeθ)mg(\cos\theta\,\vect e_r - \sin\theta\,\vect e_\theta) dan tegangan Ter-T\vect e_r. Menyusuri eθ\vect e_\theta: mθ¨=mgsinθm\ell\ddot\theta = -mg\sin\theta,

θ¨+gsinθ=0,\ddot\theta + \frac{g}{\ell}\sin\theta = 0 ,

yang untuk sudut kecil (sinθθ\sin\theta \approx \theta) menjadi persamaan harmonik dengan ω0=g/\omega_0 = \sqrt{g/\ell}: periodenya T0=2π/gT_0 = 2\pi\sqrt{\ell/g}, yaitu k=2πk = 2\pi yang tak dapat dipasok Contoh 1.8. Menyusuri er\vect e_r: T=mgcosθ+mθ˙2T = mg\cos\theta + m\ell\dot\theta^2 — talinya menarik paling kuat di dasarnya, tempat kelajuannya terbesar.

Baca dalam konteks →