GERAK MELENGKUNG

14
Gaya gesek dalam Fluida Ff = - Kηv K = konstanta gesekan yang bergantung pada bentuk benda. η = koefisien viskositas fluida v = kecepatan benda Koefisien gesekan dlm fluida berhubungan dengan hk. Stoke. Konstanta gesekan suatu benda dalam fluida bergantung pada bentuk benda. Untuk benda berbentuk bola konstanta gesekannya (K) nya adalah: K = 6πR R = jari-jari bola Coba perhatikan bentuk kapal laut dan bagimana logikakanya?. Pertemuan 4

description

fisika

Transcript of GERAK MELENGKUNG

Page 1: GERAK MELENGKUNG

Gaya gesek dalam Fluida

Ff = - KηvK = konstanta gesekan yang bergantung pada bentuk benda. η = koefisien viskositas fluidav = kecepatan benda

Koefisien gesekan dlm fluida berhubungan dengan hk. Stoke. Konstanta gesekan suatu benda dalam fluida bergantung pada bentuk benda. Untuk benda berbentuk bola konstanta gesekannya (K) nya adalah:K = 6πRR = jari-jari bola

Coba perhatikan bentuk kapal laut dan bagimana logikakanya?.

Pertemuan 4

Page 2: GERAK MELENGKUNG

Benda bergerak dalam cairan:Apabila sebuah benda yang bergerak dalam cairan, maka ada gaya gesek yang melawan gaya gerak itu .

FGaya gesekKηv

ma = F – Kηv

Dengan a = dv/dt, maka apabila F konstan, maka dv bertambah secara kontinyu . Oleh karenanya Kηv juga bertambah secara kontinyu. Dengan bertambahnya Kηv secara kontinyu, sedangkan F konstan, maka pada suatu saat F – Kηv = 0.

Page 3: GERAK MELENGKUNG

Pada saat F – Kηv = 0, benda tetap bergerak dan kecepatannya disebutkecepatan batas. Pada kecepatan batas berlaku persamaan:

Persamaan di atas menunjukkan bahwa kecepatan batas bergantung pada bentuk benda (K) dan viscositas fluida.

Pada benda jatuh dalam fluida, gaya (F) adalah gaya gravitasi. Dimana: F = mg, maka

Kmg

vL

K

Fv

FvK

vKF

L

L

L

0

Page 4: GERAK MELENGKUNG

Persamaan di atas harus dikoreksi, karena benda dalam fluida mengalami gaya apung . Menurut HK. Archimedes gaya apung itu besarnya sama dengan massa fluida yg dipindahkan oleh benda dalam fluida itu. Massa fluida yang dipindahkan oleh oleh benda dalam fluida itu adalah:

Kgmm

v

sehinggagmndipindahkayangfluidamassa

LL

f

)(

,___

Zat cair ηx1000 gas ηx100000

Air (0ᵒC) 1,792 udara (10ᵒC) 1,71

Air (40ᵒC) 0,656 udara (40ᵒC) 1,90

gliserin 822 hidrogen 0,93

Minyak jarak 9,86 amoniak 0,97

alkohol 0,367 CO2 1,46

Page 5: GERAK MELENGKUNG

Carilah kecepatan batas sebuah tetes air hujan berbentuk bola dengan diameter 0,5mm. Rapat massa relatif udara thd air 0,00130.

Kmg

vL

Diketahui:d = 0,5mm r = 0,00025m=2,5.10-4mρ air - ρ udara = 0,00013 (dalam hal ini udara dianggap fluida)η = 1,81x10-5

g = 0,98

Ditanya : VL = …

Jawab: Rumus

K = 6πrm = ρ VDalam hal ini ρ adalah ρudara relatif terhadap ρ air

V = volume tetes hujan

Page 6: GERAK MELENGKUNG

V = (4/3)πr³ (volume bola) Sehingga

m = (ρ air - ρ udara ) (4/3)(πr³)

dtkm

v

grv

r

rg

K

mgv

L

udaraairL

udaraair

L

/77,9

10)81,1(9

)105,2(8,9106,2

9

2

634

)(

5

244

2

3

Page 7: GERAK MELENGKUNG

Sistem dengan massa berubahContoh sistem dg massa berubah adalah sebuah konveyor yangdigunakan untuk memindahkan barang dari salah satu ujungnyake ujung yang lain.

v

F

Untuk mengganalisis sistem dengan massa yang berubah pada conveyor ini dapat dipakai persamaan7.16

Page 8: GERAK MELENGKUNG

dt

mvd

dt

dp )(

Pada sistem ini, kecepatan sabuk, dan barang diatas konveyor adalah konstan.Massa benda yang bergerak pada sistem ini adalah massa sabukdan massa benda di atas konveyor. jika massa sabuk dianggap M dan massa benda adalah m, maka persamaan di atas dapat ditulis sbb:

dt

vMmd

dt

dp )(

Oleh karena v konstan, maka

dt

MmdvF

dt

dp )(

Page 9: GERAK MELENGKUNG

MOMENTUM SUDUT

O

m

Fv

r

L

Sebuah partikel dengan massa m bergerak melingkar dengan kecepatan v seperti Gambar samping, maka momentumnya adalah:

p = mvYang didefinisikan oleh persamaan vektor

L = mr × v

Pada gerak melingkar, arah gerakan selalu berubah, sehingga momentum sudutnya berubah. Persamaan kecepatannya (v) dalam gelak melingkar adalah:

v = ωrOleh karena r dan v ortogonal, maka

L = mr × ωr = mrrω

Page 10: GERAK MELENGKUNG

Apabila gerakannya tidak melingkar, tetapi melengkung,maka kecepatannya dapat diuraikan menjadi kecepatantranversal dan kecepatan tangensial, seperti gambar dibawah

vr

Page 11: GERAK MELENGKUNG

GERAK MELENGKUNG

Jika v tidak searah dg a maka gerakan bendaadalah gerak melengkung. Pada gerak lurus v dan a arahnya sama.Percepatan (a) pada gerak lengkung dapat diuraikan menjadi 2komponen yaitu komponen normal (aN) dam komponen tangensial (aT).

F = ma

FN = maN

FT = maT

aN

aT

a

v

lintasan

Page 12: GERAK MELENGKUNG

FT = gaya tangensialFN = gaya normal

Page 13: GERAK MELENGKUNG

GERAK MELENGKUNG

Page 14: GERAK MELENGKUNG