Posts

Showing posts from 2009

Fenomena Pipa Kapiler

Image
Apakah anda pernah melakukan hal seperti pd gambar berikut????,

jika tidak maka baca artikel ini, jika sudah pernah, baca jg, nambah pengetahuan. Langsung saja, fenomena diatas tergolong tidak biasa, biasanya jika air dimasukkan pada bejana berhubungan yang masing-masing jari penampangnya relative besar, tinggi air akan sama antara pipa yang satu dan lainnya, namun kenapa ketika dimasukkan ke dalam pipa yang jari-jarinya cukup kecil(disebut pipa kapiler) tinggi air bisa tidak sama, walau hanya berbeda sedikit??????

, jawabannya terletak pd tegangan permukaan, ini mengakibatkan air menjadi terangkat, sebenarnya pada pipa yang jari-jarinya besar juga terdapat tegangan permukaan, namun karena volume air yang berada dalam pipa juga banyak, jadinya tinggi air akan sama pada setiap pipa, coba kita rumuskan persamaan tinggi air dalam pipa kapiler

Karena air dalam posisi seimbang, maka ∑Fy=0, ∑Fx=0

Untuk sumbu y
∑Fy=0
(2πry)cos0-mg=0
(2πry)cos0=mg
(2πry)cos0=pπr2hg
h=2πycos0/prg



Suatu Permasalahan Pada Gerak Melingkar

Image
Coba anda bayangkan sebuah pipa yang hamper licin sekali (gaya gesek bias dianggap mendekati nol, sehingga dpt diabaikan), di dalam pipa tersebut terdapat bola pingpong, dengan jari-jari bola pingpong sama dengan jari-jari tutup/alas pipa, sehingga mengakibatkan bola pingpong bergerak dengan orientasi mendatar saja (tidak ada vgerakan naik turun), selanjutnya pipa diputar pada titik tengahnya, bagaimana anda bisa menentukan kecepatan dan posisi bola trhdp pipa saat waktu=t?????

Di sini permasalahan lebih mudah bila diselesaikan dengan mengambil kerangka acuan pipa, bukan bumi, sehingga kita harus menambahkan gaya fiktif kea rah luar bola (sama seperti posting saya sebelumnya). Sekarang tinggalkan dahulu permasalahan diatas, coba lihat sebuah balok yang diam terhadap piringan yang sedang berputar, perhatikan gmbr berikut












Karena balok diam relative terhadap piringan dibawahnya, maka ∑Fthd piringan=0=umg-mv2/r, sehingga umg= mv2/r.
sekarang kembali ke persoalan pertama, lihat gambar berikut












Analisis Hukum Newton Dalam Kerangka Acuan Dipercepat

Image
Biasanya kita menganalisa suatu kejadian dalam kerangka bumi/diam, hukum Newton juga menganalisisnya terhadap kerangka acuan bumi, namun ketika suatu benda berada dalam suatu kereta dan bergerak dipercepat terhadap kereta yang geraknya juga dipercepat terhadap bumi, dan anda ingin tahu berapa jarak yang ditempuh benda terhadap lantai kereta selama t detik, bagaimana hukum Newton menjelaskannya???

Disini jika kita meninjau suatu gerakan terhadap kerangka yang dipercepat, maka harus ada suatu gaya penyeimbang dinamakan gaya fiktif, disebut gaya fiktif karena kita sengaja menambahkannya agar hukum Newton sesuai untuk kerangka acuan bergerak dipercepat, sekarang kita tinjau contoh benda dalam kereta diatas,












Disini benda m bergerak relative terhadap bumi dengan percepatan a, namun diam relative terhadap kereta, sehingga ∑F thdp kereta=0, mengapa penjumlahan gaya bias sama dengan 0, padahal jika kita menggunakan hukum Newton hanya ada gaya gesekan umg antara benda dan kereta, apakah nilai umg…

Gesekan Antara Roda dan Jalan

Image
Pernahkah anda memikirkan bagaimana kendaraan anda (roda dua ataupun roda empat) bisa bergerak maju??????????, mungkin jawabanya mudah, yaitu karena gesekan, pernahkah anda berpikir bagaimana jika antara jalan dan roda tak ada gesekan!!!!!!

Disini, ass roda memberikan torsi sehingga membuat roda berputar. disini tanpa adanya gesekan, roda tak mungkin bergerak maju, karena gaya gesekanlah komponen gaya yang membuat mobil bergerak maju (translasi).

Sekarang kita ulas bagaimana mobil bisa bergerak di jalan dengan adanya gaya gesekan. ketika ass roda memberikan torsi pada roda, maka roda akan berputar dengan percepatan sudut α (lihat gambar)











disini diperlukan f minimum sehingga mobil tidak akan selip, jika roda berputar dengan percepatan sudut α, sehingga kita akan mencari koefisien gesek statis minimum yang diperlukan

α R=a.....(1)
dengan menganggap jari-jari roda R, dan massa mobil M

Gaya yang bekerja pada roda dalam arah horizontal
fminimum=M.a.....(2)
1 ke 2
fminimum=M.α. R.....(3)
karena fmin…

Prinsip Dorongan Roket

Image
Suatu penerapan hukum fisika yang begitu hebat, adalah roket, yang didasari atas hukum ketiga Newton, dan penerapan impuls dan momentum. Dengan semua hal diatas roket dapat bergerak melawan gravitasi bumi.

Dari hukum ketiga Newton, bahwa ketika suatu benda mengerjakan gaya pada benda lain, maka benda yang dikerjakan gaya akan mengerjakan gaya pada benda yang mengerjakan gaya padanya, gaya ini disebut gaya aksi-reaksi yang besarnya sama, namun arahnya berkebalikan, dan juga impuls dan momentum, dikatakan bahwa gaya eksterna yang bekerja pada suatu benda atau sistem akan mengakibatkan laju perubahan momentum benda tersebut. Dari hal tersebut kita akan menurunkan persamaan untuk gaya dorong yang mengakibatkan roket dapat melawan gravitasi.




















(Peluncuran roket)
















Asumsikan ketika t=0, roket diam sehingga massa roket ditambah massa bahan bakar adalah m, setelah ∆t, roket telah membakar sebesar ∆m bahan bakar sehingga kecepatan roket bertambah sebesar ∆v dan ∆v akan terus bertambah besar terhadap …

Jam Bandul yang Menakjubkan

Image
Sebuah karya manusia yang mampu menunjukkan waktu dengan ketelitian hampir 100%, adalah jam bandul. Alat ini bekerja dibawah pengaruh medan gaya tarik suatu kerangka acuan.Dengan perbedaan besar percepatan gravitasi yang cukup kecil untuk berbagai tempat di permukaan bumi, maka alat ini bisa menunjuk waktu dengan sangat tepat.

mari kita simak bagaimana jam bandul bekerja. sebuah jam bandul yang terdiri dari tali, batang, kawat yang massanya sangat kecil (dapat diabaikan terhadap massa bandulnya), dan sebuah bandul bermassa M berjari-jari r berbentuk lingkaran yang digantung menggunakan tali, batang atau kawat yang tadi tepat memotong bandul menjadi 2 bagian yang sama. dengan sudut simpangan yang kecil (<150). bandul akan melakukan Gerak Harmonis Sederhana (GHS) dengan periode getaran yang sama setiap saatnya. (lihat gambar)





















Mari kita turunkan periode untuk bandul tersebut

Bagaimana jika jam bandul ini terletak pada kerangka acuan yang sedang dipercepat kebawah atau keatas, apakah ia …