PERCEPATAN PADA MOMEN INERSIA

Perbandingan Percepatan Momen Inersia pada Bola Pejal, Bola Berongga, Silinder Pejal, dan Cincin  Diasumsikan \[\theta = 90^\circ, \quad g = 10 \, \text{m/s}^2\] BOLA PEJAL \[a = \frac{F}{\left(\frac{I}{r^2} + m\right)} = \frac{F}{\left(\frac{\frac{2}{5}mr^2}{r^2} + m\right)} = \frac{m g \sin \theta}{\frac{2}{5}m + m} = \frac{g \sin \theta}{\frac{7}{5}} = \frac{5 g \sin(90^\circ)}{7} = \frac{5 \cdot 10 \cdot 1}{7} = 7.14 \, \text{m/s}^2\] BOLA BERONGGA \[a = \frac{F}{\left(\frac{I}{r^2} + m\right)} = \frac{F}{\left(\frac{\frac{2}{3}mr^2}{r^2} + m\right)} = \frac{m g \sin \theta}{\frac{2}{3}m + m} = \frac{g \sin \theta}{\frac{5}{3}} = \frac{3 g\sin(90^\circ)}{5} = \frac{3 \cdot 10 \cdot 1}{5} = 6 \, \text{m/s}^2\] CINCIN \[a = \frac{F}{\left(\frac{I}{r^2} + m\right)} = \frac{F}{\left(\frac{mr^2}{r^2} + m\right)} = \frac{m g \sin \theta}{m + m} = \frac{g \sin \theta}{2} = \frac{g \sin(90^\circ)}{2} = \frac{10 \cdot 1}{2} = 5 \, \text{m/s}^2\] SILINDER PEJAL \[a = \frac{F}{\left(\frac...
1 komentar

GAYA SENTRAL

Mengenal Lebih Dalam Tentang Gaya Sentral dalam Fisika 

Gaya sentral merupakan salah satu konsep penting dalam fisika yang mendeskripsikan gaya yang bekerja pada suatu benda dan selalu menuju atau menjauh dari titik tertentu yang tetap, seperti titik pusat. Gaya ini bergantung pada jarak antara objek yang dikenai gaya dengan titik pusatnya.

Konsep Gaya Sentral

Definisi Gaya Sentral

Gaya sentral adalah gaya yang memiliki arah yang selalu menuju atau menjauh dari sebuah titik tetap, dengan besaran yang tergantung pada jarak antara objek yang dikenai gaya dengan titik pusatnya.

Representasi Matematis

Gaya sentral sering dinyatakan dengan persamaan:

\[ F = k \cdot r^n \]

di mana:

- \( F \) adalah gaya sentral.

- \( k \) adalah konstanta proporsional.

- \( r \) adalah jarak antara objek dan titik pusat.

- \( n \) adalah eksponen yang menentukan tipe dari gaya sentral (misalnya, \( n = -1 \) untuk gaya gravitasi dan \( n = 2 \) untuk gaya coulomb).

 

Rumus-rumus Gaya Sentral

Gaya Gravitasi (Hukum Tarik-Menarik Newton)

Gaya gravitasi antara dua benda dinyatakan sebagai:

 \[ F = \frac{G \cdot m_1 \cdot m_2}{r^2} \]

 di mana:

- \( G \) adalah konstanta gravitasi universal (\(6.674 \times 10^{-11} \, \text{Nm}^2/\text{kg}^2\)).

- \( m_1 \) dan \( m_2 \) adalah massa benda.

- \( r \) adalah jarak antara kedua benda.

 

Gaya Coulomb (Hukum Coulomb)

Gaya elektrostatik antara dua muatan dinyatakan sebagai:

 \[ F = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r^2} \]

 di mana:

- \( k \) adalah konstanta Coulomb (\(8.9875 \times 10^9 \, \text{Nm}^2/\text{C}^2\)).

- \( q_1 \) dan \( q_2 \) adalah muatan benda.

- \( r \) adalah jarak antara kedua muatan.

 

Contoh Soal dan Jawabannya

 Soal:

Dua benda dengan massa masing-masing \( 5 \, \text{kg} \) dan \( 10 \, \text{kg} \) berada pada jarak \( 3 \, \text{m} \). Hitunglah gaya gravitasi yang bekerja pada kedua benda.

 Jawaban:

\[ F = \frac{G \cdot m_1 \cdot m_2}{r^2} \]

 Substitusi nilai:

\[ F = \frac{6.674 \times 10^{-11} \, \text{Nm}^2/\text{kg}^2 \times 5 \, \text{kg} \times 10 \, \text{kg}}{(3 \, \text{m})^2} \]

\[ F = \frac{3.337 \times 10^{-10} \, \text{Nm}^2}{9 \, \text{m}^2} \]

\[ F \approx 3.706 \times 10^{-11} \, \text{N}\]

 

Jadi, gaya gravitasi yang bekerja pada kedua benda adalah \( 3.706 \times 10^{-11} \, \text{N}\).


Referensi

Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2013). Fundamentals of Physics. Wiley.

Serway, R. A., & Jewett, J. W. (2017). Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics. Cengage Learning.

Knight, R. D. (2016). Physics for Scientists and Engineers: A Strategic Approach with Modern Physics. Pearson.

Giancoli, D. C. (2014). Physics: Principles with Applications. Pearson.

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

SIFAT DAN KARAKTERISTIK GELOMBANG

    GELOMBANG      Pengertian/Defenisi      Gelombang adalah perambatan atau propagasi energi atau gangguan melalui medium atau ruang kosong. Ini adalah konsep yang luas dan penting dalam berbagai bidang ilmu, termasuk fisika, teknik, dan ilmu alam. Gelombang dapat ditemukan dalam berbagai bentuk, termasuk gelombang mekanik seperti gelombang air dan gelombang suara, serta gelombang elektromagnetik seperti cahaya dan gelombang radio. Sifat-sifat Gelombang 1. Amplitudo (A)      Amplitudo gelombang adalah tinggi maksimum atau "kekuatan" gelombang. Semakin besar amplitudo, semakin besar energi yang dibawa oleh gelombang tersebut. 2. Panjang Gelombang (λ)      Panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak berturut-turut atau lembah berturut-turut dalam gelombang. Panjang gelombang ini dapat bervariasi tergantung pada jenis gelombangnya 3. Frekuensi (f)    Frekuensi gelombang adalah jumlah getaran atau siklus g...
Read more »

BENDA TEGAR

Gambar
Benda Tegar dalam Fisika Benda tegar adalah konsep penting dalam fisika yang membahas tentang objek yang mempertahankan bentuk dan kekekalan relatifnya terhadap gaya yang bekerja padanya.  Dalam fisika, benda tegar adalah benda yang tidak mengalami perubahan bentuk atau deformasi saat dikenai gaya eksternal. Secara sederhana, benda tegar bisa berupa balok, lingkaran, silinder, atau objek lain yang tidak mengalami perubahan struktural saat diberi gaya. Ini berbeda dengan benda yang tidak tegar (benda deformabel), seperti karet atau plastik, yang dapat berubah bentuk saat diberi gaya dan kembali ke bentuk semula setelah gaya tersebut dihilangkan. Pengertian Benda Tegar Benda tegar merupakan objek yang tidak mengalami deformasi atau perubahan bentuk ketika dikenai gaya eksternal. Dalam fisika, benda tegar sering digunakan untuk menggambarkan objek yang stabil secara bentuk.   Sifat-Sifat Benda Tegar   - Kekakuan Benda Tegar :   Benda tegar memiliki sifat kek...
Read more »