Hukum Newton Pada Gerak 3 Benda Yang Bersentuhan Di Bidang Datar

Pada peluang kali ini kita akan mengulas secara singkat tapi terperinci terkena gerak tiga buah benda yang bersentuhan di bidang datar. Agar kalian sanggup memahami bahan ini dengan praktis ada baiknya kalian pelajari terlebih lampau bahan wacana penerapan hukum Newton pada gerak 2 benda yang bersentuhan di bidang datar. Karena pada dasarnya, konsep gerak 3 benda yang bersentuhan sama saja dengan konsep gerak 2 benda yang bersentuhan. Coba kalian perhatikan gambar diberikut ini.

Pada peluang kali ini kita akan mengulas secara singkat tapi terperinci terkena gerak tiga Hukum Newton Pada Gerak 3 Benda yang Bersentuhan di Bidang Datar

Tiga buah benda masing-masing bermassa m1, m2 dan m3 saling bersentuhan di atas bidang datar licin. Lalu pada benda 1 didiberi gaya dorong ke kanan sebesar F. Gambar garis-garis gaya yang bekerja pada masing-masing benda diperlihatkan pada gambar di atas. Penulis spesialuntuk menggambarkan gaya-gaya yang bekerja pada sumbu-X saja alasannya komponen gaya pada sumbu-Y tidak mempengaruhi gerak benda (jika lantai licin).

Ketika benda 1 didiberi gaya F, maka benda 1 akan mempersembahkan gaya agresi F12 kepada benda 2. Sesuai dengan konsep Hukum III Newton, benda 2 juga akan memdiberi gaya reaksi F21 kepada benda 1. Selanjutnya, alasannya menerima efek gaya dari benda 1, benda 2 juga mempersembahkan gaya agresi F23 kepada benda 3 dan sebaliknya benda 3 juga memdiberi gaya reaksi F32 kepada benda 2. Pasangan gaya aksi-reaksi pada tiga benda tersebut ialah sebagai diberikut.

F12 = −F21

F23 = −F32

F12 bekerja pada benda 2 dan F21 bekerja pada benda 1. Besar F12 sama dengan besar F21 tetapi arahnya berlawanan. Sementara itu, F23 bekerja pada benda 3 dan F32 bekerja pada benda 2. Besar F23 sama dengan F32 dengan arah yang berlawanan. Karena lantai licin, maka setelah benda 1 didiberi gaya dorong ke kanan pastinya ketiga benda akan bergerak ke kanan.

Karena benda bergerak ke kanan, perpindahan juga terjadi ke arah kanan sehingga gaya-gaya yang arahnya ke kanan berharga faktual dan yang ke kiri berharga negatif. melaluiataubersamaini memakai Hukum Newton, persamaan gerak benda pada kondisi ini ialah sebagai diberikut.

Benda 1

ΣFX= ma

F – F21 = m1a ……….…….. Pers. (1)

Benda 2

ΣFX = ma

F12 – F32 = m2a …………….. Pers. (2)

Benda 3

ΣFX = ma

F23 = m3a …………………….. Pers. (3)

Karena F23 = F32, maka dengan mensubtitusikan persamaan (3) ke persamaan (2) kita peroleh

F12 – F32 = m2a

F12 – m3a = m2a

F12 = m2a + m3a ……….….. Pers. (4)

Karena F12 = F21, maka dengan mensubtitusikan persamaan (4) ke persamaan (1) kita peroleh

F – F21 = m1a

F – (m2a + m3a) = m1a

F = m1a + m2a + m3a

F = a(m1 + m2 + m3)

a = F/(m1 + m2 + m3) …... Pers. (5)

dengan demikian, rumus percepatan pada gerak tiga benda yang saling bersentuhan di bidang datar licin ialah sebagai diberikut.

a	=	F
		m1 + m2 + m3

Dari rumus percepatan di atas, kita sanggup memilih persamaan gaya interaksi atau gaya kontak antara benda 1 dengan benda 2 serta gaya kontak antara benda 2 dengan benda 3 yaitu sebagai diberikut.

Gaya Kontak antara Benda 1 dengan Benda 2

Jika kita subtitusikan persamaan (5) ke persamaan (1) maka kita sanggup memilih rumus gaya interaksi (kontak) antara benda 1 dengan benda 2 yaitu sebagai diberikut.

F – F21 = m1a

F – F21 = m1 F/(m1 + m2 + m3)

F21 = F – m1 F/(m1 + m2 + m3)

F21 = (m2 + m3)F/(m1 + m2 + m3) …... Pers. (6)

melaluiataubersamaini demikian, rumus gaya kontak antara benda 1 dengan benda 2 ialah sebagai diberikut.

F12	=	F21	=	m1 + m2	F
				m1 + m2 + m3

Gaya Kontak antara Benda 2 dengan Benda 3

Rumus gaya kontak antara benda 2 dan benda 3 sanggup dengan praktis kita tentukan dengan mensubtitusikan persamaan (5) ke persamaan (3). Perhatikan perhitungan diberikut ini.

F23 = m3a

F23 = m3 F/(m1 + m2 + m3) ……. Pers. (7)

Jadi persamaan gaya interaksi atau gaya kontak antara benda 2 dengan benda 3 ialah sebagai diberikut.

F23	=	F32	=	m3	F
				m1 + m2 + m3

Keterangan:
F	=	Gaya dorong (N)
F12	=	Gaya kontak benda 1 terhadap benda 2
F21	=	Gaya kontak benda 2 terhadap benda 1
F23	=	Gaya kontak benda 2 terhadap benda 3
F32	=	Gaya kontak benda 3 terhadap benda 2
m1	=	Massa benda 1 (kg)
m2	=	Massa benda 2 (kg)
M3	=	Massa benda 3 (kg)
a	=	Percepatan benda (m/s2)

Catatan penting:

Rumus kedua gaya interaksi di atas juga berlaku untuk bidang datar bernafsu dengan koefisien gesek ketiga benda dengan lantai sama.

Demikianlah artikel wacana penerapan atau aplikasi Hukum Newton pada gerak tiga benda yang bersentuhan di bidang datar lengkap dengan gambar ilustrasi dan garis-garis gayanya. Semoga sanggup bermanfaa untuk Anda. Apabila terdapat kesalahan tanda, simbol, abjad maupun angka dalam perhitungan mohon dimaklumi. Terimakasih atas kunjungannya dan hingga jumpa di artikel diberikutnya.

Sumber https://www.fisikabc.com/