FISIKA RADIOLOGI - DINAMIKA PARTIKEL

DINAMIKA PARTIKEL

DINAMIKA :

•         Ilmu yang mempelajari antara gaya dan gerak

GAYA :

•         Jenis dorongan atau tarikan pada suatu benda

•         Membuat benda diam menjadi bergerak

•         Diukur dengan neraca pegas

•         Besaran Vektor

GERAK :

•         Besaran Vektor

•         Hukum Newton (1643-1727)

1. Hk Newton I è Hk kelembaman/inersia

2. Hk Newton II

3. Hk Newton III èAksi & Reaksi

HUKUM NEWTON I

•         Bila result gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan nol atau tidak ada gaya yang bekerja pada benda

•         ΣF = 0

•         Setiap benda akan bergerak terus dengan kelajuan tetap pada lintasan lurus atau tetap diam

•         Benda mempunyai sifat mempertahankan keadaannya

•         Benda akan bergerak apabila menerima gaya

HUKUM NEWTON II

•         Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sebanding dengan resultan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda

•         F = m a atau a = F/m

•         Dimana F : gaya (Kg m/s²)

                    m : masa benda (Kg)

                          a : percepatan (m/s²)

HUKUM NEWTON III

•         Jika benda pertama mengerjakan gaya pada benda kedua maka benda kedua akan mengerjakan gaya pada benda pertama yang besarnya sama tapi arahnya berlawanan

•         Hukum ini juga dinamakan hukum reaksi, jika :

1. Bila kedua benda berinteraksi

2. Bekerja pada dua benda yang berbeda

3. Sama besarnya tapi berlawanan arah

MASSA :

•         Jumlah atau banyaknya zat itu sendiri

•         Massa di semua tempat harganya sama

•         Besaran Skalar

•         Kg (SI)

BERAT :

•         Besarnya gaya tarik bumi terhadap massa benda

•         Berat dapat berubah ubah tergantung dimana benda tersebut berada

•         Besaran Vektor

•         Newton (SI)

USAHA :

•         Suatu proses perubahan energi

•         Hasil kali perpindahan dengan komponen gaya pada arah perpindahan tersebut

•         Gaya yang bekerja pada suatu benda dan menyebabkan benda tersebut bergeser

•         W = F x S

•         Satuan  joule (kg.m²/s²)

Benda Bergerak

•         Benda yang sedang bergerak lurus beraturan sepanjang lintasan S (datar dan licin) dengan kecepatan v₁, Kemudian pada posisi S₁ mendapat gaya F sehingga benda tersebut bergerak lurus berubah beraturan dengan percepatan sesuai hukum Newton II      (F = m.a)

KERJA :

•         Pada S₁ ditetapkan sebagai awal pencatatan waktu è kecepatan  setelah t detik : V₂=V₁₂ + at

•         Posisi benda adalah :              S₂ = S₁ + V₁ t +½at²

•         W = Δ Ek = Ek₂ – Ek₁

ENERGI POTENSIAL

•         Energi yang dimiliki (tersimpan pada benda) karena kedudukannya

•         Ep = m g h

•         Usaha èW = m g h₂ - m g h₁

Gaya Konservatif & Nonkonservatif

·         Gaya konservatif adalah gaya yang jika kita melakukan usaha dengan gaya tersebut maka usaha tersebut dapat kita peroleh kembali

·         Gaya nonkonservatif adalah gaya yang jika kita melakukan usaha dengan gaya tersebut maka usaha tersebut tidak dapat kita peroleh kembali

DAYA :

•         Daya adalah banyaknya energi yang dirubah dari satu sistem ke sistem lainnya tiap selang waktu yang diperlukan

•         P =  ΔE/Δt

•            = W/Δt

•            = F.S/ Δt

•            = F.v  (Watt)

Hukum Kekekalan Energi :

•         Pada sistem yang terisolasi (Tidak ada gaya luar yang bekerja) selalu berlaku bahwa energi mekanik totalnya adalah konstan

•         Energi mekanik adalah energi potensial ditambah  energi kinetik

•         EM₁ = EM₂

•         Ep₁ + Ek₁ = Ep₂ + Ek₂           

MOMENTUM :

•         Momentum merupakan besaran físika yang menyatakan kuantitas perkalian antara massa (m) dengan kecepatan (v) suatu benda

•         P = m.v

•         Dimana P : momentum (Kg m/s)

•                      m : masa benda (Kg)

•                       v : kercepatan (m/s)

IMPULS

Perubahan momentum suatu benda :

I = ΔP = P₂ – P₁ = mv₂ – mv₁

•         Jika perubahan tersebut  dengan selang waktu (Δt) maka :

•                                             I/ Δt = [m(v₂ – v₁)/ Δt] = m(Δv/ Δt)

•                                             I = F. Δt.

•                                             I = m. Δv

•                                             I = m(v₂ – v₁)

•         Karena F = ΔP/ Δt, è gaya merupakan perubahan momentum tiap satuan waktu

Hukum Kekekalan Momentum

Jika dua bola saling bertumbukan

•         maka besarnya momentum linear sebelum dan sesudah tumbukan adalah sama.

•                                             m_Av_A’ + m_Bv_B’ = m_Av_A + m_Bv_B

TUMBUKAN :

•         Koefisien restitusi tumbukan adalah perbandingan kecepatan relatif benda setelah tumbukan dengan kecepatan relatif benda sebelum tumbukan

•                       e= -[(V_A’-V_B’)/(V_A-V_B)]

             

Jenis-jenis Tumbukan:

•         Tumbukan lenting sempurna jika e = 1,  Berlaku hukum kekekalan energi kinetik dan momentum

•         Tumbukan lenting sebagian jika 0<e<1, hanya berlaku hukum kekekalan momentum

•         Tumbukan tidak lenting sama sekali jika e = 0, berlaku hukum kekekalan momentum