03 Gerak Dalam Bidang Datar

03 Gerak Dalam Bidang Datar Fisika Dasar 1 TK1332 Dr. Sunu H. Pranolo Jurusan Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta, 12.09.2011 Vektor Perpindahan, Kecepatan dan Percepatan Perpindahan: Kecepatan rata-rata: Kecepatan sesaat: 2 f ir r r At AArvdtdttr rv =AA A 0limPercepatan rata-rata: Percepatan sesaat: 3 t t ti fi fAA=vv vadtdttv va =AA A 0limGambarkan kurva: a. x = f(t) b. v = f(t) c. a = f(t) Soal: (Halliday and Resnick, 1985, Fisika, Jilid 1, hal. 68, no. 10) Posisi gerakah sebuah partikel sepanjang sumbu-x dinyatakan sebagai: dengan: vx0 = kecepatan awal partikel k= tetapan yang dipengaruhi oleh sifat fisik partikel a. Gambarkan lintasan partikel! b. Hitung kecepatan partikel pada suatu saat dan gambarkan kurva kecepatannya! c. Berapa percepatan partikel setiap saat ? Gambarkan kurva percepatannya! d. Berapa lama waktu diperlukan sehingga partikel berhenti? Diskusikan hal tersebut! 4 ( )ktxekvx = 10Gerak Dua Dimensi dengan Percepatan Tetap Lintasan dan kecepatan gerakan sebuah partikel: Bila percepatan tetap, kecepatan dan posisi sebagai fungsi waktu: 5 j i r y x + = j i vy xv v + =t a v vt a v vy yi yfx xi xf+ =+ =( ) ( )( ) ( )ta a v vt a v t a viy x yi xiy yi x xi fa vj i j ij i v+ =+ + + =+ + + = 221221t a t v y yt a t v x xy yi i fx xi i f+ + =+ + =( ) ( )( ) ( ) ( )221221221221

t tt a a t v v y xt a t v y t a t v xi i fy x yi xi i iy yi i x xi i fa v r rj i j i j ij i r+ + =+ + + + + =+ + + + + =Gerak Lintasan Parabola Asumsi: 1. Percepatan gravitasi konstan (ay = -g dan ax = 0) 2. Hambatan udara diabaikan 3. Pada t = 0, xi = yi = 0, kecepatan vi membentuk sudut ui 6 i i yii i xiv vv vuusincos==Komponen kecepatan vi Komponen posisi: ( )( )221221sincosgt t v t a t v yt v t v xi i y yi fi i xi f = + == =uu( )22 2cos 2tan xvgx yi ii||.|

\| =uuBagaimana bila: a. ui = 0 b. ui = 0,5t c. ui > 0,5t d. ui < 0 7 Jangkauan Maksimum (R) dan Tinggi Maksimum (h) Gerak Parabola Diskusikan: Bila sasaran (B) berada pada lereng bukit berkemiringan o, bagaimana h dan R dinyatakan dengan vi, ui dan g? 8 gvhi i2sin2 2u=gvRi iu 2 sin2= 9 10 221t tig v r + =Lintasan gerak parabola: Jadi, gerak parabola: gabungan dua gerak, yaitu: 1. Gerak kecepatan tetap arah horizontal 2. Gerak jatuh bebas arah vertikal Gerak Melingkar Beraturan Gerak jatuh bebas: kecepatan berubah, arah tetap percepatan! Gerak melingkar beraturan: kecepatan tetap, arah berubah percepatan!

11 12