-
BAB II. KINEMATIKA (GERAK)Tujuan Pembelajaran :1. Mahasiswa
dapat mengenal gerak, diantaranya GLB, GLBB, gerak melingkar,
dan
gerak parabola.2. Mahasiswa dapat mengenal rumus-rumus GLB,
GLBB, gerak melingkar, dan gerak
parabola.3. Mahasiswa dapat menerapkan rumus-rumus GLB, GLBB,
gerak melingkar, dan
gerak parabola.
PENGERTIAN KINEMATIKA (GERAK):Gerak di dalam ilmu fisika
didefinisikan sebagai perubahan tempat atau kedudukan,baik hanya
sekali maupun berkali-kali. Di dunia sains, gerak memiliki nilai
besaranskalar dan vektor. Kombinasi dari kedua besaran tersebut
dapat menjadi besaran baruyang disebut kecepatan dan
percepatan.
Gerak di dalam ilmu fisika didefinisikan sebagai perubahan
tempat atau kedudukan,baik hanya sekali maupun berkali-kali. Di
dunia sains, gerak memiliki nilai besaranskalar dan vektor.
Kombinasi dari kedua besaran tersebut dapat menjadi besaran
baruyang disebut kecepatan dan percepatan.
Gerak bersifat relatif artinya gerak suatu benda sangat
bergantung pada titikacuannya. Benda yang bergerak dapat dikatakan
tidak bergerak, sebgai contoh mejayang ada dibumi pasti dikatakan
tidak bergerak oleh manusia yang ada dibumi. Tetapibila matahari
yang melihat maka meja tersebut bergerak bersama bumi
mengelilingimatahari.
-
Kinematika adalah cabang dari ilmu mekanika yangmempelajari
tentang bagaimana benda tersebut bergerak.Dinamika adalah cabang
dari ilmu mekanika yang mempelajaritentang mengapa benda tersebut
bergerak.
-
Gerak Lurus Beraturan (GLB) adalah suatu gerak lurus yang
mempunyai kecepatankonstan. Maka nilai percepatannya adalah a =
0.Gerakan GLB berbentuk linear dan nilai kecepatannya adalah hasil
bagi jarak denganwaktu yang ditempuh.Rumus : Dengan ketentuan:
S = Jarak yang ditempuh (km, m)v = Kecepatan (km/jam, m/s)t =
Waktu tempuh (jam, sekon)
Untuk mencari jarak yang ditempuh :
.
GERAK LURUS BERATURAN (GLB)
Untuk mencari jarak yang ditempuh :
Untuk mencari waktu tempuh :
Untuk mencari kecepatan rata-rata:
-
GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN (GLBB):Gerak lurus berubah
beraturan adalah gerak yang lintasannya berupa garislurus dengan
kecepatannya yang berubah beraturan.Percepatannya bernilai
konstan/tetap.RUMUS-RUMUS GLBB :
Dimana := Kecepatan awal (m/s)= Kecepatan akhir (m/s)=
Percepatan (m/s2)= Jarak yang ditempuh (m)
-
GERAK VERTIKAL KE ATAS :Benda dilemparkan secara vertikal, tegak
lurus terhadap bidang horizontal keatas dengan kecepatan awal
tertentu. Arah gerak benda dan arah percepatangravitasi berlawanan,
gerak lurus berubah beraturan diperlambat.Peluru akan mencapai
titik tertinggi apabila Vt sama dengan nol.RUMUS-RUMUS GVA: Vt
DIMANA : Kecepatan awal= Vo Kecepatan benda di suatu ketinggian
tertentu= Vt Percepatan /Gravitasi bumi: g = 9,80 ms-2 Tinggi
maksimum: h Waktu benda mencapai titik tertinggi: t maks Waktu
ketika benda kembali ke tanah: t
V0
-
GERAK JATUH BEBAS (GJB):Benda dikatakan jatuh bebas apabila
benda: Memiliki ketinggian tertentu (h) dari atas tanah. Benda
tersebut dijatuhkan tegak lurus bidang horizontal tanpa
kecepatan
awal. Selama bergerak ke bawah, benda dipengaruhi oleh
percepatan gravitasi
bumi (g) Arah kecepatan/gerak benda searah, merupakan gerak
lurus berubah
beraturan dipercepat.RUMUS-RUMUS GJB :RUMUS-RUMUS GJB :
DIMANA :v = kecepatan di permukaan tanahg = gravitasi bumih =
tinggi dari permukaan tanaht = lama benda sampai di tanah
-
GERAK VERTIKAL KE BAWAH (GVB):Benda dilemparkan tegak lurus
bidang horizontal arahnya ke bawah.Arah percepatan gravitasi dan
arah gerak benda searah, merupakan geraklurus berubah beraturan
dipercepat.
V0
Vt
DIMANA :Vo = kecepatan awalVt = kecepatan pada ketinggian
tertentu dari tanahg = gravitasi bumih = jarak yang telah ditempuh
secara vertikalt = waktu
V0
-
GERAK MELINGKAR :Gerak melingkar adalah Gerakan dengan lintasan
berupa lingkaran.
Dari diagram di atas, diketahui benda bergerak sejauh() selama (
t ) sekon, maka benda dikatakanmelakukan perpindahan sudut.Benda
melalukan 1 putaran penuh. Besar perpindahanlinear adalah 2..r atau
360o ( keliling lingkaran).Besar perpindahan sudut dalam 1 putaran
penuh adalah2. radian atau 360.
Dari diagram di atas, diketahui benda bergerak sejauh() selama (
t ) sekon, maka benda dikatakanmelakukan perpindahan sudut.Benda
melalukan 1 putaran penuh. Besar perpindahanlinear adalah 2..r atau
360o ( keliling lingkaran).Besar perpindahan sudut dalam 1 putaran
penuh adalah2. radian atau 360.
-
Perpindahan sudut, kecepatan sudut, dan percepatan
sudutPerpindahan sudut adalah posisi sudut benda yang bergerak
secara melingkardalam selang waktu tertentu.
t
= perpindahan sudut (rad)= kecepatan sudut (rad/s)= waktu
(sekon)
Kecepatan sudut rata-rata (): perpindahan sudut per selang
waktu.
Percepatan sudut rata-rata (): perubahan kecepatan sudut per
selang waktu.
= Percepatan sudut (rad/s2)
-
Percepatan sentripetalArah percepatan sentripetal selalu menuju
ke pusat lingkaran.Percepatan sentripetal tidak menambah kecepatan,
melainkan hanya untukmempertahankan benda agar tetap bergerak
melingkar.
r : jari-jari benda/lingkaranAs: percepatan sentripetal
(rad/s2)
-
GERAK PARABOLA :Gerak parabola adalah gerak yang membentuk sudut
tertentu terhadap bidanghorizontal. Pada gerak parabola, gesekan
diabaikan, dan gaya yang bekerja hanyagaya berat/percepatan
gravitasi.
Pada titik awal :
Pada titik A (t = ta):Pada titik A (t = ta):
Letak/posisi di A:
-
Titik tertinggi yang bisa dicapai (B):
Waktu untuk sampai di titik tertinggi (B) (tb):
-
Jarak mendatar/horizontal dari titik awal sampai titik B
(Xb):
Jarak vertikal dari titik awal ke titik B (Yb):Jarak vertikal
dari titik awal ke titik B (Yb):
-
Waktu untuk sampai di titik C:
Jarak dari awal bola bergerak sampai titik C: