Besaran Pokok Besaran Satuan Singkatan DimensiPanjang meter m [ L ]Massa kilogram kg [ M ]Waktu sekon s [ T ]Arus listrik amper A [ I ]Suhu kelvin K [ ]Jumlah Zat mol mol [ N ]Intensitas cahaya kandela cd [ J ]

Besaran Turunan Besaran Rumus Satuan Dimensi

Luas panjang x lebar m2 [ L ] 2

Volume Panjang x lebar x tinggi m3 [ L ] 3

Massa jenis massa / volume kg/m3 [ M ] [L]-3

Kecepatan Perpindahan / waktu m/s [ L ] [ T ]-1

Percepatan Kecepatan / waktu m/s2 [ L ] [ T ]-2

Gaya Massa x percepatan kg m/s2 (N) [M] [L] [T]-2

Usaha & Energi Gaya x perpindahan kgm2/s2 (J) [M] [L]2[T ]-2

Tekanan Gaya / luas kg m/s2 / m2 (Pa) [M][L]-1[T]-2

Daya Usaha / waktu kg m2/s2 / s (W) [M][L]2 [T]-3

Impuls & Momentum Gaya x waktu kg m/s2 x s (N s) [M][L] [T]-1

1. Sebuah bola baja diameternya 15 cm dan massanya 5 kg, berapakah massa jenis bola baja tersebut.2. Sebuah mobil melaju dari strat sampai 5 detik mencapai kecepatan 80 km/jam, berapakah percepatan mobil tersebut.

Jawab1. V = 4/3 ∏ r3

= 4/3 x 3,14 (0,075 m)3 = 0,0018 m3

ρ = m/V = 5 kg / 0,0018 m3 = 2777,8kg/m3 2. a = V / t = 22,22 / 5 = 4,4 m/s2

Konversi Satuan1. Sebuah buku tebalnya 3 inchi, jika tiap lembar buku tebalnya 0,1 mm, berapakah jumlah lembar buku tsb.2. Sebuah pesawat melaju dengan kecepatan 400 mil/jam, berapakah kecepatan pesawat dalam m/s3. Sebuah kapal penyebrangan melaju dengan kecepatan 7 knot, berapakah laju kapal dalam m/s

Jawab.1. Jumlah lembar = 3 x 25,4 / 0,1

= 762 lb.2. V = 400 x 1609 m / 3600 s = 178,8 m/s3. V = 7 x 0,5144 m/s = 3,6 m/s

GERAK LURUS

1. Gerak Lurus Beraturan (GLB)Merupakan Gerak Benda Yang

Lintasannya Berbentuk Garis Lurus dan Kecepatan (v) Selalu Tetap.

Gerak Lurus Beraturan (GLB) mempunyai besaran-besaran fisika sebagai berikut:

1. Perpindahan Benda Perpindahan Benda adalah perubahan

posisi suatu benda pada waktu tertentu.Perpindahan benda ditulis dalam simbol s

atau Δs.

2. Kecepatan Benda Kecepatan merupakan hasil bagi antara perpindahan terhadap waktu.Dalam GLB, besar kecepatan benda selalu tetap artinya kecepatan awal sama dengan kecepatan akhir. Sehingga GLB tidak memiliki perubahan kecepatan (a = 0)

Persamaan-Persamaan GLB

v = tetap, sehingga a = 0.S = v.tDimana:S = perpindahan benda (m)v = kecepatan benda (m/s)t = waktu (s)

Contoh soal:

Sebuah benda titik bergerak dengan kecepatan tetap 15 cm/s. Hitung panjang lintasan (jalan) yang ditempuh titik itu setelah 5 sekon.

Penyelesaian:Diketahui: v = 15 cm/st = 5 sekonDitanyakan: S = . . . ?Jawab:S = v.tS = 15 cm/s x 5 sS= 75 cmS = 0,75 m

2. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) merupakan gerak benda yang lintasannya berbentuk garis lurus dan kecepatannya (v) selalu berubah secara tetap (beraturan). Semua besaran fisika dalam GLB ada pada besaran GLBB.

Persamaan-Persamaan GLBB1. Kecepatan bendavt = vo + a.t

Dimana:vt = kecepatan akhir benda (m/s)vo = kecepatan awal benda (m/s)a = percepatan benda (m/s2) t = waktu (s)

Contoh soal:Sebuah Mobil bergerak dengan kecepatan 27 km/jam, kemudian mobil ini dipercepat dengan percepatan 2 m/s2. Hitunglah kecepatan yang ditempuh selama 5 detik setelah pemercepatan itu.

Penyelesaian:Diketahui: vo = 27 km/jam = 7,5 m/sa = 2 m/s2

t = 5 sekonDitanyakan: vt = . . . ?Jawab:vt = vo + a.tvt = 7,5 m/s + 2 m/s2 x 5 s vt = 7,5 m/s + 10 m/s = 17,5 m/s

Rumus2 yang diperlukan1. V = V0 + a t2. X = X0 + V0 t + ½ a t2

3. V2 = V02 + 2 a (X – X0)

4. V = (V0 + V) / 2

2. Perpindahan Benda

S = vo.t + ½ a.t2

Dimana:S = perpindahan benda (m)vo= kecepatan awal benda (m/s)

a = percepatan benda (m/s2) t = waktu (s)

Contoh soal:

Hitung percepatan sepeda motor yang mula-mula diam kemudian setelah dipercepat menempuh jarak 30 meter dalam waktu 5 detik.

Penyelesaian:Diketahui: vo = 0 m/sS = 30 mt = 5 sDitanyakan: a = . . . ?S = vo.t + ½ a.t2 30 m = 0 m/s x 5 s + ½ a (5 s)2 30 m = ½ (25 s2) aa = 60 m : 25 s2

a = 2,4 m/s2

3. Kecepatan Akhir

vt2 = vo

2 + 2aS

Dimana: vt = kecepatan akhir benda (m/s)

vo = kecepatan awal benda (m/s)

a = percepatan benda (m/s2) S = perpindahan benda (m)

• Mobil mula-mula berkecepatan 90 km/jam. Pada jarak 200 m didepannya ada seorang Ibu cantik menyebrang. Mobil mengerem dengan percepatan 1,25 m/s2. Tertabrak atau tidakkah ibu tersebut ?

• V2 = 2 a X (25 m/s)2 = 2 . 1,25 m/s2 . X

X = 250 m jadi ibu tersebut tertabrak

Merupakan contoh dari gerak lurus berubah beraturan Percepatan yang digunakan untuk benda jatuh bebas

adalah percepatan gravitasi (biasanya g = 9,8 m/det2) Sumbu koordinat yang dipakai adalah sumbu y

3.8

Hati-hati mengambil acuan

Arah ke atas positif (+) Arah ke bawah negatif (-)

3.5 GERAK JATUH BEBAS

v2 = v02 - 2g (y – y0)

y = y0 + vot – ½ gt2

v = v0 - gt

Contoh 1. Sebuah batu jatuh dari gedung bertingkat dari lantai 10 dengan ketinggian 40 m, berapakah jarak yang ditempuh dan kecepatannya pada saat 1 detik dan 2 detik Jwb. Diketahui : g = 9,8 m/s2, t = 1 s dan t = 2 s, Y0 = 0, V0 = 0, dari data yang diketahui dapat kita pilih rumus : Y = Y0 + V0 t + ½ g t2 Pada t = 1 detik, Y = ½ (9,8 m/s2) (1 s)2

Y = 4,9 mPada t = 2 detik , Y = ½ (9,8 m/s2) (2 s)2

Y = 19,6 m

Contoh 2. Sebuah batu dilempar kebawah dengan kecepatan awal 3 m/s, hitunglah jarak yang ditempuh setelah 1 dan 2 detik dan berapakah kecepatan pada saat 1 dan 2 detik tersebut ?Jwb. Diketahui V0 = 3 m/s, g =9,8 m/s2, t = 1 dan 2 s, dari data yang diketahui dapat kita pilih rumus Y = Y0 + V0 t + ½ g t2 (untuk jarak)Pada t = 1 detik, Y = (3 m/s x 1 s) + ½ (9,8 m/s2) x (1 s)2

Y = 7,9 mPada t = 2 detik , Y = (3 m/s x 2 s) + ½ (9,8 m/s2) (2 s)2

Y = 25,6 mUntuk kecepatan dapat kita gunakan rumus V = V0 + g tPada t = 1 detik V = 3 m/s + (9,8 m/s2 x 1 s)

V = 12,8 m/s

Contoh 4. Seorang pembalap motor melompat diatas tebing dengan ketinggian 50 m, seberapa cepat motor tersebut meninggalkan tebing jika harus mendarat didaratan rata dari kaki tebing sejauh 90 m ?Jwb. Diketahui Y = 50 m, X = 90 m, g = 9,8 m/s2

Y = Y0 + V0 t + ½ g t2

50 m = 0 + 0 + ½ 9,8 m/s2 t2 t2 = 50 m / 4,9 m/s2

t2 = 10,2 s2

t = 3,2 swaktu dari puncak tebing sampai mendarat 3,2 detik kecepatan saat meninggalkan tebing adalah V = X / tV = 90 m / 3,2 sV = 28,13 m/s

Contih 5. Sebuah bola ditendang dengan membentuk sudut 37o dengan kecepatan 20 m/s, hitunglah :tinggi maksimum yang dicapai bola.Waktu yang diperlukan bola selama perjalanan sampai menyentuhtanah.Seberapa jauh bola jatuh ditanah.Vektor kevepatan pada ketinggian maksimum Vektor percepatan pada ketinggian maksimumJwb. Diketahui V0 = 20 m/s, = 37o

Sehingga Vx = V0 cos Vx 0 = 20 m/s cos 37o = 16,0 m/sVy 0 = V0 sin = 20 m/s sin 37o = 12 m/s

a. bola pada ketinggian maksimum kecepatan vertikal Vy = 0 dan tinggal kevepan horizontal saja . Vy = Vy 0 – g t sehingga Vy 0 = g t , t = Vy0 / g, t = (12 m/s) / 9,8 m/s2 = 1,22 s. dari persemaan Y = Y0 + Vy0 t - ½ g t2 dan Y0 = 0 maka Y = Vy0t + ½ g t2 sehingga Y = 12 m/s x 1,22 s – ½ x 9,8 m/s (1,22 s)2 Y = 7,35 m .Dengan altenatif lain digunakan rumus V2

y = V2y0 –

2 g (Y-Y0)Karena Y0 = 0 maka V2

y = V2y0 – 2 g Y sehingga

Y = (V2y0 – V2

y) / 2 gY = (12 m/s)2 – 0 / 2 x 9,8 m/s2

Y = 7,35 m

b. Untuk menentukan waktu yang diperlukan bola sampai ditanah kita gunakan rumus Y = Y0 + Vy0

t – ½ g t2 , Y = 0, Y0 = 0 sehingga Vy0 t = ½ g t2

12 m/s t = ½ (9,8 m/s2) t2

24 m/s = 9,8 m/s2 t t = (24 m/s)/ (9,8

m/s2) t = 2,45 s

c. Jarak yang ditempuh bola X horizontal , kita gunakan rumus X = X0 + Vx0 t + ½ a t2, X0 = 0 dan a = 0 maka rumus menjadi : X = Vx0 t

X = 16 m/s x 2,45 s , X = 39,2 m

d. Pada ketinggian bola maksimum tidak ada lagi kecepatan ke arah vertikal sehingga tinggal kecepatan hirizontal saja (Vx0) yaitu V0 cos , Vx0 = 20 m/s cos 37o

Vx0 = 16 m/se. Vektor percepatan pada saat bola berada pada ketinggian maksimum percepatannya percepatan grafitasi yaitu 9,8 m/s2