Kinematika gerak
Transcript of Kinematika gerak
1
Kinematika Mempelajari tentang gerak benda tanpa
memperhitungkan penyebab gerak atau perubahan gerak.
Asumsi bendanya sebagai benda titik yaitu ukuran, bentuk, rotasi dan getarannya diabaikan tetapi massanya tidak(Sarojo, 2002)
Pengertian dasar dari kinematika benda titik adalah pengertian lintasan hasil pengamatan gerak
Keadaan gerak ditentukan oleh data dari posisi (letak) pada setiap saat
2
Perpindahan (displacement) Kecepatan (velocity) Percepatan (accelaration)
Besaran fisika dalam studi Kinematika
3
Gerak 1 dimensi lintasan berbentuk garis lurus Unsur gerak Gerak lurus beraturan (GLB) Gerak lurus berubah beraturan (GLBB)
Gerak 2 dimensi lintasan berada dalam sebuah bidang datar Gerak parabola Gerak melingkar
Gerak yang dipelajari
4
1. Unsur Gerak Posisi / kedudukan
Untuk menentukan letak (kedudukan) suatu benda terhadap suatu titik acuan O tertentu digunakan vektor posisi yang arahnya di tarik dari O ke letak benda tersebut
Pada t1 benda di A pada posisi S1 dan pada t2 benda di B pada posisi S2 maka berubahan posisi benda : S = S2 - S1 = AB
cos2 2122
21 SSSS
O
5
1. Unsur Gerak
Panjang Lintasan ( ) = panjang garis lengkung AB
Kecepatan rata-rata ( vr )vr merupakan hasil bagi antara vector perubahan posisi ( ) dengan selang waktu ( t) selama perubahan posisi tersebut.
SS
S
12
12
ttSS
tSVr
O
6
1. Unsur Gerak
Percepatan rata-rata ( ar )ar adalah besaran vector yang merupakan perbandingan antara perubahan kecepatan v terhadap selang waktu t .
12
12
ttvv
tvar
7
2. Gerak Lurus
Gerak lurus adalah gerak benda dengan lintasan berupa garis lurus.Gerak lurus :
g l b ( geral lurus beraturan) g l b b (gerak lurus berubah beraturan).
8
a. g l b = geral lurus beraturanadalah gerak benda yang memiliki lintasan berupa garis lurus dengan kecepatan tetap (baik besar maupun arahnya)
tSv
vtS vtXX 0
Dimana X0 = posisi awal benda
9
Bentuk grafik :
10
b. g l b b = gerak lurus berubah beraturanadalah gerak benda yang memiliki lintasan berupa garis dengan percepatan tetap.
Kecepatan
Jarak
atvvt 0
221
0 attvS
aSvvt 220
2
11
3. Gerak Parabola
Gerak parabola merupakan perpaduan antara gerak lurus beraturan (glb) di sumbu x dan gerak lurus berubah beraturan (glbb) di sumbu y
12
Di sumbu x → gerak lurus beraturan (glb)vx = v0x = v0 cos α.X = v0x t = (v0 cos α) t
Di sumbu y → gerak lurus berubah beraturan (glbb)Vy = v0y – gt = v0 sin α - gtY = v0y t - ½ gt2 = ( v0 sin α ) t - ½ gt2
13
Di titik Bvy = 0 vx = v0 cos α
Maka kecepatan di titik B (puncak) → v = v0 cos α vx = 0 v0 sin α - gt = 0
→ (waktu yang ditempuh di titik puncak ) gv
tsin0
14
Koordinat di titik Puncak B ( XB ; YB )XB = ( v0 cos α ) t
= =
gv
v
sin
cos 00
gv22sin2
0
221
0 )sin( gttv 20
210
0 )sin(sinsing
vgg
vv
gv2sin 22
0
YB =
=
=
Koordinat ( XB ; YB ) = B
g
vg
v2sin
;22sin 22
020
15
221
0 )sin( gttv
gv sin2 0
tv )cos( 0
gv
v
sin2
cos 00
gv 2sin20
Koordinat di titik terjauh D ( XD ; YD )Y0 = 0
= 0
X =
X =
X =
t =
Koordinat D ( titik terjauh ) =
0;
2sin20
gv
16
1. Sebuah benda dijatuhkan dari pesawat terbang yang sedang melaju horisontal 720 km/jam dari ketinggian 490 meter. Hitunglah jarak jatuhnya benda pada arah horisontal ! (g = 9.8 m/det2). Jawab:1. Sebuah benda dijatuhkan dari pesawat terbang yang sedang melaju horisontal 720 km/jam dari ketinggian 490 meter. Hitunglah jarak jatuhnya benda pada arah horisontal ! (g = 9.8 m/det2). Jawab:
SoalSebuah benda dijatuhkan dari pesawat terbang yang sedang melaju horisontal 720 km/jam dari ketinggian 490 meter. Hitunglah jarak jatuhnya benda pada arah horisontal ! (g = 9.8 m/det2).
17
Jawabvx = 720 km/jam = 200 m/det.h = 1/2 gt2 490 = 1/2 . 9.8 . t2
t = √100 = 10 detikX = vx . t = 200.10 = 2000 meter
18
Soal
Sebuah partikel bergerak sepanjang sumbu-X dengan
persamaan lintasannya: X = 5t2 + 1, dengan X dalam
meter dan t dalam detik. Tentukan:
a. Kecepatan rata-rata antara t = 2 detik dan t = 3 detik.
b. Jarak yang ditempah dalam 10 detik.
c. Percepatan rata-rata antara t = 2 detik dan t = 3 detik.
19
Jawab:
a. v rata-rata = DX / Dt = (X3 - X2) / (t3 - t2) = [(5 . 9 + 1) - (5 .
4 + 1)] / [3 - 2] = 46 - 21 = 25 m/ detik
b. X10 = ( 5 . 100 + 1 ) = 501 m ; X0 = 1 m
Jarak yang ditempuh dalam 10 detik = X10 - X0 = 501 - 1 =
500 m
c. a rata-rata = Dv / Dt = (v3- v2)/(t3 - t2) = (10 . 3 - 10 . 2)/(3 -
2) = 10 m/det2