5 Okt 2012 ... Kecepatan: Besarnya jarak PERPINDAHAN suatu obyek yang dibagi dengan ...
Laju: Besarnya JARAK TEMPUH benda per satuan waktu.
KINEM4TIK4 Tim Fisika
GERAK PADA SATU DIMENSI
POSISI, LAJU, KECEPATAN DAN PERCEPATAN
POSISI Posisi dari suatu partikel adalah lokasi dari suatu partikel relatif terhadap titik referensi tertentu. Contoh: • Mobil bergerak dari titik A menuju B, kemudian menuju C, D, E dan F. • Posisi mobil adalah x m dari titik 0.
PERPINDAHAN VS JARAK TEMPUH PERPINDAHAN adalah perubahan posisi dalam suatu interval waktu
JARAK TEMPUH adalah panjang lintasan yang dilalui (d)
Kecepatan • Kecepatan: Besarnya jarak PERPINDAHAN suatu obyek yang dibagi dengan waktu yang digunakan untuk berpindahnya obyek tersebut
x vav t dx vt dt vav = kecepatan rata-rata vt = kecepatan sesaat pada waktu t
Contoh • Kecepatan mobil untuk sampai di C dari titik A adalah (38 – 30) /20 = 0.4 m/s • Berapa kecepatan mobil untuk mencapai titik F diukur dari titik C?
LAJU • Laju: Besarnya JARAK TEMPUH benda per satuan waktu tempuh tersebut
d v t
Contoh • Laju mobil untuk sampai dititik D dari titik A adalah (22+14+38)/ 30=2.47 m/s • Berapa kecepatan rata-rata mobil untuk mencapai titik F diukur dari titik A?
PERCEPATAN • Percepatan: perubahan kecepatan dari suatu partikel per satuan waktu
v a t
• Gambar a: gerak dengan kecepatan konstan • Gambar b: gerak dengan percepatan positif (+) atau dipercepat • Gambar b: gerak dengan percepatan negatif (-) atau perlambatan
Persamaan dalam gerak dengan percepatan Persamaan
Keterangan penggunaan
vt= v0 + at
Kecepatan sebagai fungsi dari waktu
S= vt x t
Jarak sebagai fungsi kecepatan
S= v0t + ½ at2
Jarak sebagai fungsi dari waktu
Vt2=V02 + 2aS
Kecepatan sebagai fungsi dari jarak
Contoh Soal Sebuah mobil melaju pada kecepatan konstan 45 m /s melewati seorang polisi dengan sepeda motornya tersembunyi di balik papan iklan. Satu detik setelah mobil tersebut melaju melewati papan iklan, polisi keluar untuk menangkap mobil tersebut dengan percepatan 3m/s2. Berapa lama waktu yang diperlukan polisi tersebut untuk menyalip mobil?
Jawab • Jarak mobil ketika polisi mulai mengejar: Smobil = vmobil.t = 45m/s x 1 s = 45 m
• Jarak yang telah ditempuh oleh motor polisi ketika berhasil menangkap mobil: S= V0t + ½ at2 = 0 + ½ 3t2 • Jarak yang telah ditempuh polisi waktu berhasil mengejar mobil adalah sama dengan jarak mobil, sehingga: S polisi= Smobil
½ at2 = 45 + vmobil.t ½ .3.t2 = 45 + 45t 1.5t2-45t-45=0 t = 31 detik (diambil yang positif)
Gerak Jatuh Bebas • Pada dasarnya gerak jatuh bebas sama dengan gerak dengan percepatan. • Percepatan menggunakan percepatan gravitasi, yaitu +9.8 m/s2. • Untuk gerak vertikal ke atas, percepatan juga menggunakan percepatan gravitasi, hanya saja nilainya negatif (-)
Contoh Soal Sebuah batu dilempar ke vertikal atas dari atap suatu gedung dengan kecepatan awal 20m/s. Tinggi gedung tersebut adalah 50 m. Hitunglah: a. Tinggi maksimal batu tersebut diukur dari permukaan tanah b. Berapa lama batu tersebut akan menyentuh tanah, dihitung dari saat ketika batu tersebut dilempar. c. Berapa kecepatan batu saat menyentuh tanah
Jawab • Waktu untuk mencapai titik tertinggi vt = vo + at 0 = vo + at t= -20/(-9.8)= 2.04 detik • Ketinggian maksimal batu Stotal = SB + 50 m = 50 + v0t + ½ at2
= 50 + (20).(2.04)+ ½ (-9.8).(2.04)2= 70.4 m • Kecepatan saat batu menyentuh tanah vt2=vo2+2aS = 0 + 2(9.8).(70.4) = 37.15 m/s
Gerak 2 dimensi
Gerak Parabola • Gerak parabola mempunyai 2 komponen gerak, yaitu gerak lurus ke arah horisontal (sumbu x) dan gerak vertikal/ jatuh bebas (sumbu y)
Gerak Parabola • Persamaan pada sumbu x : • vx = vo cos • x = vo cos . t • Persamaan pada sumbu y :
• vy = vo sin - g . t • y = vo sin . t - g . t2 • Untuk sembarang titik P pada lintasan :
vp
vx
2
v ; tg 2 y
vy vx
Gerak Parabola • Syarat benda mencapai titik tertinggi adalah vy = 0
t max
v0 sin g
ymax
v02 sin 2 2g
xmax
v02 sin 2 g
Contoh Soal Suatu peluru ditembakkan dengan kecepatan awal vo = 100 m/det dengan sudut elevasi dan percepatan grafitasi g = 10 m/s2. Jika ditentukan cos = 0,6 maka tentukan : • Kedudukan peluru setelah 5 detik. • Hitung kecepatan peluru pada saat 5 detik tersebut. • Hitung ketinggian maksimal peluru • Hitung jauh tembakan pada arah mendatar.
