Upload
rachmat-narendra
View
326
Download
13
Embed Size (px)
Citation preview
GERAK SATU DIMENSI
1
Hubungan Kinematika dengan Mekanika
Mempelajari gerak materitanpa melibatkan
penyebab terjadinyagerak
KinematikaMempelajari gerak materi
dan penyebab terjadinya gerak
Dinamika
Mekanika
Materi bahasan: Pergeseran, Jarak,
Kecepatan, Percepatan
Materi bahasan: Gaya, Usaha,
Momentum, dll…
Kerangka Acuan Perpindahan
Kecepatan Sesaat dan Rata-rata
Percepatan Gerak dengan Percepatan Konstan
Gerak Jatuh Bebas
Analisa Grafik dari Gerak
KINEMATIKA Kinematika adalah bidang ilmu fisika yang mempelajari tentang
gerak suatu obyek/benda tanpa memperhatikan penyebabnya
KECEPATAN DAN PERCEPATAN RATA-RATA
• Bila suatu benda berubah posisinya (berpindah tempat) dalam kurun waktu tertentu, maka benda tersebut dikatakan mempunyai kecepatan
• Bila suatu benda berubah kecepatannya dalam kurun waktu tertentu, maka benda tersebut dikatakan mempunyai percepatan
tv
ttvva
tx
ttxxv
12
12
12
12
x1 = posisi awal
x2 = posisi akhir
v1 = kecepatan awal
v2 = kecepatan akhir
t1 = waktu awal
t2 = waktu akhir
GERAK SATU DIMENSI Gerak Horisontal Gerak Vertikal (Jatuh Bebas)
GERAK DUA DIMENSI Gerak Parabola (Peluru) Gerak Melingkar Gerak Relatip
GERAK DENGAN PERCEPATAN KONSTAN
• Setiap gerak di alam hakekatnya adalah gerak relatif, oleh karenanya perlu dibuat satu titik acuan tertentu.
Kerangka Acuan Perpindahan
X
Y
Z
O
Titik acuan (O) dapat dipandang sebagai pusat koordinat
Kecepatan Rata-rata adalah rate pergeseran dalam selang waktu tertentu:
Kelajuan adalah Jarak yang ditempuh dalam selang waktu tertentu:
v : kecepatanr : rate pergeserant : selang waktu
Diperoleh dengan mengambil limit Δt 0.
tr
ttrr
vr
12
12
tr
ttrr
vttts
0
12
12 limlim12
8
Pesawat sedang melakukan gerak satu dimensi
9
Mobil di jalan tol sedang melakukan gerak satu dimensi
10
Kereta api sedang melakukan gerak satu dimensi
Gerak satu dimensi:Posisi benda dinyatakan secara lengkapdengan satu variabel saja
jyixr ˆˆ
kzjyixr ˆˆˆ
ixr ˆ
jyr ˆ
Untuk gerak dua dimensi dan tiga dimensi,variabel posisi lebih dari satu
Dua Dimensi
Tiga Dimensi
11
Selanjutnya simbolvektor dapat dibuang
GERAK HORISONTAL
12
12
12
12
ttvva
ttxxv
x1
x2
v1
v2
t1
t2
x1 = xo posisi awal
x2 = x posisi akhir
v1 = vo kecepatan awal
v2 = v kecepatan akhir
t1 = 0 waktu awal
t2 = t waktu akhir
Percepatan konstan :
0tvvaa o
)1(atvv o
x1 = xo posisi awal
x2 = x posisi akhir
v1 = vo kecepatan awal
v2 = v kecepatan akhir
t1 = 0 waktu awal
t2 = t waktu akhir
2vvv o
0txx
ttxxv o
12
12
Kecepatan rata-rata :
0txx
2vv oo
)2(t
2vvxx o
o
)1(tavv o )2(t2vvxx o
o
2attv2t
2)atv(vxx
2ooo
o
)3(ta21tvxx 2
oo
)1(tavv o )2(t2vvxx o
o
2attv2t
2v)atv(xx
2
o
)4(ta21tvxx 2
o
tavvo
)1(tavv o )2(t2vvxx o
o
a2vv
a)vv(
2)vv(xx
2o
2oo
o
)5()xx(a2vv o2o
2
avvt o
tavv)1( o
t2vvxx)2( o
o
2oo ta
21tvxx)3(
2o ta
21tvxx)4(
)xx(a2vv)5( o2o
2
5 buah persamaan dengan 4 variabel
18
• Bentuk grafik :
Sebuah pesawat jumbo jet memerlukan kecepatan minimum sebesar 360 km/jam agar dapat tinggal landas. Panjang landas pacu yang ada di bandar udara adalah 2000 m.
a) Berapa waktu yang diperlukan sebelum tinggal landas ?b) Berapa percepatan minimum yang harus dihasilkan oleh mesin
jumbo jet tersebut.Jawab :
sm100
s3600m1000360
jamkm360vm2000xx0v oo
a). Untuk menghitung percepatan gunakan persamaan (5) :
2
2
o
2o
2
o2o
2
sm5,2
)2000(20100
)xx(2vva
)xx(a2vv
Variabel yang sudah diketahui 3 :
Penerapan GLBB
• Gerak Jatuh Bebas (GJB)• Gerak Vertikal ke Bawah (GVB)• Gerak Vertikal ke Atas (GVA)
tavv)1( o
t2vvxx)2( o
o
2oo ta
21tvxx)3(
2o ta
21tvxx)4(
)xx(a2vv)5( o2o
2
5 buah persamaan dengan 4 variabel
Gerak Jatuh Bebas (GJB)
• Benda dijatuhkan dari suatu ketinggian tanpa kecepatan awal (v0 = 0) dan selama geraknya mengalami percepatan tetap (g = 9,8 m/s2 = 10 m/s2 ).
• v0 = 0• a = g• x-xo = h
Gerak Vertikal ke Bawah (GVB)
• Gerak suatu benda yang dilempar tegak lurus ke bawah dengan kecepatan awal (v0 0)
• v0 0• a = g• x-xo = h
Gerak Vertikal ke Atas (GVA)
• Gerak suatu benda yang dilempar tegak lurus ke atas dengan kecepatan awal tertentu (v0 0).
• v0 0• a = - g• x-xo = h
Tugas
• Carilah persamaan ketiga gerak tersebut dengan ciri-ciri atau syarat yang sudah ditentukan!!
25
• Soal: Sebuah bola dijatuhkan dari suatu ketinggian. Tentukan kedudukan dan kelajuan bola setelah bergerak selama 5 s.
• Soal: seorang anak melempar batu ke dalam sumur dengan kecepatan awal 3 m/s. Anak itu mendengar bunyi batu mengenai dasar sumur setelah 2 sekon. Tentukan kecepatan batu dan kedalaman sumur.
• Soal: sebuah kembang api diluncurkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 20 m/s. 1 detik kemudian kembang api tersebut memancar. Tentukan kecepatan dan ketinggian akhir kembang api saat memancar.
26