Upload
aniee-k-nareswari
View
1.625
Download
33
Embed Size (px)
Citation preview
Kerangka Acuan Perpindahan
Kecepatan Sesaat dan Rata-rata
Percepatan
Gerak dengan Percepatan Konstan
Gerak Jatuh Bebas
Analisa Grafik
Fisika - 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…
Setiap gerak di alam hakekatnya adalah gerak relatif, oleh karenanya perlu dibuat satu titik acuan tertentu.
X
Y
Z
O
Titik acuan (O) dapat dipandang sebagai pusat koordinat
Kerangka Acuan Perpindahan
Pergeseran dan Jarak
Pergeseran selalu dikaitkan dengan perubahan dengan melihat posisi awal dan akhir saja, sedang jarak selalu dikaitkan dengan lintasan yang dipilih.
Misalkan seseorang berpergian dari Malang ke Subaya dan balik lagi ke Malang, maka jarak yang ditempuh dalam perjalanannya tersebut adalah jarak dari Malang ke Surabaya ditambah dengan dari Surabaya ke Malang. Besarnya perpindahan adalah nol, karena posisi awal perjalanan orang tersebut di Malang, dan balik lagi ke Malang.
MALANG SURABAYA
Dengan demikian, jika benda bergerak dari posisi pertama r1 ke posisi kedua r2 melalui lintasan sembarang (tidak harus lurus), maka pergeseranya dapat dinyatakan sebagai benda dari vektor posisi pertama ke posisi kedua melalui garis lurus:
12 rrr
Sedangkan jarak adalah jumlah dari segmen-segmen kecil yang dilalui ketika benda bergerak melalui lintasan yang dipilih dari posisi r1 ke r2
irS DECDBCAB SSSSS
Untuk kasus 1 dimensi, misalnya gerak dalam arah x saja maka persamaan pergeserannya dapat dituliskan sebagai:
x = x2 - x1
dimana:x: pergeseran benda
x1: posisi/kedudukan pertama (sebelum bergerak)x2: posisi setelah bergerak
Persamaan tersebut dapat dituliskan dalam bentuk umum:
x = x – x0
x0: posisi awal benda
x : posisi akhir benda
X
y
OJarak (m)
1 2 3 4
X1 X2X
Kecepatan (rata-rata) adalah rate pergeseran dalam selang waktu tertentu:
t
x
tt
xxv
0
0
t
x
tt
xxv
ttt
0
0
0 limlim0
: kecepatan rata-ratax : rate pergeserant : selang waktu
v
Kecepatan sesaat diperoleh dengan mengambil limit Δt 0.
Sehingga kecepatan sesaat adalah turunan fungsi pergeseran terhadap waktu. dt
dxv
Kecepatan
Perubahan kecepatan per satuan waktu disebut percepatan.
Percepatan rata-rata adalah perubahan kecepatan dalam selang waktu t.
Bila selang waktu t mendekati nol maka diperoleh harga sesaat dari percepatan.
t
v
tt
vva
0
0
dt
dv
t
v
tt
vva
ttt
0
0
0 limlim0
Percepatan
Jika notasi selang waktu t kita ganti dengan t saja (untuk memudahkan penulisan, kita anggap t0=0), dan untuk percepatan konstan maka , sehingga
t
vva 0
atau atvv 0
t
xxv 0
dari maka tvxx 0
Selanjutnya karena benda bergerak dengan percepatan konstan, maka kecepatan rata-ratanya dapat kita tulis sebagai:
20vv
v
aa
subtitusi ke harga x akan didapatkan:
221
00 attvxx
tvatv
xtvv
xx
22
000
00
Selanjutnya dari
atvv 0 maka a
vvt 0
a
vvx
a
vvvvxx
22
20
2
000
0
sehingga:
)(2 02
02 xxavv
Resume gerak dengan percepatan konstan
atvv 0
221
00 attvxx
)(2 02
02 xxavv
)(2 02
02 xxavv
Pada suatu lokasi tertentu di bumi dan dengan tidak adanya hambatan udara, semua benda jatuh dengan percepatan konstan yang sama g
Gerak jatuh bebas adalah gerak karena pengaruh percepatan gravitasi bumi g, dengan kecepatan awal v0=0
221
00 attvxx Dari rumus umum
dan untuk 00 00 vdanx maka 221 atx
persamaan gerak jatuh bebas
Gerak Jatuh Bebas
221 gtx
untuk a=g, maka:
PraktikumGJB
AnimasiGJB
Grafik adalah salah satu tool yang sangat baik untuk memahami tentang gerak
Analisa Grafik dari Gerak
Keadaan gerak benda dapat dianalisa menggunakan grafik yang menyatakan hubungan kecepatan terhadap waktu dan grafik posisi terhadap waktu
Contoh
Grafik kecepatan terhadap waktu Grafik posisi terhadap waktu