NAMA :

KELAS :

SMKN 1HILIRAN

GUMANTI

Oleh :

Zaira Ulfa , S.Pd.I

MODUL FISIKA KINEMATIKAGERAK LURUS

PETA KONSEP

Standar Kompetensi : Memahami konsep-konsep dan prinsip dasarKinematika dan Dinamika benda

Kompetensi Dasar : 2.1 Memahami konsep gerak sebuah benda titik melaluibesaran-

besaran fisika yang terkait

Indikator :

Memahami konsep gerakMembuat pola hubungan antara jarak dan perpindahanMembedakan kecepatan,kecepatan rata-rata dengankecepatan sesaatMenjelaskan kecepatan dan kelajuanMemahami konsep percepatanMemahami konsep gerak lengkung

Uraian Materi

Gerak lurus adalah gerakan suatu benda/obyek yang lintasannya berupa garislurus (tidak berbelok-belok). Dapat pula jenis gerak ini disebut sebagai suatu translasiberaturan. Pada rentang waktu yang sama terjadi perpindahan yang besarnyasama. Seperti gerak kereta api di rel yang lurus.

1. Posisi

Posisi atau kedudukan adalah suatu kondisi vektor yang merepresentasikankeberadaan satu titik terhadap titik lainnya yang bisa dijabarkan dengankoordinat kartesius, dengan titik (0,0) adalah titik yang selain dua titik tersebutnamun masih berkolerasi atau salah satu dari dua titik tersebut.

2. Jarak dan Perpindahan

Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh suatu benda yang bergerak,

Gerak merupakan perubahan posisi (kedudukan) suatu benda terhadapsebuah acuan tertentu.

GERAKLURUS

Perpindahan adalah perubahan kedudukan atau posisi suatu benda diukur dariposisi awal ke posisi akhir

Posisi awal perpindahan posisi akhir

Rute perjalanan

Jarak yang ditempuh benda s = AB + BC

Perpindahan yang terjadi s = AC

3. Kelajuan dan Kecepatan

Kelajuan adalah besarnya kecepatan suatu objek. Kelajuan tidak memiliki arahsehingga termasuk besaran skalar. Rumus kelajuan adalah sebagai berikut:=

Keterangan:v = kelajuan rata-rata (m/s)s = jarak (m)t = waktu tempuh (s)

Kecepatan adalah besaran vektor yang menunjukkan seberapa cepat bendaberpindah. Kecepatan juga bisa berarti kelajuan yang mempunyai arah.

= ∆Keterangan:

v = kecepatan (m/s)= perpindahan (m)

t = waktu (s)Contoh soal:

300 m

500 m 400 m

Rumah Rio Rumah Dita

SMKN 1 HILIRANGUMANTI

Heri dan Dita setiap pagi berangkat sekolah bersama-sama. Heri menempuh jarak700 m selama 70 detik, yaitu menempuh 300 m selama 20 detik dari rumahnyamenuju rumah Dita dan menempuh lagi 400 m selama 50 detik dari rumah Ditamenuju sekolah. Namun, perpindahan Heri sejauh 500 m dari rumahnya menujusekolah.

Berarti, kecepatan yang ditempuh oleh Heri adalah:

= ∆ = 70070 = 10 ⁄Dan kelajuannya adalah:

= = 50070 = 7,14 ⁄4. Gerak Lurus Beraturan

Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak yang lintasannya lurus dankecepatannya tetap. Cara menghitung jarak dari suatu gerak beraturan. Yaitudengan mengalikan kecepatan(m/s) dengan selang waktu(s).= .Keterangan:

v = kecepatan rata-rata (m/s)

s = perpindahan (m)

t = selang waktu (s)

5. Gerak Lurus Berubah Beraturan

Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak yang lintasannya lurus dankecepatannya berubah secara beraturan/berpola. Ada dua kemungkinan GLBB,yaitu GLBB dipercepat dan GLBB diperlambat. Rumus GLBB dituliskan sebagaiberikut

Keterangan:

vt = kecepatan akhir atau kecepatansetelah t sekon (m/s)

v0 = kecepatan awal (m/s)

a = percepatan (m/s2)

t = selang waktu (s)

s = jarak tempuh (m)

Percepatan adalah perubahan kecepatan dalam satuan waktu tertentu.Percepatan termasuk besaran vektor. Satuan SI percepatan adalah m s⁄ .

Percepatan bisa bernilai positif dan negatif. Bila nilai percepatan positif, hal ini menunjukkan bahwa kecepatan benda

yang mengalami percepatan positif ini bertambah (dipercepat). Sedangkan bila negatif, hal ini berarti kecepatannya menurun (diperlambat). Jika gerak suatu benda lurus dan kecepatannya tidak berubah, maka

resultan percepatannya adalah 0. Rumus percepatan adalah sebagai berikut.

Keterangan:

a = percepatan rata-rata (m/s2)

= perubahan kecepatan (m/s)

= selang waktu (s)

Contoh soal:

1. Sebuah titik partikel melakukan gerak dengan grafik hubungan kecepatan (v)terhadapwaktu (t) seperti terlihat pada gambar di samping. Berapakah jarak yang ditempuhtitik partikel selama 8 sekon tersebut?

Jawab:

s = luas I + luas II + luas IIIs = (1⁄2 . 4 . 10) + (2 . 10) + (1⁄2 . 2 . 10)s = 20 + 20 + 10 = 50 m

2. Sebuah mobil sedang bergerak dengan kecepatan 20 m/s ke utara mengalami percepatan tetap4 m/s2 selama 2,5 sekon. Tentukan kecepatan akhirnyaDik: = 20 ⁄= 4 ⁄= 2,5Dit: = ⋯?

= 20 ⁄ + 4 ⁄ (2,5 )= 30 ⁄3. Sebuah mobil mula-mula diam, setelah 8 detik kecepatanya 72 km/jam. Maka jarak yang

ditempuh pada saat itu adalah...

Dik : = 0= 8= 72 ⁄ = 8 ⁄Dit: = ⋯?Jawab: = + ∙20 = 0 + ∙ 8= 2,5 ⁄= ∙ + ∙= 0 ∙ 8 + 2,5 ∙ 8= 80

GLBB dalam Kehidupan

1. Gerak Jatuh Bebas

Gerak jatuh bebas adalah gerak sebuah objek yang jatuh dari ketinggiantanpa kecepatan awal yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Benda-bendayang jatuh bebas di ruang hampa mendapat percepatan yang sama. Benda-benda tersebut jika di kenyataan mungkin disebabkan karena gaya gesekdengan udara.

Rumus-rumus gerak jatuh bebas adalah sebagai berikut.

Keterangan:

= kecepatan saat t sekon (m/s)

g = percepatan gravitasi bumi (9,8 m/s2)

h = jarak yang ditempuh benda (m)

t = selang waktu (s)

Contoh:

1. Benda jatuh bebas dari ketinggian 125 m besar kecepatannya sesaat sampai ditanah..Dik :ℎ = 125g = 10 m s⁄Dit : vt .....?Jwb : vt2= v0 +2gh

= 0 +2.10.125=2500=√2500 = 50 m/s

2. Sebuah kelapa muda terjatuh dari pohonnya dengan ketinggian 20 meter. Jika percepatangravitasi adalah 10 m s⁄ , hitunglah lamanya waktu buah kelapa muda tersebut sampai ketanah ?Dik: ℎ = 20= 10 ⁄Dit: = ⋯?Jawab:ℎ =20 = 121040 = 10= 4= 2

3. Gerak Vertikal ke Bawah

Gerak Vertikal ke bawah adalah gerak suatu benda yang dilemparkan vertikalke bawah dengan kecepatan awal dan dipengaruhi oleh percepatan. Rumus-rumus gerak vertikal ke bawah adalah sebagai berikut.

Keterangan:

h = jarak/perpindahan (m)

= kecepatan awal (m/s)

= kecepatan setelah t (m/s)

g = percepatan gravitasi ( ⁄ )

t = selang waktu (s)

3. Gerak Vertikal ke Atas

Gerak vertikal ke atas adalah gerak suatu benda yang dilempar vertikal ke atasdengan kecepatan awal tertentu (v0) dan percepatan g saat kembali turun. Rumusgerak vertikal ke atas adalah sebagai berikut.

Di titik tertinggi benda, kecepatan benda adalah nol. Persamaan yang berlaku dititik tertinggi adalah sebagai berikut.

Keterangan:

= selang waktu dari titik pelemparn hingga mencapai titik tertinggi (s)

= kecepatan awal (m/s)

g = percepatan gravitasi (9,8 m/s2)ℎ = jarak yang ditempuh hingga titik tertinggi (m)

Saat mulai turun, persamaannya sama seperti gerak jatuh bebas. Rumusnyaadalah:

Jadi, dapat disimpulkan bahwa waktu saat naik sama dengan waktu saat turun.

Soal Latihan1. Benda yang semula diam didorong sehingga bergerak dengan percepatan

tetap 2 m/s2.Berapakah besar kecepatan benda itu setelah 5 detik kemudian?

2. Gerak suatu benda dipercepat sehingga dalam waktu 4 s kecepatannyaberubah dari8 m/s menjadi 12 m/s. Berapakah jarak yang ditempuh benda selama 15 situ?

3. erapakah jarak yang ditempuh oleh suatu benda yang bergerak selama 10 s,bila selama waktu tersebut kecepatannya berubah dari 2 m/s menjadi 20m/s?

4. Gerak sebuah mobil selama 10 sekon seperti grafik berikut.

Berapakah kecepatan rata-rata mobil tersebut?5. Sebuah bola jatuh bebas dari ketinggian 50 m di atas tanah. Hitung besar

kecepatannya1 sekon setelah dijatuhkan! (g = 10 m/s2)

6. Seorang penerjun jatuh bebas dari ketinggian 200 m. Hitung kecepatannyapada saat posisinya 175 m dari tanah!

7. Tuti menjatuhkan kerikil ke dalam sumur yang dalamnya 20 m (g = 10 m/s2).Berapakah waktu yang diperlukan kerikil itu untuk sampai di permukaan airsumur?

8. Sebuah bola yang dijatuhkan dari atas menara sampai ke tanah dengankecepatan30 m/s (g = 10 m/s2). Berapa lama bola di udara?

9. Sebuah bola dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 10 m/s (g= 10 m/s2).Tentukan tinggi maksimum bola!

10. Peluru ditembakkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 150 m/s.Hitung kecepatannya setelah meluncur 5 s!

11. Sebuah bola dilemparkan vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 10 m/sdari ketinggian15 m dari tanah (g = 10 m/s2). Hitung kecepatan bola saat tiba di tanah!

12. Sebuah bola dilemparkan vertikal ke bawah dengan kecepatan 5 m/s dariketinggian 30 m di atas tanah (g = 10 m/s2). Berapa waktu yang dibutuhkanbola itu untuk sampai di tanah?