1.24k likes | 1.95k Views
KINEMATIKA. KINEMATIKA. Mempelajari gerak sebagai fungsi dari waktu tanpa mempedulikan penyebabnya Manfaat :. Perancangan suatu gerak :. Jadwal kereta , pesawat terbang Jadwal pits stop pada balapan F1, Pengaturan lalu lintas. Untuk memprediksi terjadinya suatu peristiwa.
E N D
KINEMATIKA Mempelajarigeraksebagaifungsidariwaktutanpamempedulikanpenyebabnya Manfaat: Perancangansuatugerak: Jadwalkereta, pesawatterbang Jadwal pits stop padabalapan F1, Pengaturanlalulintas Untukmemprediksiterjadinyasuatu peristiwa Gerhanabulan, gerhanamatahari, Awalbulanpuasa Model (analogi) bagifenomena lain di luarruanglingkupfisika. Pertumbuhantanaman, Pertumbuhanpenduduk, pertumbuhanekonomi
KINEMATIKA (lanjutan) Analogikinematikapadabidang lain: Sebuahmobilmelintasimotor patroli yang sedangdiam, denganugal-ugalandisebuahjalandengankelajuan 80 km/jam. Segeramotor patroliinimengejarmobiltersebut. Tentukanpercepatan motor patroliagar mobilbisatersusuldalamselangwaktu 5 menit.
TUJUAN INSTRUKSIONAL Setelah mengikuti pertemuan ini mahasiswadapatmenentukanbesarankinematika, Yaitu: posisi, gerak, jarak, perpindahan, kecepatan, percepatan, Serta geraklurusberaturan (GLB) dangeraklurusberubahberaturan (GLBB).
GLB Gerak 1 D GLBB KINEMATIKA Gerak Melingkar Gerak 2 & 3 D Gerak Parabola Gerak Harmonis MEKANIKA Gerak Relatif GAYA Energi & Momentum DINAMIKA Tumbukan Benda Tegar Sistem Partikel
PETA KONSEP Gerak Lurus Gerak JenisGerakLurus Jarak dan Perpindahan Geraklurus beraturan Geraklurus Berubahberaturan GerakVertikal kecepatan Percepatan
ARTI GERAK • suatu benda dikatakan bergerak manakala kedudukan benda itu berubah terhadap benda lain yang dijadikan sebagai titik acuan. • benda dikatakan diam (tidak bergerak) manakala kedudukan benda itu tidak berubah terhadap benda lain yang dijadikan sebagai titik acuan.
JARAK DAN PERPINDAHAN • Jarakadalahbesaranskalar, yaitupanjanglintasansesungguhnya yang ditempuhsebuahbenda. • Perpindahanadalahbesaranvektor, yaituperubahankedudukansuatubenda.
KELAJUAN Kelajuandankecepatanadalah duakata yang seringtertukar. Kelajuanberkaitandengan panjanglintasan yang ditempuh dalam interval waktutertentu. Kelajuanmerupakanbesaran skalar Contoh: sebuahbismenempuh perjalanandari Bandung ke Bogor yang panjanglintasannya 120 km dalamwaktu 4 jam. Maka “laju rata-rata” bistersebutadalah 30 km/jam. v=d/t D t vs= Ingat kelajuan itu skalar, kecepatan itu vektor
PERPINDAHAN Posisi awal: Posisiakhir: Perpindahan
KECEPATAN Vektorkecepatan rata2 Laju rata-rata Vektorkecepatansesaat
PERCEPATAN Vektorpercepatan rata-rata Vektorpercepatansesaat
GERAK LURUS • Gerak benda yang lintasannya lurus dinamakan gerak lurus. • Gerak lurus suatu benda dalamkehidupansehari-hariumumnya tidak beraturan.
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 Berapakahjarak yang ditempuhbenda ? Jarak yang ditempuhbendatersebutsebesar Berapakahperpindahan yang ditempuhbenda ? Perpindahan yang ditempuhbendatersebutsebesar x2-x1= -4 – 2 = -6 satuan
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
KELAJUAN DAN KECEPATAN RATA-RATA • Kelajuan rata-rata didefinisikan sebagai hasil bagi antara jarak total yang ditempuh dengan selang waktu untuk menempuhnya. • Kecepatan rata-rata didefinisikan sebagai perpindahan benda dalam selang waktu tertentu. • Satuankecepatandalam SI adalah ms-1
KECEPATAN SESAAT • Kecepatan rata-rata denganselangwaktumendekatinol • kecepatansesaat (dalambentuk limit) ataudalambentukdiferensial
PERCEPATAN (a) • Perubahan kecepatan pada selang waktu tertentu • Satuan untuk percepatan dalam SI adalah ms-2
GERAK LURUS BERATURAN (GLB) • Gerakbendapadalintasanlurusdengankecepatantetapatau tanpapercepatan (a=0) • Persamaanpada GLB: v = kecepatanbenda so= jarakawalbenda s = jarakakhirbenda
Kurvax vst untuk GLB x (m) Amati gerakdari t=1 sampai t=4 20 Kemiringankurva: 15 10 Δx Δt 9 m 3 s v = = = 3 m/s Δx = 9 m 5 Untuk GLB kemiringankurva posisivswaktuadalahtetap Δt = 3 s t (s) 1 2 3 4 5 0
Kurvav vst untuk GLB v (m/s) Amati gerakdari t=1 sampai t=4 4 Perpindahandariwaktut=1s sampait=4s adalah“luas” bagiandi bawahkurvav vst : Δx = x(4) – x(1) = 9 m 3 2 1 t (s) 1 2 3 4 5 0
RANGKAIAN BEBERAPA GLB x (m) Tinjaugerakdarit=0 sampait=6 20 15 Δx Δt v = = 3 m/s 8m 2s 4m 10 2s Kecepatan rata-rata dalamselang waktu t = 0 s/d t = 5 s: 5 x(5)-x(0) 16 - 2 6m Δx Δt = = v = = 2,8 m/s 2s 1 5 5 2 3 4 5 6 t (s) 0
RANGKAIAN BEBERAPA GLB (lanjutan) v (m/s) Perpindahandalamselang 4 waktu 0 s/d 6 adalahluas bagiandibawahkurva: 3 2 1 1 2 3 4 5 6 t (s) 0
PERLAMBATAN dan PERCEPATAN NEGATIF Bilamelambat, makalajusesaatmenurun. Jikamobildiperlambatapakahberartipercepatannyanegatif ?
Gerak Lurus Berubah Beraturan BENDA BERGERAK DENGAN KECEPATAN TIDAK TETAP DIPERCEPAT ( a + ) DIPERLAMBAT ( a - )
GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN (GLBB) • Gerakbendapadalintasanlurusdenganpercepatantetap • Persamaan yang berlaku: penjelasan
Kurvav vst untuk GLBB v (m/s) Amati gerakdari t=1 sampai t=4 20 Kemiringankurva: 15 10 Δv Δt 9 m/s 3 s a = = = 3 m/s2 Δv = 9 m Untuk GLBB kemiringan 5 kurvakecepatanvswaktu adalahtetap Δt = 3 s t (s) 1 2 3 4 5 0
GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN v (m/s) Amati gerakdari t=0 sampai t=5 20 Jarak yang ditempuh = Luas bagiandibawahkurva: 15 (2 + 17)m/s × 5 s = 47,5 m Δx = 1 2 10 5 t (s) 1 2 3 4 5 0
FORMULASI GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN vt- v0 t Δv Δt = a = v vt= v0 + at vt (v0 + vt)(t ) Δx = 1 2 Δv=vt-v0 v0 Δx = v0t + at 2 1 2 t t (s) 0
ContohSoal: Jikax adalahperpindahanbenda, v adalahkecepatan gerak, a adalahpercepatangerakdant adalahwaktu, makadiantaragrafik-grafikberikut yang menunjukkan gerak lurus berubah beraturan adalah: v B E x A a D a C t t t t v t
Posisi Kecepatan x x0 0 v t V = konstan 0 t GERAK LURUS BERATURAN (GLB) Gerak benda pada lintasan lurus dengan kecepatan tetap X = x0 + vt V = Konstan Catatan : Percepatan (a) = 0
x v Posisi Kecepatan t t Percepatan a x = x0 + v0t + ½ at2 v = v0 + at a = konstan 0 t a = Konstan GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN (GLBB) Gerak lurus yang percepatannya tidak berubah (tetap) terhadap waktu dipercepat beraturan
Kecepatan (m/s2) Kecepatan ( ms-1 ) Waktu (s) Waktu ( s ) Berapa jarak yang ditempuh GLB S1= v x t = 15 x 15 = 225 m GLBB Vo = 15 m/s; Vt = 0 ; t = 5 a = (Vt-Vo)/t = 15/5 = -3 S2 = Vo.t + ½ at2 = 15.5 + ½ -3.52 = 37,5 m S = S1 + S2 = 225 + 37,5 = 262,5 m Atau menghitung luasannya A1 = 15 x 15 = 225 A2 = (15x5)/2 = 37,5 Berapa jarak yang ditempuh A = 262,5 O A GLBB Vo = 0 m/s; Vt = 20 ; t = 5 a = (Vt-Vo)/t = 20/5 = 4 SOA = Vo.t + ½ at2 = 0 + ½ 4.52 = 50 m B A B GLBB Vo = 20 m/s; Vt = 60 ; t = 5 a = (Vt-Vo)/t = (60-20)/5 = 8 SOA = Vo.t + ½ at2 = 20.5 + ½ 8.52 = 100 + 100 = 200 m SOB = SOA + SAB = 50 + 200 = 250 m A Atau menghitung luasannya A1 = ( 20 x 5 )/2 = 50 A2 = {(20+60)/2}x5 = 200 A = 250
Kecepatan (m/s) waktu (s) Kecepatan (m/s) waktu (s) GRAFIK GLBB Hitungjarak yang ditempuh Waktuuntukmenyelesaikan 5 mnt
DV=10 m/s Dt=2,5s Memerlukan waktu berapa lama mobil merah menyusul mobil biru, serta berapa jauh jarak yang ditempuhnya Saatbertemujarak yang ditempuhkeduamobilsama SB= SM 10t = 2t2 t = 5 Jadimobilmerahmenyusulmobilbirusetelahberjalan 5 sekon SM= ½ at2 = ½ 4.(5)2 = 50 m Mobil merahmenyusulmobilbirusetelahberjalansejauh 50 m Mobil biru ( GLB ) SB= V x t = 10 x t = 10t Mobil merah ( GLBB ) Vo= 0 a = DV/Dt = 10/2,5 = 4 SM= Vo.t + ½ at2 = 0 + ½ 4.(t)2 = 2t2