Bab 2 Kinematika

hogasaragih.wordpress.com 1
KinematikaHoga saragih

BAB II
Penggambaran GerakKinematika Dalam Satu Dimensi
Mempelajari tentang gerak benda, konsep-konsep gaya dan energi yang berhubungan serta membentuk suatubidang yang disebut mekanika.
2

DuaDua MacamMacam MekanikaMekanika
MekanikaMekanika dibagidibagi menjadimenjadi 2 2 bagianbagian yaituyaitu : : KinematikaKinematika yaituyaitu mempelajarimempelajari tentangtentang
bagaimanabagaimana bendabenda bergerakbergerak.. DinamikaDinamika yaituyaitu mempelajarimempelajari tentangtentang
bagaimanabagaimana menanganimenangani masalahmasalah gayagaya dandanmenjelaskanmenjelaskan mengapamengapa bendabenda bergerakbergeraksedemikiansedemikian ruparupa. .
33

Kinematika Mempelajari tentang gerak benda
tanpa memperhitungkan penyebabgerak atau perubahan gerak.
Pengertian dasar dari kinematikabenda titik adalah pengertian lintasanhasil pengamatan gerak
Keadaan gerak ditentukan oleh data dari posisi (letak) pada setiap saat

Gerak yang dipelajari
Gerak 1 dimensi lintasan berbentuk garis lurusGerak lurus beraturan (GLB)Gerak lurus berubah beraturan (GLBB)Gerak lurus berubah tidak beraturan
Gerak 2 dimensi lintasan berada dalam sebuah bidang datarGerak melingkarGerak parabola
Gerak 3 dimensi lintasan berada dalam ruang (tidakdibahas)
Gerak Relatif

Besaran fisika dalam studiKinematika
Perpindahan (displacement) Kecepatan (velocity) Percepatan (accelaration)

Perpindahan Perpindahan (displacement)
letak sebuah titik vektor posisi, yaitu vektor yang dibuat dari titikacuan ke arah titik tersebut
2D 3D Perpindahan
jyixr GGG +=
rG
rG
r otrr = )(GGkzjyixr GGGG ++=

Kerangka acuan dan perpindahan
Pengukuran akan posisi, jarak, atau laju; harus dilakukan dengan mengacu kepadasuatu kerangka acuan.
Semua pengukuran, dibuat relatif terhadapsuatu kerangka acuan.
Ketika menspesifikasikan gerak suatubenda, adalah penting untuk tidak hanyamenyatakan laju tetapi juga arah gerak.
8

UntukUntuk gerakgerak satusatu dimensidimensi, , sumbusumbu x x adalahadalahgarisgaris horisontalhorisontal, , dimanadimana gerakangerakan tersebuttersebutterjaditerjadi..
Kita Kita perluperlu membedakanmembedakan antaraantara jarakjarak yang yang ditempuhditempuh sebuahsebuah bendabenda dandanperpindahannyaperpindahannya..
9

PerpindahanPerpindahan adalahadalah seberapaseberapa jauhjauhjarakjarak bendabenda tersebuttersebut daridari titiktitik awalnyaawalnya..
PerpindahanPerpindahan adalahadalah besaranbesaran yang yang memilikimemiliki besarbesar dandan araharah. . BesaranBesaransepertiseperti ituitu disebutdisebut vektorvektor, , dandandinyatakandinyatakan dengandengan tandatanda panahpanah
10

Kecepatan (velocity)
Kecepatan (velocity) Kecepatan rata-rata
Kecepatan sesaat

KecepatanKecepatan RataRata-- RataRata
IstilahIstilah lajulaju menyatakanmenyatakan seberapaseberapa jauhjauhsebuahsebuah bendabenda berjalanberjalan dalamdalam selangselangwaktuwaktu tertentutertentu..
LajuLaju ratarata--rata rata sebuahsebuah bendabenda didefinisikandidefinisikansebagaisebagai jarakjarak yang yang ditempuhditempuh sepanjangsepanjanglintasannyalintasannya, , dibagidibagi waktuwaktu yang yang diperlukandiperlukanuntukuntuk menempuhmenempuh jarakjarak tersebuttersebut..
1212

KecepatanKecepatan digunakandigunakan untukuntuk menyatakanmenyatakanbaikbaik baikbaik besarbesar ((nilainilai numeriknumerik) ) mengenaimengenaiseberapaseberapa cepatcepat sebuahsebuah bendabenda bergerakbergerakmaupunmaupun araharah geraknyageraknya. . DenganDengan demikiandemikian, , kecepatankecepatan adalahadalah sebuahsebuah vektorvektor. .
AdaAda perbedaanperbedaan keduakedua antaraantara lajulaju dandankecepatankecepatan: : yaituyaitu, , kecepatankecepatan ratarata--rata, rata, didefinisikandidefinisikan dalamdalam hubungannyahubungannya dengandenganperpindahanperpindahan, , dandan bukanbukan dalamdalam jarakjarak total total yang yang ditempuhditempuh..
13

Sebuah benda memerlukan waktu untukmelakukan pergeseran
Kecepatan rerata = laju saat terjadi pergeseran
Arahnya sama dengan arah pergeseran (t selalupositif).
Kecepatan rata-rata, yang didefinisikansebagai perpindahan dibagi waktu yang diperlukan.
1 0rerata
x xxvt t
= = G GGG
14

KecepatanKecepatan SesaatSesaat JikaJika andaanda mengendaraimengendarai mobilmobil sepanjangsepanjang
jalanjalan luruslurus sejauhsejauh 150 km 150 km dalamdalam 2 jam, 2 jam, besarbesar kecepatankecepatan ratarata--rata rata andaanda adalahadalah75 km/jam. 75 km/jam. WalaupunWalaupun demikiandemikian, , tidaktidakmungkinmungkin andaanda mengendaraimengendarai mobilmobiltersebuttersebut tepattepat 75 km/jam 75 km/jam setiapsetiap saatsaat..
KecepatanKecepatan sesaatsesaat, , merupakanmerupakan kecepatankecepatanpadapada suatusuatu waktuwaktu ((kecepatankecepatan inilahinilah yang yang seharusnyaseharusnya ditunjukkanditunjukkan speedometer).speedometer).
1515

JikaJika sebuahsebuah bendabenda bergerakbergerak dengandengankecepatankecepatan beraturanberaturan ((konstankonstan) ) selamaselamaselangselang waktuwaktu tertentutertentu, , makamaka kecepatankecepatansesaatnyasesaatnya padapada tiaptiap waktuwaktu samasama dengandengankecepatankecepatan ratarata--ratanyaratanya. . TetapiTetapi padapadaumumnyaumumnya halhal iniini tidaktidak terjaditerjadi. .
16

KecepatanKecepatan SesaatSesaat
Kecepatan sesaat didefinisikan sebagai limit kecepatan rata-rata dengan interval waktumendekati nol
Kecepatan sesaat menggambarkan yang terjadi pada setiap titik waktu
1 0
0 0lim liminst t t
x xxvt t
= = G GGG
1717

KecepatanKecepatan SesaatSesaat
18
KecepatanKecepatan sesaatsesaat didefinisikandidefinisikan sebagaisebagai limit limit kecepatankecepatan reratarerata dengandengan interval interval waktuwaktu mendekatimendekatinolnol, , dengandengan notasinotasi diferensialdiferensial
LimitLimit
GerakGerak luruslurus (1 (1 dimensidimensi) ) ((tandatanda vektorvektor tidaktidak diperlukandiperlukan!)!)
KecepatanKecepatan sesaatsesaat menggambarkanmenggambarkan yang yang terjaditerjadipadapada setiapsetiap titiktitik waktu
dtsdvGG =
dtdxv =
waktu

PercepatanPercepatan
BendaBenda yang yang kecepatannyakecepatannya berubahberubahdikatakandikatakan mengalamimengalami percepatanpercepatan. . SebuahSebuahmobilmobil yang yang besarbesar kecepatannyakecepatannya naiknaik daridari0 0 sampaisampai 80 km/jam 80 km/jam berartiberarti dipercepatdipercepat. .
1919

Percepatan (accelaration) Percepatan (accelaration)
Percepatan rata-rata
Percepatan sesaat

PercepatanPercepatan RataRata--RataRata
AdanyaAdanya perubahanperubahan kecepatankecepatanmenandakanmenandakan adanyaadanya percepatanpercepatan
PercepatanPercepatan reratarerata adalahadalah lajulajuperubahanperubahan percepatanpercepatan
PercepatanPercepatan reratarerata adalahadalah besaranbesaranvektorvektor
1 0rata rata
v vvat t
= = G GGG
21

JikaJika tandatanda untukuntuk kecepatankecepatan dandan percepatanpercepatanadalahadalah samasama ((positifpositif atauatau negatifnegatif), ), makamakakelajuankelajuan meningkatmeningkat
JikaJika tandatanda untukuntuk kecepatankecepatan dandan percepatanpercepatanadalahadalah berlawananberlawanan, , makamaka kelajuankelajuan turunturun
2222

PercepatanPercepatan SesaatSesaat
23
PercepatanPercepatan sesaatsesaat adalahadalah limitlimit daridaripercepatanpercepatan reratarerata untukuntuk selangselang waktuwaktumendekatimendekati nolnol
KetikaKetika percepatanpercepatan sesaatsesaat selaluselalu samasama, , percepatanpercepatan disebutdisebut seragamseragam PercepatanPercepatan sesaatsesaat samasama dengandengan percepatanpercepatan
ratarata--rata
1 0
0 0lim liminst t t
v vvat t
= = G GGG
rata

Gerak Dengan PercepatanKonstan
Percepatan konstan adalah percepatanyang tidak berubah terhadap waktu.
Situasi di mana besar percepatan konstandan bergerak melalui garis lurus disebutgerak lurus berubah beraturan.

Gerak Lurus BerubahBeraturan
Gerak benda titik dengan lintasanberbentuk garis lurus dengan jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu tidaksama besar, sedangkan arah geraktetap.
25

Gerak Lurus Beraturan Gerak benda titik
dengan lintasanberbentuk garis lurusdengan jarak yang ditempuh tiap satusatuan waktu samabesar, dan arahgerak tetap.
vtrotr +=)(G

Posisi benda
Kecepatan benda
27

BendaBenda--BendaBenda JatuhJatuh
SalahSalah satusatu contohcontoh yang paling yang paling umumumum mengenaimengenaigerakgerak luruslurus berubahberubah beraturanberaturan adalahadalah bendabendayang yang dibiarkandibiarkan jatuhjatuh bebasbebas dengandengan jarakjarak yang yang tidaktidak jauhjauh daridari permukaanpermukaan tanahtanah
OrangOrang duludulu percayapercaya bahwabahwa : : bendabenda yang yang lebihlebihberatberat jatuhjatuh lebihlebih cepatcepat daridari bendabenda yang yang lebihlebihringanringan dandan bahwabahwa lajulaju jatuhnyajatuhnya bendabenda tersebuttersebutsebandingsebanding dengandengan beratberat bendabenda ituitu..
28

Untuk jatuh bebas, Galileo mendalilkanbahwa semua benda akan jatuh denganpercepatan konstan yang sama jika tidakada udara atau hambatan lainnya.
Galileo menyatakan untuk sebuah bendayang jatuh dari keadaan diam, jarak yang ditempuh akan sebanding dengan kuadratwaktu
29

Percepatan yang dimaksudkan dalamgerak jatuh bebas ini adalah percepatanyang disebabkan oleh gaya gravitasi yang ada di bumi.
Percepatan ini mempunyai nilai mutlakyaitu g = 9.8 m/s2 dan biasanya orangmenggunakan nilai 10 m/s2 dalammemudahkan perhitungan.
30

NilaiNilai g g mempunyaimempunyai nilainilai yang yang berbedaberbeda--bedabeda didi setiapsetiap tempattempat. Hal . Hal iniini disebabkandisebabkankarenakarena g g bergantungbergantung padapada ketinggianketinggiansuatusuatu tempattempat diukurdiukur daridari permukaanpermukaan lautlaut..
SebagaiSebagai contohcontoh:: DiDi garisgaris khatulistiwakhatulistiwa, , nilainilai g = 9.78 m/sg = 9.78 m/s22 DiDi kutubkutub utarautara, , nilainilai g = 9.83 m/sg = 9.83 m/s22
31

Grafik posisi vs. waktu untuk sebuahbenda yang bergerakdengan kecepatanberaturan sebesar 11 m/s2.
P
o
s
i
s
i
x
(
m
)
Waktu t (s)
50
40
30
10
20
01.0 2.0 4.03.0 5.0
mx
11=
st0.1=
= = kecepatan rata-rata tx
Kemiringan
32

PerpindahanPerpindahan total total antaraantara duadua waktuwaktu samasamadengandengan luasluas daerahdaerah didi bawahbawah grafikgrafik v v vsvs t t antaraantara keduakedua waktuwaktu iniini..
Daerah yang diarsirmenunjukkan perpindahanselama selang waktu t = 2.0 s sampai t = 6.0 s.
v
(
m
/
s
)
15010050
2.0 4.0 6.0 8.0
t (s)
33

Gerak Lurus Berubah Beraturan Gerak benda titik dengan
lintasan berbentuk garislurus dengan jarak yang ditempuh tiap satu satuanwaktu tidak sama besar, sedangkan arah geraktetap.
Posisi benda
Kecepatan benda
KinematikaBAB IIPenggambaran Gerak Kinematika Dalam Satu DimensiDua Macam MekanikaKinematikaGerak yang dipelajariBesaran fisika dalam studi KinematikaPerpindahanKerangka acuan dan perpindahanKecepatan (velocity)Kecepatan Rata- RataKecepatan SesaatKecepatan SesaatKecepatan SesaatPercepatanPercepatan (accelaration)Percepatan Rata-RataPercepatan SesaatGerak Dengan Percepatan KonstanGerak Lurus Berubah BeraturanGerak Lurus BeraturanBenda-Benda JatuhGerak Lurus Berubah Beraturan

Bab 2 Kinematika

Documents

Transcript of Bab 2 Kinematika

KINEMATIKA GERAK LURUSonline.sonysugemacollege.com/Fisika-Bab-2-17.pdf · KINEMATIKA GERAK LURUS 2.1. POSISI Posisi suatu partikel sepanjang garis lurus dapat diidentifikasi secara

Kinematika vektor

Kinematika dan Dinamika (Bagian 2)

Bab 2 Kinematika Gelombang

Kinematika Mekanisme

kinematika partikel

MODUL KE 2 3 Kinematika

Materi Pert - 2 Kinematika

BAB 3 Kinematika Satu Dimensi

KINEMATIKA - …afiefdiaspambudi.staff.telkomuniversity.ac.id/.../Bab-2-Kinematika... · Kinematika Dinamika Optik Listrik Dll . ... menyatakan sudut awal, dan r menyatakan vektor

2 Kinematika Titi Zat

Kinematika Fisika

Bab 9 Kinematika

Lapres invers kinematika robot planar 2 dof

Kinematika Fisika Bab 2

Rpp bab 1 kinematika dengan analisis vektor

Kinematika (3)

5. kinematika

KINEMATIKA GELOMBANG

Bab 1a - Kinematika Vektor