FISIKA DASAR

By: Mohammad Faizun, S.T., M.Eng.Head of Manufacture System Laboratory

Mechanical Engineering DepartmentUniversitas Islam Indonesia

GERAK BENDA JATUH

Benda jatuh memiliki lintasan lurus (sumbu Y) dan arahnya ke bawah (sumbu Y negatif).

Percepatannya selalu konstan untuk semua benda (dengan mengabaikan gaya gesek udara), yakni:

-10 m/s2

Y

• PERSAMAAN-persamaan gerak benda jatuh:

Posisi pada saat t:

Kecepatan pada saat t:

Percepatan pada saat t:

(m)

(m/s)

(m/s2)

• Grafik-grafik pada gerak benda jatuh:

v0/g

t(s)

Y(m)

ymaks

y0

0 tmaks

v0/gt(s)

v(m/s)

v0

0 tmaks

Latihan

• Sebuah bola besi dilempar lurus ke atas dari ketinggian 3 meter. Tinggi maksimum yang dicapai bola dari permukaan bumi ternyata 23 meter.Tentukan:a. kecepatan awal saat benda di

lempar,b. Lamanya benda di udara,c. Kecepatan benda sesaat sebelum

menyentuh tanahd. Kecepatan benda 0,5 second.e. Gambar grafik y vs t dan v vs t !

3 m

GERAK PROJECTILE• Link• Jika diproyeksikan

ke sumbu X, gerakprojectile adalah:GERAK LURUS BERATURAN(kecepatan konstan)

• Jika diproyeksikanke sumbu Y, gerakprojectile adalah:GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN(kecepatan tidak konstan, tapi percepatan konstan)

Y

X

• Bola jatuh ke lantai bersamaan walaupun arah lintasannya berbeda.

Mengapa?

Y

X

GLB

B

GLBvx

vy

v0

vx

vy

vx

v

v

θ0

• Mengingat: dan maka persamaan di atas menjadi:

• Jika direpresentasikan dalam vektor, persamaan gerak peluru menjadi:

Persamaan vektor posisi saat waktu t:

Persamaan vektor kecepatan saat waktu t:

Persamaan vektor percepatan saat waktu t:

Sudut arah projectile saat waktu t:

• Jika dan

Saat peluru berhenti pada x maksimum, nilai y = 0.

Nilai y = 0

Lamanya proyektil di atas tanah:

Waktu yang diperlukan agar mencapai tinggi maksimum:

• X MAKSIMUM DAN Y MAKSIMUM

Dengan diketahui waktu maksimum:

maka:

Tinggi maksimum terjadi saat:

MENENTUKAN PERSAMAAN LINTASAN PARABOLA

• Persamaan lintasan parabola tersebut dapat ditentukan sbb:

Y

X

v0

• Jika nilai t diganti dengan persamaan di atas:

Persamaan parabola

Latihan

• Sebuah peluru ditembakkan dengan kondisi seperti pada gambar di atas. Sudut awal θ0 = 300, v0 = 100 m/s. Tentukan:

a. lamanya peluru di atas tanah.b. jarak x maksimum yang ditempuh peluru.c. tinggi maksimum yang dijangkau peluru.d. kecepatan dan arah peluru saat t = 5 second.

Y

X

GLB

B

GLBvx

vy

v0

vx

vy

vx

v

v

θ0

GERAK MELINGKAR

ISTILAH-ISTILAH:• Kecepatan tangensial (vT)

• percepatan tangensial (aT)• Kecepatan sudut (ω)• percepatan sentrifugal (Radial) [α]

r

O

ω

rO

ω

• v : Besar kecepatan tangensial• (aT) : percepatan tangensial • r : jari-jari

rO

ω