KINEMATIKA

KINEMATIKA• Mempelajari gerak sebagai

fungsi dari waktu tanpa mempedulikan penyebabnya

• Manfaat– Perancangan suatu gerak:

• Jadwal kereta, pesawat terbang, dll• Jadwal pits stop pada balapan F1,

pengaturan lalu lintas– Untuk memprediksi terjadinya

suatu peristiwa• Gerhana bulan, gerhana matahari,

awal bulan puasa – Model (analogi) bagi fenomena

lain di luar ruang lingkup fisika. • Pertumbuhan tanaman,

pertumbuhan penduduk, pertumbuhan ekonomi dll.

• Gerak adalah perubahan kedudukan suatu benda terhadap titik acuan tertentu.

• Kedudukan adalah letak suatu benda pada suatu waktu tertentu terhadap suatu acuan tertentu.

• Jarak (s) adalah panjang lintasan yang ditempuh oleh suatu benda terhadap titik acuan.

• Jarak termasuk besaran skalar dan selalu bernilai positif.

• Perpidahan (∆s) adalah perubahan posisi benda dihitung dari posisi awalnya.

• Perpindahan termasuk besaran vektor. • Perpindahan bernilai positif jika arah gerak

ke kanan atau ke atas. • Perpindahan bernilai negatif jika arah

gerak ke kiri atau ke bawah.

Jarak dan Perpindahan

Jika benda bergerak lurus dari titik A ke B, ke C, lalu ke D.

Maka:Jarak yang ditempuh (s)

= 9 m + 3 m + 9 m = 21 mPerpindahan (∆s)

= + 9 m + (-3 m) + (-9 m) = -3 m

Perpindahan (harga mutlak) │∆s│ = 3 m

Jarak dan PerpindahanPerhatikan gambar berikut:

A 9 mB

D 9 m C

3 m3 m

Jika benda bergerak lurus dari titik A ke B, ke C, lalu ke D.

Maka: Jarak yg ditempuh (s) = … m Perpindahan (∆s) = … m (+ / - ?)

Jarak dan PerpindahanPerhatikan gambar berikut:

A 20 mB

D 8 m C

5 m? m

Kelajuan adalah panjang lintasan yang ditempuh oleh benda per satuan waktu. Kelajuan termasuk besaran skalar. Alat untuk mengukur kelajuan adalah speedometer.

Kelajuan

Kelajuan rata-rata (vr) adalah jarak yang ditempuh oleh benda (s) per selang waktu tempuh (∆t).

Kelajuan sesaat (vt) adalah kelajuan rata-rata untuk selang waktu tempuh yang sangat kecil (mendekati nol).

• Sebuah mobil menempuh jarak 60 km pertama dalam 2 jam dan 60 km berikutnya dalam 3 jam. Maka kelajuan rata-rata mobil tersebut adalah:

• A. 25 km/jam B. 24 km/jam

• C. 23 km/jam D. 22 km/jam

• E. 21 km/jamJAWAB : B

Contoh 1

Contoh 2

Seseorang mengendarai mobil dari Bogor ke Bandung menempuh jarak 120 km. 60 km pertama dilalui dengan kelajuan rata-rata 40 km/jam sedangkan 60 km kedua dengan kelajuan rata-rata 60 km/jam. Berapakah kelajuan rata-rata untuk seluruh perjalanan? Apakah 50 km/jam?

Kecepatan adalah besarnya perpindahan benda tiap satuan waktu. Kecepatan termasuk besaran vektor.

Kecepatan

Kecepatan rata-rata (vr) adalah perpindahan benda (∆s) per selang waktu tempuh (∆t).

Kecepatan sesaat (vt) adalah kecepatan rata-rata untuk selang waktu tempuh yang sangat kecil (mendekati nol).

Contoh 3

Pada suatu lintasan lurus, seorang pelari menempuh jarak 100 m dalam 10 s, kemudian berbalik dan berjoging sejauh 50 m ke arah titik awal selama 20 s. Berapakah kelajuan rata-rata dan kecepatan rata-rata untuk seluruh perjalanannya?

2.Gerak

Lurus

Berubah

Beraturan

(GLBB)

1.Gerak

Lurus

Beraturan

(GLB)

3.Gerak

Vertikal

G e r a k L u r u s

Gerak Lurus Beraturan

(GLB)

Gerak Lurus Beraturan (GLB) adalah gerak benda yang lintasannya berupa garis lurus dan jarak yang ditempuh tiap satuan waktu selalu sama.

Persamaan dan Grafik GLB

Grafik hubungan v – t Grafik hubungan s – t

Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Contoh Soal

Soal 1:

Kota P dan kota Q berjarak 21 km. Sebuah bajaj bergerak dari kota P menuju kota Q dengan kecepatan tetap sebesar 2 m/s. Pada saat yang bersamaan sebuah sepeda motor bergerak dari kota Q menuju kota P dengan kecepatan tetap sebesar 5 m/s.

a. setelah berapa lama perjalanan bajaj dan sepeda motor dapat bertemu?

b. tentukan tempat bertemunya antara bajaj dan sepeda motor!

Pembahasan

Diketahui:

sPQ = 21 km

= 21000 m

vb = 2 m/s

vm = 5 m/s

Ditanya:

a. waktu hingga bertemu (t) = ....?

b. tempat bertemu (titik R) = ....?

Jawaban 1.a:

t = sPQ / (vb + vm)

t = 21000 / (2 + 5)

t = 3000 secon

Jadi bajaj dan motor bertemu di titik R setelah t = 3000 secon

Jawaban 1.b:

tb = tm = t = 3000 secon

sb = vb x tb = 2 x 3000

sb = 6000 m

Jadi titik R berada pada posisi 6000 m dari kota P dan 15000 m dari kota Q

012345

Penjelasan

Mistar

Timer

Start

Galih dan Ratna terpisah pada jarak 10 m.

Ratna bergerak dengan kecepatan 5 m/s.

Galih mengejar dengan kecepatan 7 m/s,

Kapan dan dimana mereka akan sejajar?

0 m 10 m 20 m 30 m 40 m35 m

Jarak mula-mula 10 m.

Ratna bergerak menjauh dengan kecepatan 5 m/s, berarti dalam 1 s menambah jarak 5 m

Galih mengejar dengan kecepatan 7 m/s, berarti dalam 1 s mengurangi jarak 7 m

Total dalam 1 s, jarak berkurang 2 m(7 m - 5 m)

Jarak 10 m habis dalam waktu 5 s (10 m : 2 m/s)

Mereka sejajar setelah 5 s.

Tempat pertemuan

Ditinjau dari Ratna : Ratna bergerak dengan kecepatan 5 m/s, berarti selama 5 s menempuh jarak 25 m (5 m/s x 5 s)

Ditinjau dari Galih : Galih bergerak dengan kecepatan 7 m/s, berarti selama 5 s menempuh jarak 35 m (7 m/s x 5 s)

Kesimpulan :

Mereka sejajar pada detik ke-5, 25 m dari tempat Ratna mula-mula, atau 35 m dari tempat Galih mula-mula

Galih dan Ratna berhadapan pada jarak 100 m.

Mereka berdua bergerak saling mendekat masing-masing dengan kecepatan 5 m/s.

Seekor lalat iseng terbang bolak-balik diantara keduanya dengan kecepatan 10 m/s.

Berapakah jarak yang ditempuh lalat tersebut sebelum akhirnya terjepit di antara mereka berdua?

5 m/s

5 m/s

100 m

animate

Pemecahan :

Galih bergerak mendekat dengan kecepatan 5 m/s artinya, dalam 1 sekon, Galih mengurangi jarak 5 m

Ratna bergerak mendekat dengan kecepatan 5 m/s, artinya, dalam 1 sekon Ratna mengurangi jarak 5 m

Total dalam 1 sekon jarak berkurang 10 m (5 m+ 5m)

Jarak 100 m habis dalam waktu 10 s (100 m : 10 m/s)

Berarti lalat punya waktu bergerak selama 10 s.

Karena kecepatannya 10m/s (dalam 1 s menempuh jarak 10 m), maka dalam 10 s menempuh jarak 100 m (10 m/s x 10 s)

Aku Masih KuliahKetika temanku bangun, aku masih tidur.Ketika temanku mandi, aku masih tidur.Ketika temanku kuliah, aku masih tidur.Ketika temanku pulang, aku bangun. Dan,Ketika temanku lulus, aku masih kuliah.

Sebuah renungan

Aku Masih KuliahKetika temanku bangun, aku masih tidur.Ketika temanku mandi, aku masih tidur.Ketika temanku kuliah, aku masih tidur.Ketika temanku pulang, aku bangun. Dan,Ketika temanku lulus, aku masih kuliah.

Sebuah renungan