Kinematika Fisika

download Kinematika Fisika

of 18

  • date post

    12-Jun-2015
  • Category

    Education

  • view

    1.031
  • download

    3

Embed Size (px)

description

Materi kuliah Fisika Dasar

Transcript of Kinematika Fisika

  • 1. KINEMATIKA DUA DIMENSI Rianto, S.Pi Fisika Dasar

2. Kinematika adalah bagian dari mekanika yang mempelajari tentang gerak tanpa memperhatikan apa/siapa yang menggerakkan benda tersebut(massa benda diabaikan). Bila gaya penggerak ikut diperhatikan maka apa yang dipelajari merupakan bagian dari dinamika. Jadi jarak yang ditempuh benda selama geraknya hanya ditentukan oleh kecepatan (v) dan atau percepatan (a). Bergerak maupun diam merupakan konsep relatif. Untuk menyatakan sebuah benda bergerak atau diam tergantung pada benda lain yang digunakan sebagai acuan (referensi). 3. Dalam kinematika dua dimensi dapat dibedakan dua jenis gerakan atas dasar lintasannya, yaitu Gerak lurus : gerak yang lintasannya merupakan garis lurus. Gerak lengkung : gerak yang lintasannya merupakan bukan garis lurus (melengkung). Gerak ini disebut sebagai suatu translasi beraturan. Pada rentang waktu yang sama terjadi perpindahan yang besarnya sama. Untuk gerak lurus notasi vektor dapat ditinggalkan karena geraknya hanya ada dua saja sepanjang lintansannya. Jenis Gerakan 4. Jarak dan Perpindahan Perpindahan merupakan besaran vektor. Didefenisikan sebagai perubahan posisi suatu benda maupun titik materi dalam waktu tertentu. Perpindahan disimbolkan dengan s atau r. Jarak merupakan besaran skalar. Contoh untuk bisa membedakan antara jarak dengan perpindahan adalah misalkan seseorang bergerak dari A ke B yang berjarak 5 m, kemudian bergerak kembali ke A. Maka jarak yang yang ditempuh adalah 10 m sedangkan perpindahan adalah 0. 5. Perpindahan dari X1 ke X2 Gambar 4.1a adalah 15 satuan ke kanan. Jaraknya = 15 satuan. Perpindahan dari X3 ke X4 Gambar 4.1b adalah 15 satuan ke kiri. Jaraknya = 15 satuan. Untuk menjelaskan pengertian-pengertian itu digunakan Gambar 4.1 a dan b. 6. Kelajuan dan Kecepatan s 7. Kecepatan merupakan besaran vektor. Kecepatan adalah hasil bagi antara perpindahan dengan perubahan waktu tempuh. Kecepatan dilambangkan dengan . Kecepatan terbagi atas 3 : 1. Kecepatan rata-rata, hasil bagi perpindahan dengan waktu tempuh dalam suatu periode tertentu. = laju rerata; s= jarak ; t=waktu. v t s v v 8. 2. Laju sesaat : Adalah perpindahan suatu benda tiap waktu 3. Kecepatan relatif : Apabila kedua kecepatan searah, maka dirumuskan vr = v1 +v2 Apabila berlawanan arah dirumuskan vr = v1 -v2 4. Percepatan : Adalah perubahan kecepatan terhadap waktu. Dirumuskan dengan t s v t > 0 lim t v a 9. Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) Gerak lurus adalah gerak dalam lintasan lurus. Gerak lurus dibagi menjadi gerak lurus beraturan dan Gerak lurus berubah beraturan. Perbedaan kedua gerakan ini adalah pada percepatan yang diberikan selama gerakan. Pada gerak lurus beraturan percepatan sama dengan nol. Artinya bahwa kecepatan setiap saat selama gerakan adalah konstan. Gerak Lurus Beraturan (GLB) adalah gerak lurus pada arah mendatar dengan kocepatan v tetap (percepatan a = 0), sehingga jarak yang ditempuh S hanya ditentukan oleh kecepatan yang tetap dalam waktu tertentu. Pada umumaya GLB didasari oleh Hukum Newton I (F = 0 ). 10. Sedangkan pada gerak lurus berubah beraturan, percepatan yang dialami berubah, ada kalanya mengalami percepatan, dan juga mengalami perlambatan. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) adalah gerak lurus pada arah mendatar dengan kecepatan v yang berubah setiap saat karena adanya percepatan yang tetap. Dengan kata lain benda yang melakukan gerak dari keadaan diam atau mulai dengan kecepatan awal akan berubah kecepatannya karena ada percepatan (a= +) atau perlambatan (a= -). Pada umumnya GLBB didasari oleh Hukum Newton II ( F = m . a ). 11. GLB adalah gerak lurus dengan kecepatan tetap. GLBB adalah gerak lurus dengan percepatan tetap: a = percepatan; vt= kelajuan pada saat t (kelajuan akhir) vo= kelajuan awal; t = waktu. Selain rumus di atas, rumus untuk gerak lurus berubah beraturan adalah t s v = 12 tt vv a ot = 12. Gerak jatuh bebas Gerak jatuh bebas merupakan gerak lurus berubah beraturan. Gerak jatuh bebas adalah gerak jatuh benda pada arah vertikal dari ketinggian h tertentu tanpa kecepatan awal (v0 = 0), jadi gerak benda hanya dipengaruhi oleh gravitasi bumi g. Untuk gerak jatuh bebas dari ketinggian h: 2 2 1 gttvh o += Pada gerak jatuh bebah berlaku syarat v0 = 0, g bertanda positif 13. Gerak Vertikal Ke Atas Gerak vertikal keatas adalah gerak benda yang dilempar dengan suatu kecepatan awal vo pada arah vertikal, sehingga a = -g (melawan arah gravitasi). Syarat suatu benda mencapai tinggi maksimum (h maks): Vt = 0. Rumus yang berlaku : 14. Gerak Lengkung Dua Dimensi Posisi benda pada waktu t tertentu untuk gerak satu dimensi adalah x = x(t) atau y = y(t). Sedangkan untuk suatu bidang dinyatakan oleh keduanya, yaitu r = x(t) + y(t). Suatu benda titik atau materi yang bergerak dalam lintasan lengkung memiliki posisi Karena materi bergerak, maka posisi materi akan berubah setiap waktu. Posisi suatu materi merupakan integral dari kecepatan materi tersebut terhadap waktu maka posisi bisa juga dirumuskan dengan jrirr yx += jdtvyidtvxr yx )()( 00 +++= 15. Gerak Melingkar Gerak melingkar adalah gerak benda dalam lintasan berbentuk lingkaran. Perhatikan Gambar dibawah. R s =Sehingga R = jejari lingkaran Ingat K = 2 R K = keliling lingkaran 2 = sudut suatu putaran 16. Contoh: Sebuah benda dilemparkan dengan sudut elevasi 30o . Kecepatan awalnya v0 = 20 m/s. Berapakah kedudukan benda setelah 1 detik? Penyelesaian: mx tvxtvx oxo 310)3 2 1 (20 )1(30cos20cos == === my y gttvygttvy ooy 5)1)(10( 2 1 ) 2 1 (20 )1)(10( 2 1 )1(30sin20 2 1 sin 2 1 2 2 22 == = == 17. The end