Kinematika satu dimensi

download Kinematika satu dimensi

of 29

  • date post

    26-Jun-2015
  • Category

    Science

  • view

    1.365
  • download

    6

Embed Size (px)

description

Kinematika satu dimensi

Transcript of Kinematika satu dimensi

  • 1. Kinematika Satu DimensiKinematika Satu Dimensi

2. PerpindahanPerpindahan MekanikaMekanika adalah cabang fisika yangadalah cabang fisika yang memfokuskan pada gerak benda danmemfokuskan pada gerak benda dan penyebab gerak yaitu gaya. Ada dua cabangpenyebab gerak yaitu gaya. Ada dua cabang mekanika yaitu Kinematika dan Dinamika.mekanika yaitu Kinematika dan Dinamika. Kinematika berhubungan dengan konsepKinematika berhubungan dengan konsep yang diperlukan untuk menjelaskan gerakyang diperlukan untuk menjelaskan gerak tanpa menghiraukan penyebab geraknya.tanpa menghiraukan penyebab geraknya. 3. PerpindahanPerpindahan PerpindahanPerpindahan xx adalah sebuahadalah sebuah vektor dengan posisi awalnyavektor dengan posisi awalnya xx00 dandan posisi akhirnyaposisi akhirnya xx.. Satuan dalam SI adalahSatuan dalam SI adalah meter (m)meter (m) 4. KecepatanKecepatan 5. KecepatanKecepatan Kecepatan mobil diKecepatan mobil di sebelah kiri (putih)sebelah kiri (putih) berlawanan dengan mobilberlawanan dengan mobil di sebelah kanan (merah).di sebelah kanan (merah). 6. Laju Rata-rataLaju Rata-rata DefinisiDefinisi Jarak tempuh dibagi dengan waktu tempuhJarak tempuh dibagi dengan waktu tempuh uhwaktu temp uhjarak temp rata-ratalaju = Satuan dalam SI adalahSatuan dalam SI adalah meter per detik (m/s)meter per detik (m/s) 7. Kecepatan rata-rataKecepatan rata-rata DefinisiDefinisi uhwaktu temp nperpindaha ratarata Kecepatan = ttt = = xxx 0 0 v Satuan dalam SI adalahSatuan dalam SI adalah meter per detik (m/s)meter per detik (m/s) 8. Kecepatan sesaatKecepatan sesaat Kecepatan sesaat adalah limit intervalKecepatan sesaat adalah limit interval waktu menuju nol dari kecepatan rata-rata.waktu menuju nol dari kecepatan rata-rata. dt d ttt xx vv = == 00 limlim 9. PercepatanPercepatan 10. PercepatanPercepatan Percepatan sesaat adalah limit rasio ini jikaPercepatan sesaat adalah limit rasio ini jika selang waktu mendekati nol. Percepatanselang waktu mendekati nol. Percepatan sesaat adalah turunansesaat adalah turunan vv terhadapterhadap tt, yang, yang merupakan turunan keduamerupakan turunan kedua xx terhadapterhadap tt:: 2 2 dt xd dt dv a == 11. Contoh: Percepatan dan menurunanContoh: Percepatan dan menurunan kecepatankecepatan Dalam perlombaan kecepatan mobil,Dalam perlombaan kecepatan mobil, menjelang garis finish seorang pembalapmenjelang garis finish seorang pembalap mengembangan parasut dan mulaimengembangan parasut dan mulai melakukan mengereman. Pembalap mulaimelakukan mengereman. Pembalap mulai memelankan mobilnya padamemelankan mobilnya pada tt = 9 detik dan= 9 detik dan kecepatan mobilkecepatan mobil vv00 = +28 m/s. Ketika= +28 m/s. Ketika tt = 12= 12 detik, kecepatan berkurang menjadi +13detik, kecepatan berkurang menjadi +13 m/s. Berapakah percepatan rata-rata darim/s. Berapakah percepatan rata-rata dari mobil balap tersebut?mobil balap tersebut? 12. SolusiSolusi Percepatan rata-rata dari mobil balapPercepatan rata-rata dari mobil balap tersebut adalah:tersebut adalah: ( ) ( ) 2 0 0 m/s5 912 2813 = = = tt vv a 13. Persamaan Kinematika untukPersamaan Kinematika untuk Percepatan KonstanPercepatan Konstan 14. Persamaan Kinematika untukPersamaan Kinematika untuk Percepatan KonstanPercepatan Konstan Dalam kasus istimewa percepatan konstan,Dalam kasus istimewa percepatan konstan, berlaku rumus sebagai berikut:berlaku rumus sebagai berikut: 15. Contoh: Lontaran Pesawat JetContoh: Lontaran Pesawat Jet Sebuah pesawat jet, melakukan penerbangan dariSebuah pesawat jet, melakukan penerbangan dari sebuah dek kapal induk (seperti gambar). Darisebuah dek kapal induk (seperti gambar). Dari awalnya diam lontaran jet dengan percepatanawalnya diam lontaran jet dengan percepatan konstan +31 m/skonstan +31 m/s22 sepanjang garis lurus dansepanjang garis lurus dan mencapai kecepatan +62 m/s. Tentukanlahmencapai kecepatan +62 m/s. Tentukanlah perpindahan dari pesawat jet tersebut?perpindahan dari pesawat jet tersebut? 16. SolusiSolusi Data yang diperoleh dari soal di atas adalah:Data yang diperoleh dari soal di atas adalah: Carilah terlebih dahulu waktu yang diperlukanCarilah terlebih dahulu waktu yang diperlukan oleh pesawat untuk mencapaioleh pesawat untuk mencapai vv:: detik2 31 0620 = = = a vv t Baru kemudian dapat ditentukan perpindahanBaru kemudian dapat ditentukan perpindahan pesawat selama waktu tersebut, yaitu:pesawat selama waktu tersebut, yaitu: ( ) ( )( ) meter6226202 1 02 1 +=+=+= tvvx 17. Contoh: Percepatan Pesawat Ruang AngkasaContoh: Percepatan Pesawat Ruang Angkasa 18. Contoh: Percepatan PesawatContoh: Percepatan Pesawat Ruang AngkasaRuang Angkasa Sebuah pesawat ruang angkasa, seperti gambarSebuah pesawat ruang angkasa, seperti gambar sedang melaju dengan kecepatan +3250 m/s. Tiba-sedang melaju dengan kecepatan +3250 m/s. Tiba- tiba roket pembaliknya menyala dan pesawattiba roket pembaliknya menyala dan pesawat mulai melambat dengan percepatan 10 m/smulai melambat dengan percepatan 10 m/s22 .. Berapakah kecepatan pesawat ketika sudahBerapakah kecepatan pesawat ketika sudah menempuh jarak 215 km dari posisi awal dimanamenempuh jarak 215 km dari posisi awal dimana roket pembalik mulai menyala.roket pembalik mulai menyala. 19. Dari persoalan di atas dapat diperoleh data awal, yaitu:Dari persoalan di atas dapat diperoleh data awal, yaitu: Karena percepatannya konstan maka dapat digunakan:Karena percepatannya konstan maka dapat digunakan: svv a22 0 2 += sa2vvsehingga 2 0 += ( ) ( )( )2150001023250 2 += m/s2500-ataum/s2500+= SolusiSolusi 20. Kedua jawaban di atas benar.Kedua jawaban di atas benar. Untuk jawaban +2500 m/s, adalah keadaanUntuk jawaban +2500 m/s, adalah keadaan pesawat seperti gambar (pesawat seperti gambar (aa) pesawat sedang) pesawat sedang bergerak ke kanan.bergerak ke kanan. Untuk jawaban 2500 m/s, adalah kecepatanUntuk jawaban 2500 m/s, adalah kecepatan pesawat ketika sedang bergerak ke kiri setelahpesawat ketika sedang bergerak ke kiri setelah menempuh lintasan yang jauh ke kanan sehinggamenempuh lintasan yang jauh ke kanan sehingga kecepatannya menjadi nol terlebih dahulu,kecepatannya menjadi nol terlebih dahulu, kemudian berbalik arah dan ketika sampai dikemudian berbalik arah dan ketika sampai di posisi 215 km dari saat roket pembalik dinyalakan.posisi 215 km dari saat roket pembalik dinyalakan. SolusiSolusi 21. Strategi Penyelesaian SoalStrategi Penyelesaian Soal Kinematika RotasiKinematika Rotasi Gambarkan permasalahan yang dihadapi,Gambarkan permasalahan yang dihadapi, tunjukkan arah gerak benda yang ditinjau.tunjukkan arah gerak benda yang ditinjau. Tetapkan arah yang bernilai positif dan negatif.Tetapkan arah yang bernilai positif dan negatif. Tuliskan nilai-nilai (dengan tanda +/-) yangTuliskan nilai-nilai (dengan tanda +/-) yang diketahui untuk 5 variabel kinematika (diketahui untuk 5 variabel kinematika (x,a,v,vx,a,v,v00,, andand tt).). Pastikan 3 variabel sedikitnya sudah diketahui dariPastikan 3 variabel sedikitnya sudah diketahui dari 5 variabel, sehingga persamaan kinematika dapat5 variabel, sehingga persamaan kinematika dapat digunakan. Harap diingat bahwa gerak dua bendadigunakan. Harap diingat bahwa gerak dua benda mungkin saling terkait.mungkin saling terkait. 22. Strategi Penyelesaian SoalStrategi Penyelesaian Soal Kinematika RotasiKinematika Rotasi Ketika gerak dibagi menjadi beberapa bagian,Ketika gerak dibagi menjadi beberapa bagian, kecepatan akhir dari satu bagian akan menjadikecepatan akhir dari satu bagian akan menjadi kecepatan awal di bagian berikutnya.kecepatan awal di bagian berikutnya. Pertimbangkan bahwa akan ada dua kemungkinanPertimbangkan bahwa akan ada dua kemungkinan jawaban untuk setiap persoalan kinematika. Cobajawaban untuk setiap persoalan kinematika. Coba teliti dengan menggambarkan secara fisis untukteliti dengan menggambarkan secara fisis untuk menemukan jawaban yang sesuai.menemukan jawaban yang sesuai. 23. Gerak Jatuh BebasGerak Jatuh Bebas Contoh sederhana gerakan dengan percepatanContoh sederhana gerakan dengan percepatan konstan adalah gerakan sebuah benda di dekatkonstan adalah gerakan sebuah benda di dekat permukaan bumi yang jatuh bebas karenapermukaan bumi yang jatuh bebas karena pengaruh gravitasi. Dalam hal ini, percepatanpengaruh gravitasi. Dalam hal ini, percepatan benda berarah ke bawah dan mempunyai besarbenda berarah ke bawah dan mempunyai besar sebesar percepatan gravitasi.sebesar percepatan gravitasi. Besarnya kecepatan gravitasi rata-rata diBesarnya kecepatan gravitasi rata-rata di permukaan bumi adalah 9,8 m/spermukaan bumi adalah 9,8 m/s22 24. Gerak jatuh bebas:Gerak jatuh bebas: 25. Contoh: Seberapa tinggi koin dapat melayangContoh: Seberapa tinggi koin dapat melayang Dalam permainan bola, dimulaiDalam permainan bola, dimulai dengan lemparan koin untukdengan lemparan koin untuk menentukan siapa yang menendangmenentukan siapa yang menendang bola terlebih dahulu. Wasitbola terlebih dahulu. Wasit melemparkan koin denganmelemparkan koin dengan kecepatan awal 6 m/s. Jikakecepatan awal 6 m/s. Jika hambatan udara dapat diabaikan,hambatan udara dapat diabaikan, seberapa tinggi koin dapatseberapa tinggi koin dapat melayang dari titik koin dilepaskan.melayang dari titik koin dilepaskan. 26. Dari persoalan di atas dapat diperoleh data sebagaiDari persoalan di atas dapat diperoleh data sebagai berikut:berikut: Ketinggian maksimum diperoleh dari:Ketinggian maksimum diperoleh dari: ( ) ( ) ( ) m8,1 102 60 2 22 0 2 += = = a vv y Berapa lamakah koin tersebut di udara?Berapa lamakah koin tersebut di udara? SolusiSolusi 27. Analisa Grafik untuk Kecepatan danAnalisa Grafik untuk Kecepatan dan PercepatanPercepatan Perpindahan ditampilkan secara grafik sebagaiPerpindahan ditampilkan secara grafik sebagai luas di bawah kurvaluas di bawah kurva xx versusversus tt. Luas ini adalah. Luas ini adalah integralintegral vv terhadap waktu dari saat awalterhadap waktu d