Kinematika (3)

PERTEMUAN III

KINEMATIKA PARTIKEL

KOMPETENSI DASAR Mahasiswa mampu memahami konsep gerak, perpindahan, kecepatan dan percepatan

Maha Suci Allah, yang telah memperjalankan hamba-Nya pada suatu malam dari Al Masjidil Haram ke Al Masjidil Aqsha yang telah Kami berkahi sekelilingnya[847] agar Kami perlihatkan kepadanya sebagian dari tanda-tanda (kebesaran) Kami. Sesungguhnya Dia adalah Maha Mendengar lagi Maha Mengetahui.

Dan Allah, Dialah Yang mengirimkan angin; lalu angin itu menggerakkan awan, maka Kami halau awan itu kesuatu negeri yang mati lalu Kami hidupkan bumi setelah matinya dengan hujan itu. Demikianlah kebangkitan itu.

PETA KONSEP Terdiri dari

KINEMATIKA

GERAK LURUS BERATURAN

dipengaruhi

PERPINDAHAN

GERAK SATU DIMENSI GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN

KECEPATAN

KECEPATAN RATA-RATA

GERAK MELINGKAR

KECEPATAN SESAAT

GERAK DUA DIMENSI PERCEPATAN GERAK PELURU

GERAK TIGA DIMENSI

PERCEPATAN RATA-RATA

PERCEPATAN SESAAT

KINEMATIKA •

mempelajari mengenai gerak benda tanpa memperhitungkan penyebab terjadi gerakan itu. • meliputi gerak : • Gerak satu dimensi ⊲ gerak lurus beraturan(glb) ⊲ gerak lurus berubah beraturan(glbb) ⊲ gerak lurus berubah tidak beraturan • Gerak dua dimensi ⊲ gerak melingkar ⊲ gerak peluru • Gerak tiga dimensi Gerak benda yang mempunyai tiga komponen(x,y,z) misal gerak muatan dalam medan magnet dan medan

KERANGKA ACUAN • Untuk menyatakan posisi dan saat suatu peristiwa sebagai suatu besaran,perlu ditentukan titik nol dalam ruang (titik asal) dalam skala waktu • Vektor posisi: Posisi titik di mana suatu peristiwa terjadi dinyatakan dengan vektor jarak dari titik asal ke titik tersebut • Ujung vektor posisi menunjukkan titik atau posisi yang dimaksud oleh vektor posisi itu dan vektor posisi tergantung pada titik pangkal

Jarak dan perpindahan • Jarak: besar lintasan ang ditempuh sebuah benda yang bergerak. Besaran skalar • Perpindahan: perubahan posisi benda tersebut atau seberapa jauh jarak benda tersebut dari titik awalnya. Besaran vektor

GERAK TRANSLASI y”

B O

x”

y”

y

C

x”

O y”

A O

x”

x O

KELAJUAN DAN KECEPATAN RATA-RATA Kelajuan rata-rata ( V ) =

kecepatan rata − rata =

jarak yang ditempuh ( S ) waktu tempuh (t )

perpindahan waktu tempuh yang diperlukan

y

A,t1

∆r

r1

B,t2

r2

x

KECEPATAN SESAAT • kecepatan rata-rata selama selang waktu yang sangat kecil yaitu V sesaat

1.0

V sesaat

0.5

1.0

s

0.5 s

2

4

6

8

4 6 8 (a) (b) Kecepatan sebuah becak sebagai fungsi waktu (a) dengan kecepatan konstan (b) dengan kecepatan berubah-ubah 2

Grafik glb

Xt = Xo + v.t

Xt = v.t

v=

v=

Xt = luas bidang di bawah grafik v - t

PERCEPATAN RATA-RATA y

v2

v2 -v1

B.t2

∆v

v1

A.t1

x

PERCEPATAN SESAAT • Percepatan partikel pada suatu saat sembarang disebut sebagai percepatan sesaat

Kec epa tan

GRAFIK GLLB

Perpaduan GLB dengan GLBB yang saling tegak lurus akan diperoleh gerak parabola. Gerak parabola dapat dianalisa dengan meninjau gerak lurus beraturan pada sumbu x dan gerak lurus berubah beraturan pada sumbu y secara terpisah.

Persamaan gerak peluru

Persamaan parabola

Titiik tertinggi pada saat

Titik terjauh

DISKUSI • Kecepatan dan percepatan tidak selalu mempunyai arah yang sama, bagaimana penjelasannya..! • Jika bola dilempar ke atas pada saat titik tertinggi bagaimana dengan percepatannya, apakah sama dengan nol...? • dari gambar berikut apa yang salah jika pelaut tersebut bergerak mengikuti angin..?

SOAL 1. Dari grafik ini dapat ditentukan jarak yang ditempuh

2. Dua benda A dan B mula-mula berjarak 120 m. Benda A di sebelah kiri benda B benda A bergerak ke kanan dengan kecepatan 20 ms-1 dan benda B bergerak ke kiri dengan kecepatan 10 ms-1. Jika benda B berangkat 3 sekon lebih dahulu daripada benda A, maka jarak yang ditempuh, oleh benda A dan B ketika keduanya bertemu

Sebuah perahu menyeberangi sungai yang lebarnya 180 m dan kecepatan arus airnya 4 m/s. Bila perahu diarahkan menyilang tegak lurus sungai dengan kecepatan 3 m/s, maka setelah sampai di seberang perahu telah menempuh jarak sejauh Seorang sopir mobil dengan kecepatan 90 km/jam, tiba-tiba melihat seorang anak kecil di tengah jalan pada jarak 200 m di depannya. Jika mobil direm dengan perlambatan maksimum sebesar 1,25 ms-2, maka waktu yang dibutuhkan mobil tersebut untuk berhenti adalah Sebuah bola dilempar vertikal ke atas dari atap dengan kelajuan 15 m/s. Dua detik kemudian bola lainnya dijatuhkan bebas dari atap. Kapan dan di mana kedua bola bertemu?Berapa kelajuan masing–masing bola pada saat bertemu? g = 10 m/s2. Sebuah roket diluncurkan vertikal ke atas dari tanah dengan percepatan 8 m.s2. bahan bakarnya habis dalam 4 sekon. Berapakah ketinggian maksimum yang dicapai roket? g = 10 m/s2. Berapa lama roket tersebut berada di udara?