Kinematika Gerak Lurus

BAB II KINEMATIKA GERAK LURUS Kinematika adalah: Cabang dari ilmu fisika yang mempelajari tentang gerak, tanpa mempertimbangkn penyebab gerakan tersebut.

2.1. Jarak dan perpindahan Jarak adalah panjang keseluruhan lintasan yang ditempuh, dan jarak merupakan besaran scalar Perpindahan adalah perubahan posisi sebuah benda dari titik awal ke titik akhir, perpindahan merupakan besaran vector.

2.2. Kelajuan dan kecepatan Perbedaan antara kelajuan dengan kecepatan 2.2.1. Kelajuan Kelajuan didefinisikan sebagai cepat lambatnya perubahan jarak terhadap perubahan waktu. Jadi kelajuan identik dengan bessaran scalar. Sehingga waktu menyelesaikan soal, tidak perlu memperhatikan arahnya, cukup jarak yang ditempuh. Rumus umum :

jarakyangditempuh waktutempu h

Kelajuan =

Dengan V=

s t

V= kelajuan ( m/s) S = Jarak yang ditempuh (m) t = waktu tempuh (detik)(secon)

2.2.2. Kecepatan Kecepatan didefinisikan sebagai cepat lambatnyaa perubahan kedudukan benda (perpindahan) terhadap perubahan waktu. Jadi, kecepatan identik dengan besaran vector, karena mempunyai arah Rumus Umum Kecepatan =

perpindahan perubahanwaktu

s V= t

Dengan V = kecepatan ( m/s) S2 = posisi yang ditempuh akhir (m)

V=

s 2  s1 t 2  t1

S1 = posisi awal (m) t 2 = waktu tempuh akhir (detik)(secon) t1 = waktu tempuh awal(detik)(secon)

Kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat Perbedaan mendasar antara kecepatan rata-rata dengan kecepatan sesaat terletak pada pepindahan yang terjadi. Kecepatan rata-rata berarti ada dua buah posisi benda yaitu awal dan akhir, demikian juga dengan waktunya. Sedangkan pada kecepatan sesaat terjadi untuk saat yang saat singkat dengan perubahan posisi yang tidak terlalu signifikan, sehingga dapat diselesaikan dengan menggunakan rumus diferensial.

2.2.3. Percepatan Definisi dari percepatan adalah gerakan sebuah benda yang mengalami perubahan kecepatan. Perubahan kecepatan yang terjadi bisa di percepat atau juga diperelambat. Dengan:

Percepatan rata-rata

a. = Percepatan (m/s2) v v 2  v1  a= t t 2  t1

a=



V2 =kecepatan ssetelah t detik (m/det) V1 = kecepatan awal (m/det) t2 = waktu akhir (det) t1 = waktu aawl ( det)

Percepatan sesaat Sama seperti kecepatan sesaat, maka v a= t

percepatan sesaat juga dapat diselesaikan dengan metode diferensial

2.3 Gerak Lurus Beraturan Gerak lurus beraturan adalah gerak yang lintasannya berupa garis lurus dengan kecepatan tetap, artinya menempuh jarak yang sama dalam selang waktu yang sama. Contoh : jika dikatakan sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 80 km/jam ke utara. Penyelesaian masalah dengan gerak lurus beraturan adalah dengan rumus percepatan umum v (m/s)

s (m) 60 40 20

0

1

2

Diagram s-t

3 GLB

t (s)

0 Diagram

t (s) v-t

GLB

2.4. Gerak Lurus Berubah Beraturan Gerak lurus berubah Beraturan adalah gerak yang lintasannya berupa garis lurus dengan percepatan tetap ( ada perubahan kecepatan secara beraturan, baik itu dipercepat atau diperlambat.).

Rumus umum: Dengan: vt = kecepatan setelah t detik ( m/s)

vt = vo + at

vo= kecepatan awal (m/s) a = percepatan ( m/s2)

1 s = vot + at2 2

t = waktu yang ditempuh ( second) s = Jarak yang ditempuh

vt2= vo2 + 2as

s (m)

v (m/s) 60 40 20

0

1

2

Diagram v-t

3 GLBB

s (m)

t (s) Diagram s-t diperlambat

t (s)

t (s)

GLBB

Diagram s-t dipercepat

GLBB

2.5. Gerak Jatuh Bebas Gerak Jatuh Bebas adalah gerak benda yang jatuh dari ketinggian tertentu tanpa adanya gaya dorong ( tanpa kecepatan awal vo = nol ) Beberapa pendapat tentang gerak jatuh bebas : 2.5a. Pendapat Aristoteles Aristoteles menyatakan, bahwa pada gerak kebawah sebuah benda yanag memiliki berat lebih besar akan memiliki percepatan yang lebih bessar jika dibandingkan dengan benda yang memiliki berat lebih ringan. Jadi menurut aristoteles, benda bermasa 500gr akan lebih dulu sampai ketnah jika dibandingkan dengan masssa benda 200 gr, jika kedua benda dilepaskan dari ketinggian yang sama dalam waktu yang sama.

2.5.b. Pendapat Galileo Galilei Pada zaman Galileo Galilei, pendapat aristoteles dibantah. Galileo menyatakan bahwa benda yang jatuh kebawah akan mengalami percepatan yang sama besar, sehingga jika kedua benda yang berbeda beratnya dijatuhkan secara bersamaan waktunya, akan sampai ditanah dalam waktu yang bersamaan, yang mempengaruhi adalah hanya hambatan udara.

Rumus umum:

Dengan: vt = kecepatan setelah t detik ( m/s)

vt = gt

g = percepatan gravitasi (m/s2) t = waktu yang ditempuh ( second)

1 2 y= gt 2

y = ketinggian benda (m)

vt2= 2gy

2.6. Gerak Vertikal Ke atas Gerak Vertikal keatas adalah kebalikan dari gerak jatuh bebas. Pada gerak vertical keatas, sangat memrlukan gaya dorong, tetapi percepatannya menjadi berlawanan arah dengan gaya gravitasi.

Rumus umum:

vt = vo - gt

Dengan: vt = kecepatan setelah t detik ( m/s) vo = kecepatan awal (m/s) g = percepatan gravitasi (m/s2) t = waktu yang ditempuh ( second)

1 y = vot - gt2 2

vt2= vo2 – 2gy

y = ketinggian benda (m)