Laporan Fisika

LAPORAN PRESENTASI FISIKA DASAR “SISTEM GERAK”

OLEH : 1. 2. 3. 4. 5.

Made Ryan Danan Jaya I Gede Herry Setiawan A.A. GD. Bgs. Surya Krisna N.P. I Putu Wawan Hadi Putra KM Yogi Pragatama

(1404105076) (1404105079) (1404105056) (1404105072) (1404105068)

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS UDAYANA

A. PENGERTIAN GERAK Gerak adalah perubahan posisi suatu benda terhadap titik acuan. Titik acuan sendiri didefinisikan sebagai titik awal atau titik tempat pengamat. Gerak bersifat relatif artinya gerak suatu benda sangat bergantung pada titik acuannya. Benda yang bergerak dapat dikatakan tidak bergerak, sebgai contoh meja yang ada dibumi pasti dikatakan tidak bergerak oleh manusia yang ada dibumi. Tetapi bila matahari yang melihat maka meja tersebut bergerak bersama bumi mengelilingi matahari. Contoh lain gerak relatif adalah B menggedong A dan C diam melihat B berjalan menjauhi C. Menurut C maka A dan B bergerak karena ada perubahan posisi keduanya terhadap C. Sedangkan menurut B adalah A tidak bergerak karena tidak ada perubahan posisi A terhadap B. Disinilah letak kerelatifan gerak. Benda A yang dikatakan bergerak oleh C ternyata dikatakan tidak bergerak oleh B. Lain lagi menurut A dan B maka C telah melakukan gerak semu. Gerak semu adalah benda yang diam tetapi seolah-olah bergerak karena gerakan pengamat. Contoh yang sering kita jumpai dalam kehidupan seharihari adalah ketika kita naik mobil yang berjalan maka pohon yang ada dipinggir jalan kelihatan bergerak. Ini berarti pohon telah melakukan gerak semu. Gerakan semu pohon ini disebabkan karena kita yang melihat sambil bergerak.

B. GERAK PARTIKEL 

Translasi : gerak yang berhubungan dengan perpindahan seluruh bagian benda dari satu tempat ke tempat lain.  Rotasi : gerak putar dimana ada bagian yang tidak pindah tempat, yaitu pada sumbu putar.  Partikel : benda dengan ukuran jauh lebih kecil dari lintasan translasi, gerak rotasinya dapat diabaikan. Dalam memandang gerak benda ini, kita dapat menganggap benda sebagai sebuah titik.

C. GERAK LURUS C.1 Penjelasan Gerak lurus : gerak dalam lintasan atau garis lurus. Perpindahan (Displacement) dapat didefenisikan sebagai perubahan posisi, secara matematis dituliskan sebagai berikut :

= perpindahan = posisi akhir

= posisi awal

Jarak (Distance) merupakan panjang lintasan yang ditempuh oleh suatu benda, dalam rentang waktu tertentu. Dinotasikan sebagai S. Kelajuan (speed) merupakan besaran skalar. Kelajuan rata-rata dinyatakan sebagai jarak yang ditempuh dibagi dengan waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak tersebut.

Kecepatan (velocity) adalah besaran vektor. Kecepatan rata-rata dinyatakan sebagai perpindahan posisi dibagi dengan waktu yang digunakan

Kecepatan sesaat (Instantenous Velocity) adalah kecepatan yang dimiliki oleh satu benda pada jangka waktu tertentu, dimana sangat kecil, dan mendekati nol. Secara matematis, dinyatakan dengan persamaan :

Percepatan (acceleration) adalah nilai perubahan keceptan dibagi dengan waktu tempuh yang dibutuhkan. Dinyatakan dalam persamaan

= Percepatan (m/s²)

= Kecepatan awal (m/s)

= Perubahan kecepatan (m/s)

= Waktu akhir (s)

= Kecepatan akhir (m/s)

= Waktu awal (s)

Hubungan antara perpindahan, kecepatan dan perceptan, dapat dinyatakan dalam hubungan intergral berikut ini

C.2 Gerak Lurus Beraturan (GLB) C.2.1 Penjelasan Dalam gerak lurus beraturan kecepatan adalah tetap, dan percepatan sama dengan nol. Untuk gerak lurus beraturan berlaku persamaan sebagai berikut :

= jarak yang ditempuh (m)

= waktu (s)

= kecepatan rata – rata (m/s) C.2.2 Grafik  Hubungan Posisi Terhadap Waktu

X = x0 + vt  Hubungan Kecepatan Terhadap Waktu

V = Konstan

C.3 Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) C.3.1 Penjelasan Pada GLBB, terjadi perubahan kecepatan secara teratur. Sehingga nilai a tidak sama dengan nol. Nilai a dapat bernilai positif ataupun

negative. Nilai positif menunjukkan bahwa terjadi percepatan, sedangkan nilai negative menujukkan terjadi perlambatan. C.3.2 Grafik  Hubungan Posisi Terhadap Waktu

2

x = x0 + v0t + ½ at



Hubungan Kecepatan Terhadap Waktu



Hubungan Percepatan Terhadap Waktu

C.3.3 Rumus Dasar GLBB

C.3.4 GLBB yang Lain



Gerak Jatuh Bebas Gerak jatuh bebas adalah gerak benda yang jatuh dari suatu ketinggian tanpa kecepatan awal di sekitar bumi. Gerak jatuh bebas dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Rumus :



Gerak Vertikal Ke Bawah Gerak Vertikal ke bawah adalah gerak suatu benda yang dilemparkan vertikal ke bawah dengan kecepatan awal dan dipengaruhi oleh percepatan gravitasi. Rumus :



Gerak Vertikal Ke Atas Gerak Vertikal ke bawah adalah gerak suatu benda yang dilemparkan vertikal ke bawah dengan kecepatan awal dan dipengaruhi oleh percepatan gravitasi. Rumus :

D. GERAK PELURU (PARABOLA) Gerak peluru atau parabola adalah gerak 2D yang merupakan perpaduan antara gerak horizontal (searah dengan sumbu x) dengan vertikal (searah

sumbu y). Pada gerak horizontal bersifat GLB (Gerak Lurus Beraturan) karena gesekan udara diabaikan. Sedangkan pada gerak vertikal bersifat GLBB (Gerak Lurus Berubah Beraturan) karena dipengaruhi oleh percepatan gravitasi bumi (g).

Rumus : Pada titik awal,

Letak/posisi di A:

Titik tertinggi yang bisa dicapai (B):

Waktu untuk sampai di titik tertinggi (B) (tb):

Jarak mendatar/horizontal dari titik awal sampai titik B (Xb):

Pada titik A (t = ta):

Waktu untuk sampai di titik C:

Jarak dari awal bola bergerak sampai titik C:

E. CONTOH SOAL  Soal 1. (GLBB) Batu bermassa 200 gram dilempar lurus ke atas dengan kecepatan awal 50 m/s. Jika percepatan gravitasi ditempat tersebut adalah 10 m/s2, dan gesekan udara diabaikan, tentukan : a) Tinggi maksimum yang bisa dicapai batu b) Waktu yang diperlukan batu untuk mencapai ketinggian maksimum c) Lama batu berada diudara sebelum kemudian jatuh ke tanah 2. Sebuah mobil bergerak dengan kelajuan awal 72 km/jam kemudian direm hingga berhenti pada jarak 8 meter dari tempat mulainya pengereman. Tentukan nilai perlambatan yang diberikan pada mobil tersebut ! 3. (Gerak Peluru) Sebuah peluru ditembakkan dengan kecepatan 60 m/s dan sudut elevasi 30°. Ketinggian maksimum yang dicapai adalah....

 Jawaban 1. Pembahasan jawaban

a) Saat batu berada di titik tertinggi, kecepatan batu adalah nol dan percepatan yang digunakan adalah percepatan gravitasi. Dengan rumus GLBB:

b) Waktu yang diperlukan batu untuk mencapai titik tertinggi:

c) Lama batu berada di udara adalah dua kali lama waktu yang diperlukan untuk mencapai titik tertinggi. t = (2)(5) = 10 sekon

2. Pembahasan Jawaban

Ubah dulu satuan km/jam menjadi m/s kemudian gunakan persamaan untuk GLBB diperlambat:

3. Pembahasan Jawaban

Data dari soal: vo = 60 m/s α = 30° Ymaks = ...... vo 2 sin2 α Ymaks = _______________________ 2g (60) 2 (sin 30° )2 Ymaks = _______________________ 2(10) (60) 2 (1/2 )2 Ymaks = _______________________ = 45 meter 20