Pertemuan 3- Gerak 1d.pdf

Physics Pertemuan ke-3 Kinematika Partikel

Gerak 1D

Gerak

?

Pengertian Gerak  Perpindahan posisi suatu benda  Ketika tubuh terus berganti posisi sehubungan dengan

lingkungan, maka tubuh tersebut dapat dikatakan bergerak.

Jenis Gerak

?

Jenis Gerak Linear motion : Katika tubuh bergerak secara lurus atau mengikuti jalur curva, maka itu disebut gerak linier

1. Katika tubuh bergerak secara lurus dapat disebut gerak rectilinear Contoh ; seorang atlit berlari 100m pada lintasan lurus, itu dapat disebut gerak linear atau rectilinear 2. Ketika tubuh bergerak mengukuti jalur curva dapat disebut gerak curvilinear Contoh : Planet yang bergerak mengelilingi matahari

Jenis Gerak yang lainnya Gerak Rotasi : Sebuah benda dikatakan bergerak rotasi ketika suatu titik berada di satu tempat dan berputar mengelilingi lintasan dan kembali ke tempat semula. Contoh : Putaran kipas, putaran Bumi, Gerak bolak-balik : Sebuah benda dikatakan gerak bolak-balik ketika benda tersebut berayun ke dan dari posisi sebelumnya. Contoh : Ayunan, pendulum jam

Jarak, Perpindahan

?

Jarak (Distance) atau Perpindahan (Displacement)  Jarak tidak selalu merupakan besaran dari

perpindahan

x

xf Perpindahan

Perpindahan (garis oranye)

xi Jarak (garis biru)

0

t

x = xf - xi

Laju (Speed) Kecepatan (Velocity)

?

 Kelajuan (speed)

Seberapa jauhnya sebuah benda bergerak dalam suatu interval waktu tertentu, tanpa memperhatikan arahnya, kelajuan hanya bilangan positif.  Kecepatan (velocity)

Digunakan untuk menentukan magnitudo (nilai numerik) mengenai seberapa cepat suatu benda bergerak dan juga arah pergerakan benda tersebut.

Kelajuan Rata-rata

Kecepatan Rata-rata (Average Velocity) x xf

x x vv   x  f i t t  t f i

x

xi

t 0

ti

tf

t

Contoh Soal (Jarak,Perpindahan, Laju & Kecepatan) Jika Seekor Pudel mengejar sebatang kayu yang dilemparkan oleh majikannya sepanjang garis lurus (arah sumbu x – positif) sejauh 30 m untuk mengambil kayu sedangkan rute kembalinya (arah sumbu x) sejauh 26 m. Untuk melakukan hal tersebut diperlukan 8 seconds. Tentukan: a)Total Jarak yang ditempuh oleh Pudel (X) b)Perpindahan yang terjadi (ΔX) c)Laju (total jarak/total waktu) d)Kecepatan

Solusi: a)X = X1 + X2 = 56 m b)ΔX = X1 – X2 = +4 m c)Laju = 7 m/s d)Kecepatan = perpindahan/interval waktu = ΔX/Δt = 0.5 m/s

Contoh Soal (Kecepatan Rata-Rata) Jika kedua buah truk pada kasus berikut melalui jarak tersebut dalam 10 detik:

   x1  70 m v1 rata rata   t 10 s  7m s

   x 2  60 m v 2 ra ta ra ta   t 10 s  6m s

Instantaneous velocity (Kecepatan Sesaat)  x v  lim t  0 t

lim t  0

Percepatan (acceleration)

?

Average acceleration (Percepatan Rata-Rata) Sebuah benda yang kecepatannya berubah terhadap waktu yang berlalu, dapat dikatan benda mengalami percepatan.

 v v f  vi a   t t f  ti

Instantaneous acceleration (Percepatan Sesaat) 

Didefinisikan dalam analogi kecepatan sesaat sebagi percepatan rata-rata pada iterval waktu pendek yang kecilnya tak terhingga, untuk suatu saat tertentu.

v a  lim t  0 t

Contoh Soal (Percepatan) Sebuah mobil mengalami percepatan pada jalan yang lurus dari keadaan diam menjadi 75 km/jam dalam waktu 5 s. Berapakah percepatan rata-rata mobil tersebut? Jawab :  v v f  vi a   t t f  ti v a  t

75 km / jam  0 km / jam

15 k m / jam a s

5s  0s

One dimensional motion with constant acceleration

v  v  at 0

Persamaan 1

1 x  v . t  (v  v )t avg 2 0

Persamaan 2

1 2 x  v t  at 0 2

Persamaan 3

2 2 v  v0  2a x

Persamaan 4

Contoh Soal (Constant Acceleration) Sebuah Kereta api bergerak dari stasiun (pada posisi nol) dan bergerak dengan percepatan konstan. Pada pengamatan pertama kecepatan 20 m/detik tapi setelah 80 detik menjadi 60 m/detik. Tentukan: (a). posisi, kecepatan rata-rata dan percepatan konstan selama 80 detik (b). jarak jika waktu adalah 20 detik (c). Waktu yang diperlukan kereta api untuk mencapai 100 m (d). Kecepatan pada jarak 120 m

Tips: Buatlah Diagram untuk setiap permasalahan

Solusi Contoh Soal : (Constant Acceleration) (a). posisi, kecepatan rata-rata dan percepatan konstan selama 80 detik

v  v o 60 m/s  20 m/s a   0.50 m/s 2 t 80 s

Jarak yang ditembuh selama 80 s :

x  v 0 t  (1/2)at 2  (20 m/s)80s  (1/2)(0.50 m/s 2 )6400s 2  3200m Kecepatan rata-rata :

v rata  rata 

v  vo 20 m/s  60 m/s   40 m/s 2 2

Jika percepatan konstan maka kecepatan rata-rata adalah rata-rata dari 20m/s dan 60 m/s, atau 40 m/s, dan pada kecepatan rata-rata 40 m/s dan 80 detik, jarak yang ditempuh adalah 3200 m.

Solusi Contoh Soal : (Constant Acceleration)-Lanjutan (b). Berapa jarak yang telah ditempuh kereta pada 20 s

x  vo .t  (1 / 2)at 2  (20m / s)20s  (1 / 2)(0.50m / s 2 )(20s) 2  500m (c). Waktu yang diperlukan kereta api untuk mencapai 100 m x  x o  v o .t  (1/2)at 2 (subtitusi variabel x, v o , dan a) t 2  80t  400  0 maka t dapat diperoleh dari;  b  b 2  4ac t  4.5,85 2a

Untuk waktu hasil perhitungan yang diambil adalah nilai positif. Maka waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak 100 m adalah 4.5 detik.

(d). Kecepatan pada jarak 120 m

v  vo  2ax  23 m / s 2

2

Tugas 1. Seekor burung dapat terbang 25 km/jam. Berapa lama

waktu yang dibutuhkannya untuk terbang sejauh 3,5 km? 2. Seorang berlari kecil (jogging) delapan putaran penuh mengelilingi sebuah lintasan sepanjang 400-m dalam waktu total 14,5 menit. Hitunglah (a) kelajuan rataratanya dan (b) kecepatan rata-ratanya, dalam m/s. 3. Sebuah mobil sport bergerak dipercepat dari keadaan diam menjadi 95 km/jam dalam 4,3 s. Berapakah percepatan rata-ratanya dalam satuan m/s²? 4. Sebuah mobil bergerak dipercepat dari 14 m/s menjadi 21 m/s dalam 6,0 s. Berpakah percepatannya? Berapa jauhkah jarak yang ditempuhnya selama waktu ini? Asumsikan percepatan konstan.

Sampai Jumpa Minggu Depan Pertemuan ke-4

TERIMAKASIH