BAB KINEMATIKA KINEMA

Transkripsi

1 BAB KINEMATIKA

2 Kinematika Mempelajari tentang gerak benda tanpa memperhitungkan penyebab gerak atau perubahan gerak. Asumsi bendanya sebagai benda titik yaitu ukuran, bentuk, rotasi dan getarannya diabaikan tetapi massanya tidak(sarojo, 2002) Pengertian dasar dari kinematika benda titik adalah pengertian lintasan hasil pengamatan gerak Keadaan gerak ditentukan oleh data dari posisi (letak) padasetiap saat

3 Gerak yang dipelajari Gerak 1 dimensi lintasan berbentuk garis lurus Gerak lurus beraturan (GLB) Geraklurusberubah b hb beraturan (GLBB) Gerak lurus berubah tidak beraturan Gerak 2 dimensi lintasan berada dalam sebuah bidang datar Gerak melingkar Gerak parabola Gerak 3 dimensi lintasan berada dalam ruang (tidak dibahas) GerakRltif Relatif Dapatditunjukkan dengan persamaan matematika vektor sederhana berikut yang memperlihatkan suatu penjumlahan vektor

4 Besaran fisika dalam studi Kinematika Perpindahan (displacement) Kecepatan (velocity) Percepatan (accelaration)

5 Perpindahan Perpindahan (displacement) letak sebuah titik vektor posisi, yaitu vektor yang dibuat dari titik acuan ke arah titik tersebut 2D 3D Perpindahan

6 Kecepatan (velocity) Kecepatan (velocity) Kecepatan rata rata Kecepatan sesaat

7 Percepatan (accelaration) Percepatan (accelaration) Percepatan rata rata Percepatan sesaat

8 Gerak Lurus Beraturan Gerak benda titik dengan lintasan berbentuk garis lurus dengan jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu sama besar, dan arah gerak tetap. Kecepatan rata rata sama Kecepatan rata rata sama dengan kecepatan sesaat

9 Latihan: GLB & GLBB Problem 1. A berlari dengan kecepatan 20 m/s. Dua menit kemudian B berlari dengan kecepatan 40 m/s. Pada jarak berapa B akan menyusul A. Problem 2. Sebuah partikel bergerak dalam arah x dengan persamaan lintasan x = 5t 2 + 1, x(meter), t(detik). Hitung : (a) Kecepatan rata rata antara t = 2s dan t = 3s (b) Kecepatan pada t = 2s (c) Posisi pada t = 10 dan t = 0 (d) Percepatan rata rata antara t = 2s dan t = 3s (e) Gambarkan grafik x(t), v(t) dan a(t) Problem 3. Percepatan sebuah benda dinyatakan a = 4x 2 pada x = 0 v 0 = 10m/s. Tentukan kecepatan fungsi jarak v = v(x).

10 Gerak sebuah benda titik dengan lintasan melingkar dengan jari jari R Gerak Melingkar(1) Persamaan gerak melingkar

11 Kecepatan total Gerak Melingkar(2) Komponen komponen p kecepatan

12 Percepatan total Gerak Melingkar(3) Percepatan tangensial Percepatan radial

13 Latihan: Gerak Melingkar Problem 4. Posisi sebuah partikel diberikan vektor dengan ω = 2 rad/s. Tunjukkan bahwa lintasan gerak partikel adalah lingkaran, berapa kecepatan partikel dan berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk satu putaran penuh?

14 Persamaan gerak Arah mendatar(sumbu x) Gerak Parabola(1) Arah vertikal(sumbuy)

15 Gerak Parabola(2) Persamaan gerak parabola Tinggi tertinggi didapatkan pada kondisi Titik terjauh

16 Latihan: Gerak Peluru Problem 5. Sebuah peluru ditembakkan ke udara dengan v 0 = 40m/s sudut elevasi 37 terhadap horisontal pada ketinggian i 20 m. Carilah titik iik tertinggi dan terjauh.

17 Gerak muatan yang bergerak dalam medan magnet(halliday et al., 2001) F disebut juga gaya Lorentz Gerak 3 Dimensi Pada kasus khusus tertentu biasanya sudut antara v dan B saling tegak lurus sehingga lintasan muatan tersebut berbentuk lingkaran.

18 Gerak sebuah benda yang berpusat pada kerangka acuan yang bergerak Benda dan kerangka acuan ini bergerak terhadap kerangka acuan yang dianggap diam. Gerak Relatif(1)

19 Hubungan vektor posisi Hubungan vektor kecepatan Hubungan vektor percepatan Gerak Relatif(2)

20 Latihan: Gerak Relatif Problem 6. A berjalan dengan kecepatan 2 m/s disamping eskalator bergerak horisontal memerlukan waktu 3 menit. B berdiri diam di atas eskalator yang bergerak memerlukan waktu 2 menit. Sedangkan C berjalan dengan kecepatan yang sama dengan A diatas eskalator. (a) Waktu yang diperlukan oleh C untuk mencapai ujung eskalator. (b) Panjang eskalator.