Fisika Dasar. Gerak Jatuh Bebas 14:12:55. dipengaruhi gaya. berubah sesuai dengan ketinggian. gerak jatuh bebas? nilai percepatan gravitasiyang

Transkripsi

1 Gerak Jauh Bebas 14:1:55 Gerak Jauh Bebas Gerak jauh bebas merupakan gerakan objekyang dipengaruhi gaya graiasi. Persamaan maemaik gerak jauh bebas sama dengan persamaan gerak1d unuk percepaan konsan. Gerak jauh bebas dipengaruhi oleh percepaan graiasiyang nilainya 9,8 m/s. Dalam perhiungan gerak jauh bebas, hambaan udara dan ariasi nilai percepaan graiasiyang berubah sesuai dengan keinggian biasanya diabaikan. Sebuahbola bola dilemparkan ke aas. Bagaimana nilai percepaan selama gerak jauh bebas?

2 Gerak Jauh Bebas 14:1:55 Conoh kasus Sebuahbola bola enis dilepaskan dari keinggian1,5 meer dan mengalami pemanulan bolak posisi, kecepaan bolak balik seperi pada gambar. Bualah skesa grafik kecepaan, dan percepaanbola sebagai fungsi waku. Berapa nilai kecepaan dan percepaan di iika, Cdan dane?

3 Gerak Jauh Bebas Sebuah bau dilemparkan dari aas gedung dengan inggi5 m dengan kecepaan awal m/s ke arah aas, seperi pada gambar. Tenukan (a) Wakuyang dibuuhkan unuk mencapai iik eraas (b) Tinggi Tinggi maksimumyang dicapai (c) Waku Wakuyang dibuuhkan unuk mencapai keinggian semula Kecepaan bau Kecepaan dan (d) Kecepaan (e) Kecepaan (f) Waku semula pada saa dilemparkan bau pada posisi ersebu(c) dan posisi bau pada saa 5 s Wakuyang dibuuhkan unuk mencapai dasar gedung (g) Kecepaan Kecepaan pada saa mencapai anah 14:1:55

4 Gerak dalam arah D 14:1:55 Gerak dalam arah Dimensi Mempelajari gerak benda dalamd (bidang bidang) aau gerak melengkung. Melibakan ekor, karena nilai kecepaan berganung pada arah. Merupakan gabungan anaraglb dan gerak jauh bebas

5 Gerak dalam arah D 14:1:55 Sebuah parikel bergerak sepanjang kura di dalam ruang seperi pada gambar Posisi parikel waku erenu dapa dinyaakan dengan ungkapan: r ) ) i + yj Misalkan parikel perpindahan dari perpindahan dapa r r r + 1 parikel mengalami dari posisip 1 ke P, ekor dapa diungkapkan sbb: Kecepaan raa-raa adalah rasio ekor perpindahan erhadap selang waku. r r r ) r ( 1 ) i + r ( ( 1 y ) y 1 ) ) j

6 Gerak dalam arah D 14:1:55 Kecepaan sesaa adalahlimi limi ekor kecepaan raa-raa unuk selang waku mendekai nol. r lim r d ) i + d r dy d r dr d ) j Percepaan raa-raa adalah rasio perubahan ekor erhadap selang ekor kecepaan sesaa r a r selang waku. r Percepaan sesaa adalahlimi limi percepaan raa-raa unuk selang waku mendekai nol. r a r r d r d ) d y ) d ) d y lim a i + j i + j d d d d d )

7 Gerak dalam arah D 14:1:55 Sebuah parikel bergerak pada bidang y dimana posisi dalam arah sumbu dinyaakan dengan dengany() dengan() 3 dan posisi dalam arah sumbu y dinyaakan y() + 5, ( dany dalammeer meer dan dalam deik). Tenukanlah: a. Posisi Posisi parikel Posisi parikel b. Posisi c. Kecepaan parikel seiap saa parikel pada saa deik Kecepaan raa-raa dalam selang waku anara sampai 3 deik d. Kecepaan Kecepaan sesaa pada deik e. Percepaan Percepaan raa-raa dalam selang waku anara sampai3 f. Percepaan 3 deik Percepaan sesaa pada deik

8 Gerak Peluru 14:1:55 Unuk mempelajari mempelajari gerakan peluru akan lebih mudah jika diasumsikan: 1.Percepaan gerak jauh bebas konsan sepanjang gerakan..efek hambaan udara diabaikan Dengan kedua linasan berupa kedua asumsi ersebu gerak peluru akan membenuk berupa parabola.

9 Gerak dalam arah D 14:1:55 Bagaimana benuk persamaan geraknya? Benda bergerak dengan percepaana y -g (gerak jauh bebas; y posiif jika gerak keaas) dana (idak ada percepaan horisonal). Pada iik awal( ), posisi y, kecepaan adalah y y cos θ sin θ Arah horisonal () : θ a ( cos θ )

10 Gerak dalam arah D Arah erikal(y) : y y y g a ( sin θ ) 1 g Dari arah gerak horizonal () : ( cos θ ) ( cos θ ) Subsiusi ke dalamy, maka diperoleh: y an ( sin θ ) θ o cos g cos θ θ 1 g cos θ 14:1:55 y a +b (pers. Parabola)

11 Gerak dalam arah D 14:1:55 Berapakah iik eringgiyang bisa dicapai?? ya A y h ya θ g A y y y g g A Tiik eringgi: y y A h y h A h g y y g + y y g 1 g y g A

12 Gerak dalam arah D Berapakah iik erjauhyang bisa dicapai?? + ( cos θ ) Tiik erjauh dipengaruhi oleh sudu θdan waku 14:1:55 Tiik erjauh diperoleh dari opimasi nilai θ, yaiu pada saa nilai sin dan cos-nya sama-sama maksimum.

13 Gerak dalam arah D 14:1:55 Sebuah bau dilempar dari aas gedung ke bawah dengan sudu 3 erhadaphorizonal, horizonal, dengan laju awal m/s. Jika inggi gedung45 m, enukan: (a) wakuyang dibuuhkan bau unuk sampai ke anah (b) kecepaan bau sesaa sebelum sampai ke anah Jika pada berhembus secara pada saa melempar ada anginyang secarahorizonal searah dengan gerakan bau, dan menyebabkan bau dipercepa dalam arahhorizonal horizonal sebesar,5 m/s, maka enukan seperi(a) dan(b)

14 Kecepaan Relaif 14:1:55 Kecepaan suau benda bergerak idak absolu, berganung pada si pengama. Conoh: Dua orang(a danb) yang menaiki eskalaor. B naik eskalaor sambil berjalan dengan kecepaan konsan. Ada sau orang lagi(c) sebagai pengama yang diam. A B A : B bergerak dengan kecepaan normal/konsan C C : B lebih cepa dari A

15 Conoh lain Kecepaan Relaif 14:1:55

16 Kecepaan Relaif 14:1:55 Bagaimana menghiung kecepaan relaif? Jika dua buah benda bergerak segaris(searah searah aau berlawanan), maka kecepaan relaif hanya inggal mengurangi aau menjumlahkan. Conoh: 1. sebuah mobil A dengan kecepaan9 km/jam mendahului mobilb yang bergerak dengan kecepaan6 km/jam, maka mobila memiliki kecepaan relaif erhadap mobil B sebesar 3 km/jam.. Sama denganno. no. 1, namun kedua mobil bergerak berlawanan arah, maka mobil A memiliki kecepaan relaif erhadap mobil B sebesar 15 km/jam. Kecepaan relaif diulis dengan memberikan indeks. r AB kecepaan r kecepaan BA kecepaan A relaif erhadap B kecepaan B relaif erhadap A

17 Kecepaan Relaif 14:1:55 Sebuah perahu bergerak ke uara (N) menyeberangi sungai dengan kecepaan 1 dengan kecepaan 1 km/jam relaif erhadap air. Air bergerak ke arah imur kecepaan 5 km/jam relaif erhadap bumi. Berapakah kecepaan relaif perahu erhadap pengama yang berdiri di pelabuhan?

18 14:1:55 TUGAS Sebuah pesawa pemberi banuan erbang dengan kecepaan36 km/jam. Pesawa bergerak horizonal, kemudian bergerak menukik dengan sudu sekiar 3 erhadap arah kemudian menjauhkan banuan dan mencapai anah pada jarak horizonal 8 meer. Tenukan keinggian pesawa pada saa menjauhkan banuan Sebuah parikel bergerak pada bidang y dengan posisi dany yang berubah erhadap waku, () cos() dany() sin (). Tenukanlah: a. Vekor posisi parikel ersebu seiap saa b. Benuk Benuk linasan parikel ersebu pada bidang y c. Kecepaan Kecepaan dan percepaan gerak parikel seiap saa

19 14:1:55 Sebuah benda bergerak di dalam bidang y dengan percepaan konsana - 1 j, jika dengan kecepaan jika pada saa awal() benda iik ersebu berada pada iik(,) kecepaan5i+ 5j, enukanlah: a. Kecepaan Kecepaan dan posisi seiap saa dari benda ersebu b. Posisi Posisi dan kecepaan benda pada saa 1 deik