[KINEMATIKA GERAK LURUS]

Transkripsi

1 A. GLB GLB atau gerak lurus beraturan merupakan gerakan suatu benda/partikel dengan kecepatan konstan (tetap) pada lintasan yang lurus. Contohnya sebuah motor yang berjalan dengan kecepatan 60 km/jam pada lintasan yang lurus. Menghitung kecepatan, dan perpindahan GLB Sebelum menghitung kecepatan, perlu dipahamin dulu arti dari kecepatan. Kecepatan merupakan perpindahan suatu benda pada selang waktu tertentu. Misalnya saja benda yang memiliki kecepatan 20 m/s maka benda tersebut berpindah 20 m tiap detiknya. Contoh Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 30 m/s, maka setelah 6 detik perpindahannya sejauh? Dari contoh yang anda kerjakan diatas maka jika kecepatan adalah v waktu t dan perpindahan adalah s maka tuliskan hubungan ketiganya. Soal Variasi GLB 1. Tono berlari dari pasar ke rumah dengan kecepatan 4 m/s dan Budi berlari dari pasar menuju rumah dengan kecepatan 6 m/s jika Tono berlari satu detik lebih awal dari Budi dan jarak antara psar sampai rumah badalah 104 m maka pada jarak berpa meter dari pasar mereka bertemu? (asumsikan gerak mereka GLB) 2. Tono dan Budi bergerak dari kota A menuju kota B dengan kecepatan 4 m/s dan Budi 6 m/s, jika Tono bergerak 10 detik lebih awal maka budi akan mendahului tono pada jarak berapa dari kota A? 3. Suatu saat purnomo yang sedang berlari pada kelajuan 9,4 m/s berada 2m di belakang mrdi yang sedang berlari pada kelajuan 9,2 m/s. Dimanakah purnomo akan menyusul mardi? 4. Sebuah mobil bergerak pada lintasan lurus arah saling berlawanan. Mobil pertama bergerak dengan kelajuan 40 km/jam dari P dan mobil kedua bergerak dengan kelajuan 60 km/jam dari Q. Jika mobil kedua bergerak 7 menit setelah mobil pertama dan PQ= 15 km, kapankah mobil tersebut berpapasan? 5. Dua kereta api, masing-msaing dengan kecepatan 40 km/jam dan berjarak 80 km, bergerak saling mendekati. Seekor burung bergerak dari kereta pertama menuju kereta kedua dan kemudian berbalik lagi ke kereta pertama dengan kecepatan 60 km/jam. Berapakah jarak yang ditempuh burung sampai kedua kereta bertabrakan? By Fananta 1

2 B. Jarak Vs Perpindahan dan kecepatan rata-rata Vs Kelajuan rata-rata Jarak Vs Perpindahan Jarak Definisi jarak atau dinstance adalah angka yang menunjukkan seberapa jauh suatu benda berubah posisi melalui suatu lintasan tertentu (dalam hal Fisika), pengertian diatas tuh pengertian secara fisika.. berbeda dengan pengertian matematika ya. sekarang akan jelasan pengertian fisikanya. jadi kalau lebih jelasnya jarak tuh ukuran panjang seberapa jauh sebuah benda berpindah dengan lintasan tertentu. Misalnya kamu lagi jalan beli roti ke warung yang berjarak 500m dan kemudian kembali ke rumah, maka jaraknya adalah 1000m.. Contoh soal Perpindahan Perpindahan atau Displacement di definisikan selisih dua vektor posisi (*apa maksudnya yah?? bahasa mudahnya adalah panjang dari berpindahnya posisi sebuah benda. misalnya untuk kasus yang sama seperti diatas, kamu beli roti ke warung 500m lalu kembali lagi ke rumah, maka perpindahannya adalah 0 m. Lebih jelasnya untuk melihat perbedaan jarak dan perpindahan perhatikan gambar di atas. 1. Bang mamat berjalan ke timur sejauh 300m lalau ke utara sejauh 400m. Maka berapakah perpindahan yang dilakukan oleh bang mamat dan kemana arah perpindahannya? Kecepatan rata-rata dan Kelajuan rata-rata Kecepatan rata-rata (average Velococity) merupakan besarnya perpindahan suatu benda pada waktu tertentu sedangkan kelajuan rata-rata (Average Speed) adalah besarnya jarak yang ditempuh suatu benda pada waktu tertentu. dari penjelasan di atas maka sekarang jelas perbedaan keduanya, dan dapat dikatan kalau kecepatan rata-rata adalah besaran vektor dan kelajuan rata-rata merupakan besaran skalar. By Fananta 2

3 Contoh soal 1. Sebuah perahu bergerak ke utara sejauh 40 km dengan besar kecepatan 20 km/jam lalu perahu tersebut berbelaok ke barat sejauh 50 km dengan besar kecepatan 25 km/jam. Tentukan: a. Kecepatan rata-rata (v ) b. Kelajuan rata-rata. 2. Motor boat, akan melintasi sungai dengan lebar 10 m. jika arus sungai 5 m/s dan kecepatan boat adalah 12 m/s maka jarak dan waktu yang di tempuh boat untuk sampai di tepi sungai adalah? C. GLBB Percepatan GLBB adalah suatu gerak pada lintasan lurus yang kecepatannya selalu berubah secara teratur. secara teratur maksudnya adalah jika berubah 2 m/s tiap detiknya maka seterusnya berubah 2m/s tiap detiknya. misalanya saja, kamu lagi naik sepeda pada detik pertam kecepatannya 2 m/s, lalu detik kedua 4 m/s lalu pada detik ketiga berubah lagi 6 m/s.. maka kamu mengalami gerak GLBB. Pada gerak ini terjadi perubahan kecepatan yang konstan dalam tiap detiknya, perubahan kecepatan tiap detik ini dinamkan dengan percepatan (acceleration).benda yang mengalami GLBB dan memilikai percepatan (a) = 2 m/s 2 artinya tiap detiknya kecepatannya bertambah 2m/s. Contoh soal: 1. Sebuah mobil yang mula-mula bergerak dengan kecepan 10 m/s kemudian bergerak dengan percepatan 5 m/s 2. Maka setelah 5 detik kecepatannya menjadi? 2. Sebuah mobil yang mula-mula bergerak 20 m/s mengerem secara tiba-tiba sehingga pada 5 detik kemudian mobil tersebut berhenti. Maka berapakah perlambatan mobil tersebut? By Fananta 3

4 3. Dari contoh soal diatas, jika ada sebuah benda yang bergerak dengan kecepatan awal v 0 dan di percepat sebsar a selama t maka kecepatannya v t adala.? Menghitung perpindahan pada GLBB Perpindahan dapat dihitung dari kecepatan rata-rata dikali dengan waktu tempuh. Maka untuk menghitung perpindahan pada GLBB digunakan cara yang sama. Benda yang mengalami GLBB memimiliki perubahan kecepatan yang teratur. Misalnya saja benda yang mula-mula memiliki kecepatan 5 m/s dan dipercepat sebesar 2 m/s 2 maka pada detik pertama kecepatannnya menjadi 7 m/s detik kedua 9 m/s lalu pada saat detik ketiga 11 m/s. maka karena perubahannya teratur, untuk menghitung kecepatan rataratanya selama 3 detik adalah 5+11 = 8 m/s. maka jarak yang di tempuh selama 3 deti 2 adalah 8 3 = 24 m. Contoh Soal 1. Sebuah mobil yang mula-mula dengan kecepatan 20 m/s kemudian di percepat selama 4 detik sehingga kecepatannya berubah menjadi 30 m/s. Berapa besar perpindahan mobil tersebut? 2. Sebuah benda yang mula-mula diam kemudian dipercepat sebesar 4 m/s 2 selama 6 detik. Berapakah perpindahannya? 3. Ali bersepeda dengan kecepatan 6 m/s kemudian di member percepatan pada sepedanya sehingga dapat mencapai jarak 24 m pada waktu 3 detik. Maka percepatan yang di berikan ali adalah? 4. Jika ada sebuah benda yang memiliki kecepatan awal v o m/s da mengalami percepatan a m/s 2 selama t detik maka besaranya peindahan s adalah By Fananta 4

5 Gerak Jatuh bebas dan Gerak Vertikal. Gerak Jatuh Bebas Gerak Jatuh bebas adalah benda yang bergerak vertikal kebawah tanpa kecepatan awal karena ditarik oleh gravitasi bumi. Misalnya saja, buah duren yang jatuh dari pohonnya. Benda yang mengalami jatuh bebas tidak memiliki kecepatan awal dan ditarik oleh grafitasi bumi, maka benda tersebut bergerak ke bawah karena adanya gaya tarik bumi. Oleh karena itu benda tersebut akan ipercepat sebesar percepatan gravitasi Bumi (g =10 m/s 2 ). Maka setiap detiknya benda yang jatuh bebas akan bertambah kecepatannya sebesar 10 m/s. Gerak Vetikal Gerak vertical merupakan gerak suatu benda vertical terhadap bumi dengan kecepatan tertentu. Sama halnya dengan gerak jatuh bebas, gerak vertical di pengaruhu gaya gravitasi bumi. Jika benda tersebut bergerak vertical ke atas maka percepatan gravitsai akan mengurangi kecepatan awalnya. Dan jika kebawah maka akan menambah kecepatan awalnya. Pada permasalahan gerak vertical kita juga bias mengerjakan dengan cara (aturan vector jika keatas kita berikan tanda + dan kebawah -) dengan menentukan titik acuan tertentu. Contoh soal 1. Sebuah batu dijatuhkan dari gedung setinggi 200m. Berapa lama batu tersebut jatuh samapai di tanah? 2. Sebuah bola dilempar ke atas dengan kecepatan awal 30 m/s. berapakah ketinggian maksimum benda tersebut? D. Grafik GLB dan GLBB GLB By Fananta 5

6 GLBB Luas daerah grafik v dan t adalah jarak yang ditempuh benda. Sedangkan v dapat dicari dari gradient grafik hubungan s dan t. dan percepatan merupakan gradient dari grafik v dan t. By Fananta 6