PERTEMUAN KINEMATIKA SATU DIMENSI RABU 30 SEPTEMBER 05 OLEH: FERDINAND FASSA
PERTANYAAN Pernahkah Anda meliha aau mengamai pesawa erbang yang mendara di landasannya? Berapakah jarak empuh hingga pesawa ersebu berheni? Keika Anda menjauhkan sebuah bau dari keinggian erenu, berapa waku yang dibuuhkan hingga mencapai permukaan anah? Semua peranyaan ersebu berhubungan dengan gerak yang akan dibahas dalam peremuan ini.
KINEMATIKA SATU DIMENSI Kinemaika adalah bidang ilmu fisika yang mempelajari enang gerak suau byek/benda. Kelajuan, Perpindahan dan Kecepaan Kelajuan raa-raa didefinisikan sebagai perbandingan jarak al yang diempuh erhadap waku al yang dibuuhkan Kelajuan raa-raa = Jarak al waku al Sauan SI unuk kelajuan raa-raa adalah meer per sekn (m/s) dan km/jam Sauan kelajuan yang lazim di Amerika adalah fee pers sekn (f/s) dan mil per jam (mil/h)
KELAJUAN Jika kia menempuh 00 km dalam 5 jam, kelajuan raa-raa kia adalah 40km/j. Kelajuan raa-raa idak menceriakan apa-apa enang rincian perjalanan iu, arinya anda mungkin berkendara dengan kelajuan eap 40km/j selama 5 jam. Aau mungkin berkendara lebih cepa sebagian waku dan lebih lamba selama sisa wakunya. Aau mungkin anda elah berheni unuk sau jam dan kemudian berkendaraan dengan kelajuan yang berubah ubah selama 4 jam yang lain.
PERPINDAHAN Knsep kecepaan serupa dengan knsep kelajuan eapi berbeda karena kecepaan mencakup arah gerakan. Unuk mengeri knsep diaas, erlebih dahulu diperkenalkan knsep perpindahan.
Perpindahan adalah pergeseran seberapa jauh jarak benda ersebu dari iik awalnya. Perpindahan merupakan besaran yang memiliki besar dan arah. Besaran seperi iu disebu ekr, dan dinyaakan dengan anda panah
PERPINDAHAN Perubahan kedudukan benda dalam selang waku erenu (erganung sisem krdina). A perpindahan A B X = X X X X 5 m B 5 m Cnh : Benda bergerak dari A ke B (5 m) dan kembali lagi ke A. Berapa perpindahan A-B dan berapa jarak A-B Perpindahan (X) = 0 Jarak = 5 m + 5 m = 0 m Caaan : Jarak Skalar (adalah besaran yang hanya mempunyai besar saja/idak mempunyai arah) Adalah Panjang linasan sesungguhnya yang diempuh leh benda
GAMBAR DIBAWAH MENUNJUKKAN SEBUAH MOBIL (YANG DIPERLAKUKAN SEBAGAI PARTIKEL) YANG BERADA PADA POSISI X I DAN PADA POSISI X F PERUBAHAN POSISI PARTIKEL X I DAN X F DINAMAKAN PERPINDAHAN Definisi Perpindahan adalah
KECEPATAN Kecepaan adalah laju perubahan psisi. Arinya Bila suau benda berubah psisinya (berpindah empa) dalam kurun waku erenu, maka benda ersebu dikaakan mempunyai kecepaan Kecepaan raa-raa adalah perbandingan anara perpindahan dan selang waku. Perhaikan gambar dibawah, perpindahan dan kecepaan raa-raa dapa bernilai psiif aaupun negaif,. Berganung pada nilaix i > aau < dari X f. Nilai psiif menyaakan gerakan ke kanan dan nilai negaif menyaakan kekiri.
CONTOH SOAL Seekr sipu berada di X = 8 mm pada = s dan belakangan diemukan =4 mm pada =7s. Cari perpindahan kecepaan raa-raa sipu unuk selang waku ersebu. X = - = 4-8 =-4mm dan kecepaan raa-raanya adalah 4 8 7 8,8 mm/ s Perpindahan dan kecepaan raa-raa bernilai negaif, yang menunjukkan bahwa sipu bergerak ke kiri
SOAL Berapakah jarak yang diempuh sebuah mbil dalam 5 meni jika kec raa-raa adalah 80 km/jam? V Jawab: raa sehingga: raa 80km jam X Vraa raa. jam 60meni 4km 3meni 4km X 5meni 6. 67km 3meni
SOAL Serang pelari berlari menempuh jarak 00m dalam s, kemudian berbalik dan berjgging sejauh 50m ke arah iik awal selama 30s. Berapa kelajuan dan kecepaan raa-raa unuk seluruh perjalanan Jarak al yang diempuh adalah 00m + 50m = 50m Waku al yang dibuuhkan adalah 4s Sehingga kelajuannya adalah Unuk mendapakan kecepaan raa-raa dicari dulu perpindahan alnya. Jika iik awal adalah X =0,maka iik akhirnya adalah X =50m. Jadi Kecepaan raa-raanya adalah 50m 4s 3.57m / s 50m 4s,9m / s
PERCEPATAN PERCEPATAN adalah perubahan kecepaan pada selang waku erenu. a
Lampiran Persamaan unuk cnh sal dibawah ( ) ( ) 3) ( 4) a ( 5) a ( ) a a
Cnh Sal Sebuah pesawa jumb je memerlukan kecepaan minimum sebesar 360 km/jam agar dapa inggal landas. Panjang landas pacu yang ada di bandar udara adalah 000 m. a) Tenukan percepaan minimum yang harus dihasilkan leh mesin jumb je ersebu. b) Berapa waku yang diperlukan sebelum inggal landas? Jawab: Variabel yang sudah dikeahui 3 : km 000m 0 000m 360 360 00 jam 3600s a). Unuk menghiung percepaan gunakan persamaan 5: 5) a ( ) ( a ( a ( ) ) m s 00 0 (000) m,5 s
b) Variabel yang dikeahui 4 : (- ), V, V dan a Unuk menghiung waku dapa digunakan persamaan () : ( ) (000) (0 00) 40s Aau persamaan () : ( ) a V V a V V a 00 0,5 40s
SOAL PERCEPATAN Gerak suau benda dienukan leh = (40 5 ) ms - Tenukan: a) Percepaan raa-raa pada selang waku = 0 dan = s b) Percepaan pada = s Jawab: a) = 40 5, = 40 ms - = 40 5. = 40 0 = 0 ms - 0 Jadi a - = ---------- 0 0 40-0 = --------- ------ -0 ms - b) a = -0, = a = -0 ms -
Cnh Sal Percepaan knsan Sebuah mbil yang bergerak dengan percepaan knsan melewai jalan di anara dua buah iik yang berjarak 60 m dalam waku 6 deik. Kecepaannya pada saa ia melewai iik kedua adalah 5 m/s. a) Berapa jarak dari empa ia mula-mula berheni sampai ke iik perama? b) Berapa waku empuh dari empa ia mula-mula berheni sampai ke iik perama? Jawab : (- ) =? (- ) = 60 m =? = 6 s V =5m/s Linasan Linasan
(- ) =? 60 m =? = 6 s V =5 m/s Pada linasan hanya sau ariabel yang dikeahui, yaiu = 0 sehingga diperlukan ariabel lagi, yaiu percepaan dan kecepaan di iik (kecepaan awal pada linasan aau kecepaan akhir pada linasan ) Pada linasan sudah erdapa 3 besaran yang dikeahui : (- ) = 60 m, kecepaan akhir V = 5 m/s dan waku = 6 s. Gunakan persamaan () pada linasan unuk menghiung V : ( ) V V (60)() 6 V 5 m 5 s 60 V V 5 (6) m 5 s
=? (- ) =? 5 m/s 60 m = 6 s Gunakan persaman () pada linasan unuk menghiung a : ( ) a a). Gunakan persaman (5) unuk menghiung - V V a 5 5 a 6 Pada linasan sudah erdapa 3 ariabel yang dikeahui: V V, dan a 5 m/s 5 3 ( 5) a ( ) V 5 0 V a( ) ( ) 7, 5m 5 3 b). Gunakan persaman () unuk menghiung V V a 5 0 5/ 3 3s
Terima Kasih
LAMPIRAN
Sal Sebuah mbil mulai bergerak dengan percepaan sebesar, m/s pada saa lampu lalulinas menyala hijau. Pada saa yang sama sebuah ruk melewainya dengan kecepaan knsan sebesar 9,5 m/s. a). Kapan, mbil ersebu kembali menyusul ruk? b). Dimana mbil ersebu kembali menyusul ruk? c). Pada kecepaan berapa mbil ersebu kembali menyusul ruk? Jawab : Truk a = 0 =9,5 m/s =9,5 m/s Mbil = 0 a=, m/s =? - =?
Truk a = 0 =9,5 m/s =9,5 m/s Mbil = 0 a=, m/s =? - =? a). ( b). c). 9,5 ), ( ) 9,5 9,5,,(8,64) ( 8,64s ) 8,m a 0,(8,64) 9m/s a,,
KECEPATAN & PERCEPATAN RATA-RATA a a = psisi awal = = = = 0 = psisi akhir kecepaan awal kecepaan akhir waku awal waku akhir Percepaan knsan : a a 0 a ()
= = psisi awal psisi akhir Kecepaan raa-raa : = = = 0 kecepaan awal kecepaan akhir waku awal 0 = waku akhir 0 ()
() a () a a) ( (3) a
a a () () ( a) a a (4)
() a () a a ) ( ) ( (5) ) a ( a
( ) a ( ) ( 3) ( 4) a a ( 5) a ( )