Transcript bab_ii_kinematika_+_dinamika

BAB II
KINEMATIKA GERAK
Besaran – besaran yang ada :
1. Jarak = panjang lintasan
2. Perpindahan = perubahan posisi suatu benda
terhadap acuan tertentu.
3. Kelajuan = jarak yang ditempuh tiap satuan
waktu.
4. Kecepatan = perpindahan yang ditempuh tiap
satuan waktu.
5. Kecepatan rata-rata = jarak total yang ditempuh
dibagi waktu yang diperlukan.
6. Kecepatan sesaat = perpindahan benda dibagi
waktu yang diperlukan.
Kinematika Gerak mempelajari tentang
gerak tanpa memperhatikan penyebab
geraknya.
Gerak Lurus Beraturan ( GLB )
• Lintasannya berupa garis lurus.
• Kecepatannya konstan.
• Percepatannya nol
• Persamaannya : S = v . T
» S = Jarak / perpindahan
» V = kecepatan
» T = waktu
BAB III
DINAMIKA GERAK
Dinamika gerak adl mempelajari gerak
benda dengan memperhatikan penyebab
gerak benda, yang disebut gaya
(Force),sehingga ada besaran perlajuan
dan percepatan.
Perlajuan : perubahan kelajuan tiap satuan
waktu.
Percepatan : perubahan kecepatan tiap satu
an waktu.
Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
• Lintasannya berupa garis lurus.
• Kecepatannya berubah – ubah.
• Percepatannya konstan.
• Persamaan yang berlaku :
Pers glb
- Vt = Vo + a.t
- S = Vo.t + ½ .a.t2
- Vt2 = Vo2 + 2.a.S
• Contoh glbb : gerak vertikal dan gerak
jatuh bebas.
• Gerak Vertikal : ..\..\Animasi Fisika
- GVB : gerak vertikal dengan kecepatan
awal Vo yang arahnya ke bawah.
pers. Vt = Vo + g.t
h = Vo.t + ½ .g.t2
- GVA : gerak vertikal dengan kecepatan
awal Vo yang arahnya ke atas.
pers. Vt = Vo – g.t
h = Vo.t – ½.g.t2
- GJB : gerak vertikal ke bawah tanpa
kecepatan awal ( Vo = 0 )
GERAK MELINGKAR
 Gerak suatu benda yang lintasannya berupa
lingkaran.
gambar
 Besaran – besaran yang ada :
Posisi sudut (θ): sudut yang ditempuh selama
gerak melingkar.(rad)
Kecepatan sudut (ω): sudut yang ditempuh dalam
waktu tertentu.Arahnya dp ditentuk an dng aturan
tangan kanan.
Kecepatan linier (V) : kecepatan yang arah nya
mrpk garis singgung pada kedudukan sebuah titik
gerak melingkar,dan tegak lurus terhadap jari-jari.
Percepatan sudut (α): kecepatan sudut tiap
satuan waktu. ( rad/s2)
Percepatan linier (a) : percepatan yang arah
nya searah dengan kecepatan linier.
Percepatan sentripetal (as) : percepatan yg
arahnya menuju pusat gerak melingkar.
V
as
V
V
V
•
1.
2.
3.
Hubungan roda – roda
Sepusat ; Kecepatan sudut sama
Bersinggungan ; Kecepatan linier sama
Dihubungkan dengan tali ; V linier sama
Contoh soal
1. Dua buah mobil pada lintasan yang lurus
bergerak saling berlawanan masing-masing
dengan kecepatan tetap 4 m/s dan 6 m/s,
jika jarak keduanya 40 m. Kapan dan
dimana keduanya bertemu bila ;
a. keduanya bergerak pada saat yg sama.
b. mobil pertama bergerak 2 detik lebih dulu
c. keduanya bergerak searah, mobil kedua
berada dibelakang, dan bergerak pada
saat yang sama.
d. keduanya bergerak searah, mobil
pertama bergerak 2 detik lebih dahulu.
Penyelesaian
Diket : V1 = 4 m/s Ditanya : t = …?
V2 = 6 m/s
S= …?
V1
A
V2
C
B
a) Misal bertemu dititik C
AB = S1 + S2
40 = 4.t + 6 t
40 = 10.t
t = 4s
Jadi keduanya bertemu setelah bergerak 4 sekon
jarak yang ditemouh keduanya
S1 = 4 . 4 = 16 m dan S2 = 6 . 4 = 24 m
b) Mobil 1 berangkat 2 detik lebih dahulu,
berarti t2 = t – 2
Jadi ; AB = S1 + S2
40 = 4.t + 6( t – 2 )
40 = 10.t – 12
t = 5,2 s
Jadi keduanya bertemu setelah mobil 1 ber
gerak 5,2 s dan mobil kedua bergerak 3,2 s
Jarak yang ditempuh mobil 1 = 20,8 m
Jarak yang ditempuh mobil 2 = 19,2 m
Keduanya searah
V2
A
V1
B
C
a) AC = AB + BC
S2 = AB + S1
b) Misal t1 = t , maka t2 = t – 2
2.Sebuah mobil dari keadaan diam dipercepat
dengan percepatan 5 m/s2, tentukan :
a) Kecepatannya setelah 10 sekon
b) Jarak yang ditempuh setelah setelah 10
sekon.
Diket : Vo = 0, a = 5 m/s2
Ditanya : Vt = … ? St = … ? Untuk t = 10 s
Jawab:
a)Vt = Vo + a.t
= 0 + 5. 10
= 50 m/s
b)St = Vo.t + ½ .a.t2
= 0.10 + ½ . 5. (10)2
= 250 m
3)Sebuah batu gerinda berputar dengan kecepatan
sudut 180 rad/s. Tiba-tiba motor penggerak padam
sehingga mengalami perlambatan 20 rad/s,berapa
lama lagi gerinda berputar dan putaran yg terjadi?
Diket : ωo = 180 rad/s ; α = - 20 rad/s2
Ditanya : t = …? ωt = 0 dan n = …?
Jawab :
a) ωt = ωo + α.t
0 = 180 + (-20).t
t =9s
b) Θ = ωo.t + ½. Α.t2
= 180.9 + ½ (-20)(9)2
= 810 rad
Untuk tiap putaran, sudut yg ditempuh 6,28 rad
Jadi banyaknya putaran n = 128,98 kali
GERAK PARABOLA
• Gerak sebuah benda yang lintasannya beru
pa parabola, yang merupakan perpaduan an
tara GLB dengan GLBB.
• Kecepatannya dapat diuraikan menjadi
komponen searah sb. X dan sb. Y, bila kece
patan membentuk sudut thd sb.x, maka Vx =
V Cos α dan Vy = V Sin α .
• Kacepatan searah sb.X konstan (glb) sedang
kecepatan searah sb. Y berubah (glbb)
• Kecepatan di ketinggian maksimum = 0 ,
tetapi sama dengan Vx sedang Vy = 0
Gerak Parabola
..\..\Animasi Fisika
C
Vx
B
D
Vy
hm
A
Vx
E
R
Vx = V Cos α ; Vy = V Sin α
Kecepatan di titik tertinggi (hm) = Vx = V Cos α
Waktu yg diperlukan untuk hm t = V Sin α / g
Hm = V2 Sin2 α / 2g
R = V2 Sin 2α / g
Waktu untuk naik = waktu untuk turun