Transcript MEKANIKA Besaran Pokok dan Besaran Turunan Beserta satuannya Gerak lurus, Energi Potensial grafitasi dan Energi Kinetik Drs.

MEKANIKA
Besaran Pokok dan Besaran Turunan
Beserta satuannya
Gerak lurus, Energi Potensial grafitasi dan
Energi Kinetik
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
TUJUAN PEMBELAJARAN


Siswa mampu mengembangkan
kemampuan bernalar secara ilmiah,
melakukan analis melalui konsep
Besaran dan Satuan.
Siswa mampu mengembangkan
kemampuan bernalar secara ilmiah,
melakukan analis melalui konsep
Mekanika tentang Gerak.
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
Besaran Pokok, Lambang,
dan Satuannya



Panjang
Massa
Waktu
l
m
t
(meter)
(Kilogram)
(detik)
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
Besaran Turunan,
Lambang, dan satuannya

















Kelajuan
Percepatan
Massa jenis
Gaya
Energi
Usaha
Tekanan
Gaya Berat
Grafitasi
Luas
Volume
Kalor Jenis
Kapasitas Kalor
Tegangan
Kuat arus listrik
Resistansi
Gaya gesek
v
a
ρ
F
E
W
P
w
g
A
V
c
C
V
I
R
f
m/dt
m/dt2
Kg/m3
Newton (N)
Joule (J)
Joule (J)
N/m2
N
m/dt2
m2
m3
kal/gram.°C
kal/gram
volt
Ampere
Ohm
N
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
Koordinat Kartesius


X adalah absis
Y adalah ordinat
Sumbu Y
A (x,y)
Y
Sumbu X
O
X
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
Mekanika Dasar




Hukum Newton :
I. ΣF = 0, maka benda diam atau
bergerak beraturan
II. a = ΣF /m , percepatan yang timbul
sebanding dengan jumlah F dan
berbanding terbalik dengan massa
benda (m)
III.
Faksi = - Freaksi
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
GERAK LURUS



Jarak tempuh (s , x, atau h)
Kecepatan (v)
Waktu (t)
A


B
AB = 1 Km
Bila jarak AB ditempuh dalam waktu 0,5 jam, maka
kecepatannya adalah …. m/s.
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
Gerak pada bidang X-Y

Y(m)
5
C
2
A
B
3
7
X (m)
Bila AC ditempuh
dalam waktu 5 detik,
AB ditempuh dalam
waktu 4 detik dan BC
ditempuh dalam waktu
3 detik, Hitunglah
kecepatan seseorang
bila dari A langsung ke
C dan dari A melalui B
dulu, kemudian ke C !
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
Kecepatan, kelajuan, dan
percepatan



Kecepatan (v) = s/t
Kelajuan (v) = s/t
Percepatan (a) = (v2 – v1)/ t
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
Gerak Lurus Berubah
Beraturan







Tanpa kecepatan awal (v0 = 0)
vt = a.t
St = 0,5.a.t2
Dengan kecepatan awal (v0 ≠ 0)
vt = v0 + a.t
St = v0.t + 0,5.a.t2
2.a.St = vt2 – v02
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
Gerak Vertikal



Gerak jatuh bebas (v0 = 0)
Vt = g.t
Y = h = 0,5gt2
V0 = 0
h
vt
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
Tanah atau acuan bawah
Gerak Vertikal



Gerak jatuh dengan v0 ≠ 0
Vt = V0 + g.t
Y = h = v0.t + 0,5.g.t2
V0 ≠ 0
h
vt
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
Tanah atau acuan bawah
Gerak Vertikal ke atas




v0 ≠ 0 tetapi vt = 0 bila mencapai hmax
V =0
Vt = V0 - g.t
Y = h = v0.t - 0,5.g.t2
t = v0/g
h
atau t
hmak = v02 /2g
t
mak

v0
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
Tanah atau acuan bawah
Energi Potensial Grafitasi (Ep)




Ep = m.g.h
Ep di titik A = m.g.h1
Ep di titik B = m.g.h2
∆Ep = m.g.∆h
A
B
h1
h2
Tanah atau acuan bawah
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
Energi Kinetik (Ek)



Ek = ½m.v2
Sehingga benda yang massanya 10 Kg
dan bergerak dengan kecepatan 100
m/dt, akan memiliki Energi kinetik
sebesar ….
Ek = ½m.v2 = ½ .10.100 = 500 Joule
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
Energi Kinetik & Energi Potensial


Sebuah kursi roda yang massanya 20 Kg
diduduki pasien yang bermassa 50 Kg,
kemudian didorong sehingga melaju 5
Km/jam. Berapa Energi kinetiknya pada saat
itu ?
Sebuah botol infus yang massanya 200
gram digantung dengan ketinggian 180 cm
dari lantai. Berapakah energi potensial yang
dimiliki botol infus terhadap acuan lantai ?
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
Gerak Lurus

Pada saat anda mengendarai
kendaraan bermotor, suatu waktu
anda melihat speedometer menunjuk
angka 40 Km/jam. Selang 1 menit
kemudian anda melihat lagi dan
speedometer menunjuk angka 80
Km/jam. Hitunglah percepatannya
dalam Km/jam2 !
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
Gerak Lurus


Dari keadaan diam sebuah sepeda motor
dipacu sehingga berkecepatan 100 Km/jam
hanya dalam waktu 30 detik. Hitunglah
percepatan sepeda motor tersebut.
Dari keadaan bergerak dengan kecepatan
100 Km/jam, sebuah mobil harus dihentikan
karena sesuatu hal. Ternyata dalam waktu
20 detik mobil dapat berhenti. Hitunglah
percepatannya !
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
Gerak jatuh bebas.

Kalau anda ingin mengukur kedalaman
permukaan air sumur dari permukaan
sumur dengan cara anda menjatuhkan
biji salak, ternyata anda mendengar
biji salak menyentuh permukaan air
setelah 2 detik anda melepaskannya.
Hitunglah kedalam permukaan air
sumur tersebut !
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
Gerak vertikal ke atas

Sebuah botol minyak telon yang
massanya 50 gram anda lemparkan ke
atas dengan kecepatan awal 20 m/dt.
Berapa ketinggian maksimum yang
dapat dicapai botol ? Bila waktu untuk
naik sama dengan waktu untuk turun,
berapa lama botol berada di udara
sejak anda lemparkan sampai anda
tangkap lagi ?
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
Gerak Lurus

Ketika anda mengetahui ada tanda
panggilan dari kamar pasien yang
berjarak 50 m dari ruang jaga anda,
dan anda harus segera menjenguknya
dan anda hanya mampu berjalan
cepat dengan kelajuan 5 Km/jam,
maka anda akan membutuhkan waktu
….menit.
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
Perubahan Ep = W

A
6m
B
2m
Sebuah benda yang
massanya 5 Kg
jatuh bebas dari
posisi A dengan g =
10 m/dt2. Sampai
dengan
posisi
benda di B, usaha
yang dilakukan oleh
gaya
berat
….
Newton.
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
GERAK LURUS

Lakukan analisa terhadap grafik berikut ini :
S dalam meter
B
C
100
D
A

4
10
18
S adalah jarak tempuh, t adalah waktu tempuh
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
t dalam sekon
GERAK LURUS

Lakukan analisa terhadap grafik berikut ini :
V dalam m/dtk
B
C
100
D
A

4
10
v adalah kecepatan, t adalah waktu
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004
18
t dalam detik
Gerak Lurus

Perhatikan grafik vt berikut ini
v (m/s)
6

Berdasarkan grafik
tersebut, jarak
tempuh benda
setelah bergerak
selama 6 sekon
adalah ….
4
0
4
t (s)
Drs. Thoyib, SMAN 1 Gondang Mojokerto, 2004