Kinematika Gerak

Views:
 
Category: Education
     
 

Presentation Description

Materi Presentasi Fisika untuk anak SMA

Comments

Presentation Transcript

KINEMATIKA GERAK:

KINEMATIKA GERAK Drs. Agus Purnomo a guspurnomosite.blogspot.com

Kinematika:

Kinematika Mempelajari tentang gerak benda tanpa memperhitungkan penyebab gerak atau perubahan gerak. Asumsi bendanya sebagai benda titik yaitu ukuran, bentuk, rotasi dan getarannya diabaikan tetapi massanya tidak (Sarojo, 2002) Pengertian dasar dari kinematika benda titik adalah pengertian lintasan hasil pengamatan gerak Keadaan gerak ditentukan oleh data dari posisi (letak) pada setiap saat

Gerak yang Dipelajari:

Gerak yang D ipelajari Gerak 1 dimensi  lintasan berbentuk garis lurus Gerak lurus beraturan (GLB) Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) Gerak lurus berubah tidak beraturan Gerak 2 dimensi  lintasan berada dalam sebuah bidang datar Gerak melingkar Gerak parabola Gerak 3 dimensi  lintasan berada dalam ruang (tidak dibahas) Gerak Relatif

PowerPoint Presentation:

GERAK LURUS 3.1

PowerPoint Presentation:

PENDAHULUAN Suatu benda dikatakan bergerak bila kedudukannya selalu berubah terhadap suatu acuan Ilmu yang mempelajari gerak tanpa mempersoalkan penyebabnya disebut Kinematika Untuk menghindari terjadinya kerumitan gerakan benda dapat didekati dengan analogi gerak partikel (benda titik) Gerak lurus disebut juga sebagai gerak satu dimensi 3.2

Besaran Fisika dalam Studi Kinematika:

Besaran F isika dalam S tudi Kinematika Perpindahan (displacement) Kecepatan (velocity) Percepatan (accelaration)

PowerPoint Presentation:

3.3 Perubahan kedudukan benda dalam selang waktu tertentu (tergantung sistem koordinat). Catatan : Jarak Skalar Panjang lintasan sesungguhnya yang ditempuh oleh benda o B A perpindahan X 1 X 2 X = X 2 – X 1 A B 5 m 5 m Contoh : Benda bergerak dari A ke B (5 m) dan kembali lagi ke A Perpindahan ( X) = 0 Jarak = 5 m + 5 m = 10 m PERPINDAHAN , KECEPATAN DAN PERCEPATAN 1. Perpindahan  Vektor

PowerPoint Presentation:

Bila benda memerlukan waktu t untuk mengalami perpindahan X, maka : t x t 1 t 2  x x 1 x 2 Lintasan  t B. Kecepatan Sesaat Kecepatan rata-rata apabila selang waktu mendekati nol (kecepatan pada suatu saat tertentu). 3.4 V rata-rata = kemiringan garis yang menghubungkan X 1 dan X 2 Kecepatan Rata-rata = Perpindahan Waktu yang diperlukan 2. Kecepatan Vektor A. Kecepatan Rata-rata dt dx t X V t sesaat = D D = ® D 0 lim t X t t X X V rata rata D D = - - = - 1 2 1 2

PowerPoint Presentation:

3.5 Catatan : Kelajuan Skalar Bila benda memerlukan waktu t untuk menempuh jarak X maka : A. Percepatan Rata-rata Perubahan kecepatan per satuan waktu. B. Percepatan Sesaat Perubahan kecepatan pada suatu saat tertentu (percepatan rata-rata apabila selang waktu mendekati nol). Kelajuan Rata-rata = Jarak total yang ditempuh Waktu yang diperlukan 3. Percepatan t V t t V V a rata rata D D = - - = - 1 2 1 2 t V a t D D = ® D 0 lim 2 2 dt x d dt dV a = = t X V =

PowerPoint Presentation:

3.3 GERAK LURUS BERATURAN (GLB) Gerak benda pada lintasan lurus dengan kecepatan tetap X = x 0 + vt 0 x 0 x t V = Konstan 0 V = konstan v t 3.6 Posisi Kecepatan Catatan : Percepatan (a) = 0

GERAK LURUS BERATURAN:

GERAK LURUS BERATURAN 11 GLB = geral lurus beraturan adalah gerak benda yang memiliki lintasan berupa garis lurus dengan kecepatan tetap (baik besar maupun arahnya) Dimana X 0 = posisi awal benda

PowerPoint Presentation:

3.7 3.4 GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN (GLBB) Gerak lurus yang percepatannya tidak berubah (tetap) terhadap waktu  dipercepat beraturan Percepatan 0 a = konstan a t a = Konstan x t x = x 0 + v 0 t + ½ at 2 Posisi v t v = v 0 + at Kecepatan

GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN:

13 GLBB = gerak lurus berubah beraturan adalah gerak benda yang memiliki lintasan berupa garis dengan percepatan tetap. Kecepatan : Jarak GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN

PowerPoint Presentation:

Merupakan contoh dari gerak lurus berubah beraturan Percepatan yang digunakan untuk benda jatuh bebas adalah percepatan gravitasi (biasanya g = 9,8 m/det 2 ) Sumbu koordinat yang dipakai adalah sumbu y 3.8 Hati-hati mengambil acuan Arah ke atas positif (+) Arah ke bawah negatif (-) 3.5 GERAK JATUH BEBAS v 2 = v 0 2 - 2g (y – y 0 ) y = y 0 + v o t – ½ gt 2 v = v 0 - gt

1. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 27 km/jam, kemudian mobil dipercepat dengan percepatan 2 m/s2. Hitunglah kecepatan mobil dan jarak yang ditempuhnya selama 5 detik setelah percepatan tersebut. :

1. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 27 km/jam, kemudian mobil dipercepat dengan percepatan 2 m/s 2 . Hitunglah kecepatan mobil dan jarak yang ditempuhnya selama 5 detik setelah percepatan tersebut. Jawab : Vo = 27 km/jam = 27000 m /3600s = 7,5 m/s Xo = 0, a = 2 m/s 2 , t = 5 s - Kecepatan mobil V = Vo +at = 7,5 + 2,5 = 17,5 m/s - Jarak yang ditempuh mobil X = Xo + Vo.t + 1/2a.t 2 = 62,5 m V = 17,5 m/s Xo = 0 X = 62,5 m Vo = 7,5 m/s Contoh Soal 3.9

2 . Seorang pemain baseball melempar bola sepanjang sumbu Y dengan kecepatan awal 12 m/s. Berapa waktu yang dibutuhkan bola untuk mencapai ketinggian maksimum dan berapa ketinggian maksimum yang dapat dicapai bola tersebut?:

Percepatan bola ketika meninggalkan pemain adalah a = -g. Kecepatan pada ketinggian maksimum adalah V = 0 Jawab : t = (V-Vo)/g = (0 - 12) / (-9,8) = 1.2 s V = Vo + gt Waktu untuk mencapai ketinggian maksimum : Ketinggian maksimum yang dicapai : 2 . Seorang pemain baseball melempar bola sepanjang sumbu Y dengan kecepatan awal 12 m/s. Berapa waktu yang dibutuhkan bola untuk mencapai ketinggian maksimum dan berapa ketinggian maksimum yang dapat dicapai bola tersebut? Y=0 Y = 7,3 m ( ) ( ) m 3 , 7 = m/s 9.8 - 2 m/s 12 - 0 = a 2 v - v = y 2 2 2 o 4.0

GERAK MELINGKAR:

GERAK MELINGKAR

PowerPoint Presentation:

R V P P Q R S T V Q V R V S V T Pada Gerak melingkar vektor (arah) kecepatannya merupakan garis singgung pada busur lingkaran lintasannya. Vektor kecepatannya berubah-ubah tetapi lajunya tetap. Gerak melingkar dengan laju tetap disebut . Jumlah putaran tiap satuan waktu disebut frekwensi ( f ) dengan satuan hertz (Hz) atau RPM atau PPM. Hubungan atara Period dengan frewensi dirumuskan : f = 1/T Waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali berputar disebut periode atau waktu edar ( T ) dengan satuan sekon atau detik LAJU LINIER V = S/t S = panjang busur lingkaran t = waktu tempuh Untuk satu putaran S = 2 p R dan t = T V = atau V = V = laju linier ( m/s) R = jari-jari lingkaran ( m ) T = period ( sekon ) f = frekwensi (Hz) 2 p R T 2 p R.f G erak M elingkar B eraturan LAJU LINIER

PowerPoint Presentation:

a v q KECEPATAN SUDUT ( w ) q = w .t q = lintasan sudut ( rad ) w = kecepatan sudut (rad/sekon = rad/s) 2 p = w .T Untuk 1 periode w = 2 p T w .= 2 p . f KECEPATAN SUDUT ( w ) DENGAN KECEPATAN LINIER ( V ) 2 p R V = T V = w R CONTOH SOAL

PowerPoint Presentation:

a v Pada gerak melingkar beraturan benda bergerak dengan lintasan berbentuk lingkaran dengan jari-jari R . Selama bergerak kecepatan ( v ) dan percepatan ( a ) tetap tetapi arahnya berubah-berubah ubah. Arah kecepatan selalu menyinggung bidang lingkaran dan percepatan selalu menuju ke pusat lingkaran sehingga disebut percepatan sentripetal Percepatan sentripetal dirumuskan v 2 a = R a = = w 2 . R w 2 . R 2 R a = 4p 2 . R T 2 a = 4p 2 .f 2 .R Benda yang bergerak melingkar beraturan mengalami percepatan yang arahnya menuju ke pusat lingkaran, besarnya sebanding dengan jari-jari lintasan dan berbanding terbalik dengan kwadrat periodnya.

PowerPoint Presentation:

F S Sebuah benda diikat dengan tali kemudian diputar. Benda bergerak melingkar beraturan dengan lintasan berbentuk lingkaran dengan jari-jari R. Gerak benda ditahan oleh tali. Hal ini berarti tali memberi gaya pada benda . Gaya ini berasal dari gaya berat benda yang digantung . Arah gaya sama dengan arah benang yaitu ke pusat lingkaran dan disebut gaya sentripetal. Menurut Hukum II Newton jika gaya menimbulkan percepatan yang besarnya sebanding dengan besar gaya yaitu : F S = m.a = m.(V 2 /R) F S = T = tegangan tali ( N ) F S = Gaya sentrifugal ( N ) m = massa benda ( kg ) a = percepatan sentripetal ( m/s 2 ) R = jari-jari (m) m . 4p 2 . R T 2 CONTOH SOAL

PowerPoint Presentation:

Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari lintasan 50 cm dan melakukan 6 putaran selama 3 menit. Hitunglah : Period putaran Frekwensi putaran Kecepatan sudut Kecepatan linier a v q Penyelesaian : Diketahui : R = 50 cm = 0,5 m n = 6 putaran t = 3 menit Ditanyakan : T = ? f = ? w = ? v = ? Jawab : T = t/n = 3/6 = ½ menit = 30 sekon f = 1/T = 1/30 Hz w = 2 p . f = 2 p . 1/30 = 1/15 p rad/s v = w .R = 1/15 p . 0,5 = 1/30 p m/s

PowerPoint Presentation:

Sebuah benda massanya 0,25 kg, diikat pada ujung tali yang panjangnya 0,5 m dan diputar mendatar dengan 2 putaran tiap sekon. Hitunglah : Laju linier benda Percepatan sentripetal benda Gaya sentripetal pada benda Penyelesaian : Diketahui : m = 0,25 kg ; R = 0,5 m ; f = 2 Hzt Ditanyakan : v = ? a S = ? F S = ? Jawab : v = 2 p .R .f = 2 p x 0,5 x 2 = 2 p m/s a S = = = 8 p 2 m/s 2 F S = m . a S = 0,25 x 8 p 2 = 2 p 2 N v 2 R (2 p) 2 0,5 a s F s v

PowerPoint Presentation:

Tiga roda A, B, dan C dirangkai seperti pada gambar. Masing-masing berjari-jari 6 cm, 4 cm dan 8 cm. Roda A dan B dihubungkan dengan rantai dan roda C seporos dengan roda B. Jika roda A berputar 2 putaran tiap detik, tentukan kecepatan linier roda C. Penyelesaian : Diketahui : R A = 6 cm R B = 4 cm R C = 8 cm f A = 2 Hz Ditanyakan : v C = ? Jawab : Roda A: v A = 2 p . R A . f A = 2 p x 6 x 2 = 24 p cm/s Roda B : v B = v A w B . R B = v A w B = v A / R B = 24 p / 4 = 6 p rad/s Roda C : w C = w B = 6 p rad/s v C = w C x R C = 6 p x 8 = 48 p cm/s C B A w B = w C v A = v B

PowerPoint Presentation:

terima kasih aguspurnomosite.blogspot.com K in e m at ika Gerak

authorStream Live Help