Fisika X:ANALISA VEKTOR dan GERAK PARABOLA

Written By Juhernaidi on Kamis, 01 November 2018 | 8:54:00 AM

Pada permainan sepakbola, bola ditendang dari satu pemain ke pemain lainnya dengan arah dan kecepatan tertentu, tergantung jarak dan posisi pemain yang dituju. Jika pemain yang dituju jaraknya jauh, maka butuh tendangan yang lurus, dan arah yang tepat. Arah tertentu yang dituju oleh bola yang Anda kenal dengan istilah vektor.

Gerak bola atau partikel yang berarah ini, jika berada pada bidang dua dimensi, maka posisi perpindahan, kecepatan, dan percepatannya dinyatakan dalam vektor dua dimensi.Vektor merupakan besaran yang memiliki besar dan arah. Dalam bidang dua dimensi, arah vektor ditentukan oleh koordinat sumbu X dan sumbu Y yang dinyatakan dengan vektor satuan i (sumbu X) dan j (sumbu Y). Jika vektor posisi partikel dinyatakan dengan r = xi + yj, dengan (x,y) menyatakan koordinat partikel pada saat t. Dengan demikian, vektor kecepatan dinyatakan v =vxi+vyj dan vektor percepatan partikel dinyatakan a =axi +ayj.

Dalam bab ini, Anda akan mempelajari aplikasi gerak partikel pada bidang dalam keseharian, yaitu gerak parabola dan gerak rotasi. Gerak parabola merupakan resultan dari gerak lurus beraturan pada sumbu X dan gerak lurus berubah beraturan pada sumbu Y. Anda juga akan mempelajari persamaan posisi sudut, kecepatan sudut, dan percepatan sudut dari partikel yang menempuh gerak melingkar.

POSISI PARTIKEL PADA SUATU BIDANG

Sewaktu Anda berangkat sekolah, Anda makin jauh dari rumah. Artinya, Anda bergerak di atas bidang tanah menuju ke sekolah. Arah Anda menuju ke sekolah merupakan vektor. Vektor jika terdapat pada bidang dua dimensi, dinyatakan dengan i dan ji  merupakan vektor satuan yang searah dengan sumbu X dan merupakan vektor satuan yang searah dengan sumbu Y. Karena  dan jmerupakan vektor satuan, maka besar dari vektor ini sama dengan satu.

                                                            i besarnya 1 dan  besarnya 1

Jika Anda diibaratkan sebagai partikel yang bergerak pada bidang dua dimensi, maka posisi Anda dapat dinyatakan sebagai r. Misalkan titik asal O ditetapkan sebagai titik acuan, maka posisi sebuah partikel yang bergerak   pada bidang XY pada saat t memiliki koordinat (x,y) (perhatikan Gambar 1.1) adalah sebagai berikut.

= x+ yj

Dalam selang waktu tertentu, partikel telah berpindah dari kedudukan awal sampai kedudukan akhir, yaitu dari rumah sampai sekolah. Perpindahan posisi partikel dinyatakan sebagai berikut.

Berpindahnya partikel dari kedudukan awal hingga kedudukan akhir disebut dengan perpindahan. Perhatikan Gambar 1.2! Titik Q1 merupakan titik awal dan titik Q2 merupakan titik akhir, sedangkan vektor perpindahannya adalah  .Telah Anda ketahui di kelas X bahwa perpindahan dalam suatu garis lurus diberi lambang Secara matematis dapat dinyatakan dan.

KECEPATAN

Kecepatan dan posisi partikel yang bergerak dapat ditentukan melalui tiga cara, yaitu diturunkan dari fungsi posisi, kecepatan sesaat sebagai turunan fungsi posisi, dan menentukan posisi dari kecepatan.

Kecepatan Rata-Rata Diturunkan dari Fungsi Posisi

Perpindahan partikel dari satu posisi ke posisi lain dalam selang waktu tertentu disebut dengan kecepatan rata-rata. Kecepatan rata-rata pada bidang dua dimensi dinyatakan sebagai berikut.

Bentuk komponen dari kecepatan rata-rata adalah sebagai berikut.

Dengan dan  karena  maka kecepatan rata-rata searah dengan arah perpindahan

Kecepatan Sesaat

 Besarnya kecepatan sesaat ditentukan dari harga limit vektor perpindahannya dibagi selang waktu, yang merupakan titik potong/ singgung pada titik tersebut. Jika adalah perpindahan dalam waktu setelah t sekon, maka kecepatan pada saat t adalah sebagai berikut.

Dalam notasi matematika (lihat pelajar- an matematika kelas XI tentang diferensial),harga limit ditulis sebagai  yang disebut turunan r terhadap t. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa kecepatan sesaat adalah turunan dari fungsi posisinya terhadap waktu. Secara matematis ditulis sebagai berikut

                                    Bentuk komponen dari kecepatan sesaat v adalah :

Dengan dan. Persamaan diatas menunjukan bahwa posisi (koordinat horizontal x dan vertikal y diberikan dalam fungsi waktu t, maka Anda dapat menentukan komponen sesaat vx  dan vdengan menggunakan turunan.

Menentukan Posisi dari Kecepatan

Jika komponen-komponen kecepatan vxdan vy sebagai fungsi waktu diketahui, maka posisi horisontal (mendatar) x dan posisi vertikal (tegak) y dari partikel dapat ditentukan dengan cara pengintegralan. a. Posisi x Ingat, aturan pengintegralan.

Posisi x

Posisi y

Nilai (x0, y0) merupakan koordinat posisi awal partikel. Dengan demikian posisi awal dapat ditentukan dengan cara pengintegralan kecepatan dari partikel atau benda yang bergerak.

PERCEPATAN

Jika sebuah mobil bergerak dengan kecepatan selalu bertambah dalam selang waktu tertentu, maka mobil tersebut di katakan mengalami percepa- tan. Perubahan kecepatan dalam selang waktu tertentu disebut percepatan. Percepatan ini yang disebut dengan percepatan rata-rata yang dapat ditulis sebagai berikut.

Dengan kecepatan v2 adalah kecepatan pada saat t=t2 dan v1  adalah kecepatan pada saat t = t1.

Bentuk komponen percepatan rata-rata  pada bidang dua dimensi adalah sebagai berikut

dengan dan .Dikatakan percepatan rata-rata, karena tidak memedulikan perubahan percepatan pada saat tertentu. Misalnya, saat mobil melintasi tikungan atau tanjakan.

Percepatan suatu benda yang bergerak dalam waktu tertentu disebut dengan percepatan sesaat. Secara matematis dapat yang dinyatakan dalam persamaan berikut.

Jika digambar dalam bidang XY, maka kecepatan sesaat merupakan kemiringan garis singgung dari grafik v – t pada saat t = t1 . Perhatikan Gambar berikut!

Untuk menentukan percepatan sesaat dilakukan dengan beberapa cara, antara lain, sebagai berikut.

Percepatan Sesaat Dapat Diturunkan dari Fungsi Kecepatan dan Posisi

Percepatan sesaat merupakan percepatan pada waktu tertentu (t = t1). Pada pelajaran matematika nilai limit dari percepatan sesaat adalah sebagai berikut.

Persamaan di atas disebut turunan v terhadap t. Artinya, percepatan sesaat merupakan turunan pertama dari fungsi kecepatan v terhadap waktu atau turunan kedua dari fungsi posisi terhadap t. Bentuk vektor komponen dari percepatan sesaat a adalah sebagai berikut.

Dengan dan. Karenadan, maka persamaannya menjadi seperti berikut :

dan

Persamaan di atas merupakan percepatan sesaat yang diperoleh dari turunan kedua dari posisi partikel atau benda yang bergerak.

Menentukan Posisi dan Kecepatan dari Fungsi Percepatan

Ketika Anda ingin menentukan posisi dan kecepatan berdasarkan fungsi percepatan, maka Anda harus mengintegralkan fungsi percepatan. Hal ini merupakan kebalikan saat Anda ingin menentukan percepatan dari fungsi posisi dan kecepatan dengan menurunkannya terhadap t. Dalam bidang dua dimensi, percepatan dinyatakan sebagai berikut.

Jika kedua ruas dari persamaan di atas diintegralkan, maka diperoleh persamaan seperti berikut.

Persamaan di atas menunjukkan bahwa perubahan kecepatan dalam selang waktu tertentu sama dengan luas daerah di bawah grafik a(t) dengan batas bawah t = 0 dan batas atas t = t. Perhatikan Gambar 1.5!

Karena, maka persamaan dapat ditulis sebagai berikut.

Dengan cara yang sama, untuk koordinat y diperoleh persamaan sebagai berikut.

Persamaan, merupakan posisi partikel yang telah bergerak dalam selang waktu tertentu dan diperoleh dari integrasi kedua fungsi percepatan.

REFENSI

Nurachmandani, Setya. 2009. Fisika 2 : Untuk SMA/MA Kelas XI. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta.

Widodo, Tri. 2009. Fisika : Untuk SMA/MA Kelas XI.Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta.

8:54:00 AM | 0 komentar

PRAKTIKUM HUKUM ARCHIMEDES {TELUR TENGGELAM, MENGAPUNG DAN MELAYANG}

Written By Juhernaidi on Jumat, 19 Oktober 2018 | 8:03:00 AM


Bab I : Tujuan Percobaan

Untuk membuktikan peristiwa tenggelam, melayang dan mengapungnya suatu benda dan apa pengaruh garam yang dicampurkan dalam air terhadap keadaan benda tersebut.

Bab II : Landasan Teori

Hukum Archimedes menyatakan sebagai berikut, Sebuah benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkannya. Sebuah benda yang tenggelam seluruhnya atau sebagian dalam suatu fluida akan mendapatkan gaya angkat ke atas yang sama besar dengan berat fluida yang dipindahkan. Besarnya gaya ke atas menurut Hukum Archimedes ditulis dalam persamaan :

FA = p.V.g

Keterangan :

FA = gaya ke atas (N)

V = volume benda yang tercelup (m3)

p = massa jenis zat cair (kg/m3)

g = percepatan gravitasi (N/kg)

Hukum ini juga bukan suatu hukum fundamental karena dapat diturunkan dari hukum newton juga. Bila gaya archimedes sama dengan gaya berat W maka resultan gaya =0 dan benda melayang .

- Bila FA>W maka benda akan terdorong keatas akan melayang

- Jika rapat massa fluida lebih kecil daripada rapat massa telur maka agar telur berada dalam keadaan seimbang,volume zat cair yang dipindahkan harus lebih kecil dari pada volume telur.Artinya tidak seluruhnya berada terendam dalam cairan dengan perkataan lain benda mengapung. Agar benda melayang maka volume zat cair yang dipindahkan harus sama dengan volume telur dan rapatmassa cairan sama dengan rapat rapat massa benda. Jika rapat massa benda lebih besar daripada rapat massa fluida, maka benda akan mengalami gaya total ke bawah yang tidak sama dengan nol. Artinya benda akan jatuh tenggelam. Berdasarkan Hukum Archimedes, sebuah benda yang tercelup ke dalam zat cair akan mengalami dua gaya, yaitu gaya gravitasi atau gaya berat (W) dan gaya ke atas (FA) dari zat cair itu.


Bab III : Alat dan Bahan

Alat :

(1)   Gelas,

(2)   Sendok,

(3)   Tissue.

Bahan :

(1)   Telur,

(2)   Air,

(3)   Garam.

Bab IV : Prosedur Kerja

1)      Siapkan alat dan bahan yang diperlukan untuk melakukan percobaan.

2)      Gelas diberi air, jangan sampai penuh agar pada saat memasukkan telur airnya tidak tumpah dan dialasi dengan tissue agar tidak basah lantainya.

3)      Pertama-tama telur dimasukkan dalam gelas yang berisi air tanpa campuran garam kemudian amati yang terjadi.

4)      Setelah itu dalam gelas dimasukkan satu sendok garam dan aduk perlahan-lahan sampai merata. Amati keadaan yang terjadi pada telur tersebut.

5)      Masukkan lagi satu sendok garam dan aduk secara perlahan-lahan sampai merata. Amati keadaan yang terjadi pada telur tersebut.

6)      Lakukan seterusnya sampai mendapatkan keadaan telur sesuai yang kita perlukan dan inginkan.

7)      Catatlah hasil pengamatan yang telah dilakukan dan buatlah tabel pengamatan untuk mempermudah untuk memahaminya.

8)      Setelah selesai praktikum bersihkan dan rapikan alat dan bahan sisa praktikum tersebut.

Bab V : Hasil Percobaan

Banyaknya garam (sendok)

Peristiwa yang terjadi

-

Tenggelam

1

Tenggelam

2

Tenggelam

1/2

Melayang

3

Terapung

4

Terapung

Bab VI : Analisis Data

 Tenggelam

Sebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan tenggelam jika berat benda (W) lebih besar dari gaya ke atas (F­A).

W > FA

pb Vb g  > pf Vf g

pb > pf

Pada saat telur dimasukkan dalam air tak terisi garam maka telur tersebut akan tenggelam karena massa

jenis telur lebih besar daripada massa jenis air. Kemudian air diberi garam 1-2 sendok dan diaduk

secara perlahan-lahan, telur masih juga tenggelam karena massa jenis telur masih lebih besar daripada

massa jenis air.   

Melayang

Sebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan melayang jika berat benda (W) sama dengan gaya ke atas (FA) atau benda  tersebut dalam keadaan setimbang

W = FA

pb Vb g  = pf Vf g

pb = pf

Pada saat air diberi 2 ½ sendok garam dan diaduk secara perlahan-lahan maka telur akan berada pada keadaan melayang. Hal ini terjadi karena massa jenis air sama dengan massa jenis telur. Garam disini berfungsi untuk memperbesar massa jenis air.   

Terapung

Sebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan terapung jika berat benda (W) lebih kecil dari gaya ke atas (FA).

W > FA

pb Vb g  > pf Vf g

pb > pf

Pada saat air diberi 3-4 sendok garam dan diaduk secara perlahan-lahan maka telur itu akan terapung karena massa jenis air lebih besar daripada massa jenis telur. Hal ini terjadi karena semakin banyak garam yang diberikan maka semakin besar pula massa jenis zat cairnya atau air.

Bab VII : Kesimpulan

a)    Benda tenggelam karena massa jenis telur > massa jenis air.

b)   Benda melayang karena massa jenis telur = massa jenis air.

c)   Benda terapung karena massa jenis telur  < massa jenis air.

d)  Garam berfungsi untuk memperbesar massa jenis air dengan begitu semakin banyak garam yang diberikan maka semakin besar pula massa jenis airnya.

 

 

Bab VIII : Saran

1)      Pada saat mengaduk air yang dicampur dengan garam sebaiknya aduk secara perlahan-lahan agar telurnya tidak pecah.

2)      Pada saat pemberian garam harus berhati-hati agar mendapatkan keadaan tenggelam, melayang dan terapung.

3)      Gunakanlah gelas yang berwarna bening agar mudah untuk mengamati percobaan yang dilakukan.

8:03:00 AM | 0 komentar

Fisika Kelas X: Contoh soal GLB dan GLBB dan Penyelesaiannya

Written By Juhernaidi on Kamis, 27 September 2018 | 11:24:00 PM

Berikut adalah 10 contoh soal gerak lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) beserta penyelesaiannya untuk materi Fisika SMA. Contoh soal gerak lurus ini terdiri dari 5 soal pilihan ganda dan 5 soal essay.

A. Soal Pilihan Ganda Gerak Lurus

Soal No. 1

Adi mengendarai sepeda motor dengan kecepatan 45 km/jam. Jarak yang ditempuh Adi selama 1 menit adalah ….

a. 250 m

b. 500 m

c. 750 m

d. 1250 m

Pembahasan:

Diketahui:

v = 45 km/jam = 45000 m/3600 s = 12,5 m/s

t = 1 menit = 60 s

Ditanyakan: s ….?

Jawaban:

s = v x t = 12,5 m/s x 60 s = 750 m

Jadi, jarak yang ditempuh Adi selama 1 menit adalah 750 m.

Jawaban: c

Soal No. 2

Rudi berlari selama 10 menit dan menempuh jarak 1,2 km. Kecepatan Rudi berlari adalah ….

a. 1 m/s

b. 2 m/s

c. 3 m/s

d. 4 m/s

Pembahasan:

Diketahui:

t = 10 menit = 600 s

s = 1,2 km = 1200 m

Ditanyakan: v ….?

Jawaban:

v = s/t = 1200 m/600 s = 2 m/s

Jadi, kecepatan rudi berlari adalah 2 m/s.

Jawaban: B

Soal No. 3

Sebuah benda bergerak dengan percepatan 8 m/s2. Jika kecepatan awal benda 6 m/s, tentukan kecepatan benda setelah menempuh jarak 4 m!

a. 20 m/s

b. 15 m/s

c.  48 m/s

d. 10 m/s

Pembahasan:

Diketahui:

a = 8 m/s2

v0 = 6 m/s

s = 4 m

Ditanyakan: vt ….?

Jawaban:

vt2 = v02 + 2 a . s

vt2 = 62 + 2. 8 . 4

vt2 = 36 + 64

vt2 = 100

vt = 10 m/s

Jadi, kecepatan benda setelah menempuh jarak 4 m adalah 10 m/s

Jawaban: d

Soal No. 4

Sepeda motor bergerak dengan kecepatan 28 km/jam. Dalam waktu 6 sekon kecepatannya menjad 16 km/jam. Percepatan rata-rata yang dialami sepeda motor adalah ….

a. 0,555 m/s2

b. 0,666 m/s2

c. 0,75 m/s2

d. 1,5 m/s2

Pembahasan:

Diketahui:

vt = 16 km/jam

v0 = 28 km/jam

∆v = v0 – vt = 28 km/jam – 16 km/jam

∆v = 12 km/jam = 3,33 m/s

t = 6 s

Ditanyakan: a ….?

Jawaban:

a = ∆v/t = 3,33/6 = 0,555 m/s2

Jadi, percepatan rata-rata yang dialami sepeda motor adalah 0,555 m/s2

Jawaban: a

Soal No. 5

Sebuah mobil menempuh jarak sejauh 4 km dalam waktu 10 menit, maka kecepatan mobil tersebut adalah…
a. 24 km/jam
b. 34 km/jam
c. 14 km/jam
d. 44 km/jam

Pembahasan:

Diketahui:

s = 4 km

t = 10 menit = 1/6 jam

Ditanyakan: v ….?

Jawaban:

v = s/t

v = 4 : 1/6 = 4 x 6 = 24 km/jam

Jadi, kecepatan mobil tersebut adalah 24 km/jam.

Jawaban: A

11:24:00 PM | 0 komentar

FISIKA Kelas X: Defenisi Gerak Parabola

Tentang gerak parabola?

 Eits, ini bukan parabola televisi, loh. Melainkan gabungan antara gerak lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB).Penasaran apa maksudnya? Yuk, simak artikel ini untuk penjelasan lebih lanjut tentang definisi gerak parabola!

Gerak parabola merupakan gerak dua dimensi suatu benda yang bergerak membentuk sudut elevasi dengan sumbu x atau sumbu y. Sumbu x (horizontal) merupakan GLB dan sumbu y (vertikal) merupakan GLBB. Kedua gerak ini tidak saling memengaruhi, hanya saja membentuk suatu gerak parabola.

Nama lainnya disebut juga dengan gerak peluru yang memiliki bentuk lintasan parabola. Lintasan parabola dapat diilustrasikan seperti pada gambar di bawah ini.

 Ilustrasi lintasan

Pada gambar terlihat ada simbol x dan y, komponen-komponen di antaranya memiliki arah yang berbeda.

Komponen Sumbu X

Dalam gerak parabola, komponen sumbu x merupakan komponen GLB.GLB merupakan kecepatan di sumbu horizontal pada titik ataupun posisi tetap. Pada sumbu x, komponen awal ialah simbol dari kecepatan awal. Secara matematis, nilai didapatkan dengan persamaan di bawah ini:

 Oke, sekarang coba perhatikan tabel yang menunjukkan gerak parabola pada sumbu x ini:

Komponen Sumbu Y

Jika sumbu x merupakan komponen GLB, sumbu y atau arah vertikal komponen gerak merupakan GLBB.Perbedaan sumbu x dengan sumbu y ialah simbol perpindahan/jarak pada sumbu x ditunjukkan dengan s, sedangkan pada sumbu y ditunjukkan dengan y. Sumbu y kecepatan awal disimbolkan dengan. Sehinggadapat dirumuskan sebagai berikut:

Nah, RG Squad sudah mengerti pemahamannya sampai di sini? Oh ya, selain rumus di atas, masih ada juga beberapa rumus gerak parabola lainnya.Mau tahu lebih rinci? Tonton videonya di ruangbelajar! Ada ribuan materi pembelajaran dengan animasi yang memudahkan!

11:16:00 PM | 0 komentar

FISIKA Kelas X: GERAK LURUS

Written By Juhernaidi on Rabu, 26 September 2018 | 1:00:00 PM

IPA-Arae; Kali ini pembahasan dilanjutkan pada Materi Pokok Gerak Lurus. Dalam fisika, gerak suatu benda harus dikaitkan dengan titik acuan. Jika kedudukan benda tersebut terhadap titik acuan berubah, maka benda tersebut disebut bergerak terhadap titik acuan itu. Jika kedudukan benda tersebut tetap terhadap titik acuan, maka benda tersebut tidak bisa dikatakan bergerak terhadap titik acuan tersebut.



 a. Jarak dan Perpindahan    

 

Jika suatu benda bergerak, maka benda itu akan berubah posisi. Perubahan posisi benda pada waktu tertentu disebut dengan perpindahan. Sedangkan panjang lintasan yang sebenarnya yang ditempuh oleh benda selama bergerak disebut jarak. Jarak dan perpindahan dapat ditentukan dengan persamaan matematis sebagai berikut;  

 

                 dengan x = posisi benda 

Perpindahan memiliki besar dan arah maka perpindahan merupakan besaran vektor. Sedangkan jarak hanya besaran yang berupa nilai tanpa arah, sehingga jarak merupakan besaran skalar.

b. Kelajuan dan Kecepatan

Kelajuan dan kecepatan adalah dua buah besaran fisika yang berbeda arti. Kelajuan adalah jarak yang ditempuh benda tiap satuan waktu, sedangkan kecepatan adalah perpindahan benda tiap satuan waktu. Kelajuan dan kecepatan dinyatakan dalam satuan seperti kilometer/jam, mil/jam atau meter/sekon. Tetapi dalam SI satuan laju dan kecepatan adalah meter/sekon (m/s). Kelajuan merupakan besaran skalar, sehingga selalu bernilai positif, sedangkan kecepatan merupakan besaran vektor, sehingga dapat bernilai positif atau negatif.

1) Kelajuan dan Kecepatan Rata-rata 
Kelajuan rata-rata adalah jarak tempuh dibagi selang waktu. Kelajuan rata-rata dapat ditentukan dengan persamaan matematik sebagai berikut. 

  

Sedangkan kecepatan rata-rata adalahperpindahan tiap selang waktu. Kecepatan rata-rata dapat ditentukan dengan persamaan matematik sebagai berikut.  

 

 2) Kelajuan Sesaat dan Kecepatan Sesaat

Kelajuan sesaat adalah besaran skalar yang menyatakan besar kelajuan benda pada waktu tertentu. Pada kendaraan seperti sepeda motor dan mobil biasanya dilengkapi dengan alat pengukur laju sesaat, yaitu spidometer. Sedangkan kecepatan sesaat adalah besaran vektor yang menyatakan kecepatan benda pada waktu tertentu. Jika perpindahan dinyatakan dengan  ∆s dan selang waktu dengan ∆t maka kecepatan pada saat t dapat dinyatakan dengan persamaan matematis sebagai berikut: 

c. Percepatan dan Perlajuan

Dalam fisika percepatan adalahperubahan kecepatan tiap satuan waktu. Sedangkan perlajuan adalah perubahan kelajuan tiap satuan waktu. Percepatan merupakan besaran vektor yang mempunyai besar dan arah. Satuan untuk pengukuran percepatan adalah meter per detik kuadrat (m/ ). Percepatan dapat ditentukan dengan persamaan matematik sebagai berikut.


Percepatan merupakan besaran vektor, maka arah percepatan rata – rata  besarnya adalah ∆v/∆t, sedangkan arah percepatan sesaat sama dengan arah limit dari perubahan vektor kecepatan ( ) dan besarnya adalah  dv/dt

d.  Macam- macam Gerak Lurus 

Di dalam fisika gerak lurus dibedakan menjadi 2 yaitu:

1. Gerak Lurus Beraturan 
Salah satu jenis gerak yang dipelajari dalam fisika adalah gerak dalam lintasan lurus dengan kecepatan atau laju tetap. Gerak yang demikian disebut dengan gerak lurus beraturan. Sebuah benda yang bergerak lurus beraturan akan menempuh jarak yang sama dalam selang waktu yang sama. 


berdasarkan gambar diatas, seseorang dikatakan bergerak lurus beraturandalam selang waktu t1 sampai t4, jika jika dalam selang waktu ∆t1 menempuh jarak s1, dalam selang waktu ∆t2 menempuh jarak s2 dan dalam selang waktu ∆t3 menempuh jarak s3 dan ∆t1= ∆t2= ∆t3 serta s1 = s2 = s3

Meskipun konsep gerak lurus beraturan ini hanya sebuah konsep ideal, tetapi asumsi-asumsi dari konsep ini sangat bermanfaat. Benda yang bergerak lurus beraturan  mempunyai kecepatan (laju) tetap, maka grafik kecepatan terhadap waktu dari gerak ini dapat digambarkan sebagai berikut. 

Berdasarkan grafik di atas, maka kecepatan benda setiap saat dapat dinyatakan dengan persamaan berikut.

V = vo

Sehingga benda yang bergerak lurus beraturan tidak mempunyai percepatan, hal ini karena sesuai dengan persamaan berikut ini, 

Sedangkan, jarak yang ditempuh benda dapat ditentukan berdasarkan luas persegi panjang ABCD pada grafik di atas adalah 



Berdasarkan persamaan di atas, maka grafik jarak (s) terhadap waktu (t) dari benda yang bergerak lurus beraturan ditunjukkan pada gambar di bawah ini 

Berdasarkan grafik di atas, maka kecepatan benda dapat ditentukan dari kemiringan kurva  s = f (t), yaitu  ν = tan α, Dengan   α = sudut antara kurva dan sumbu t positif.      

2. Gerak Lurus Berubah Beraturan
Gerak lurus berubah beraturan adalah gerak dengan lintasan lurus dan percepatannya tetap. Benda yang bergerak lurus berubah beraturan mempunyai perubahan kecepatan yang sama dalam selang waktu yang sama yaitu;   

 

 Karena benda yang bergerak lurus berubah beraturan mempunyai percepatan tetap, maka grafik percepatan terhadap waktu dari gerak lurus berubah beraturan dapat digambarkan sebagai berikut: 

 

Berdasarkan grafik, maka percepatan benda setiap saat dapat dinyatakan dengan persamaan  berikut ini.

 a = ao

Sehingga kecepatan benda setiap saat dapat ditentukan dari grafik sebagai berikut:

Berdasarkan persamaan kecepatan benda yang bergerak lurus berubah beraturan, maka grafik kecepatan (ν) terhadap waktu (t) dapat digambarkan sebagai berikut 

Dari gambar di atas maka jarak benda yang ditempuh oleh benda setiap saat dapat ditentukan seperti berikut

Sehingga grafik jarak (s) terhadap waktu (t) dapat dilihat pada gambar dibawah     

Hubungan laju (kecepatan), percepatan dan jarak dari benda yang bergerak lurus berubah beraturan dapat ditentukan dengan persamaan v = vo + at  dan s =  vot + 1/2at2  yaitu:

 

 Sumber:

Trustho Raharjo dan Radiono, Fisika Mekanika, (Surakarta: LPP UNS dan UNS press, 2008) 

1:00:00 PM | 0 komentar

Simulasi Jangka Sorong

 

amung

Terkini

twitter