Gerak dibahas dalam ilmu “Kinematika”yaitu ilmu yang mempelajari gerak tanpa memperhatikan penyebabnya dan “dinamika”ilmu yang mempelajari gerak dan gaya-gaya yang menyebabkan sebuah benda menjadi gerak
Gerak didefinisikan; bila suatu benda mengalami perpindahan atau perubahan jarak terhadap benda lain.
Jarak didefinisikan; sebagai panjang lintasan yang ditempuh oleh suatu benda atau materi.
Contoh:
No.01 Berapakah jarak AB yang melalui lintasan
ABCDEFEDCB
A B C D E F G
-6 -4 -2 0
2 4
6
Jawab:
Diketahui: jarak AB = 2 satuan, jarak BC = 2 satuan, jarak CD = 2 satuan, jarak DE = 2 satuan, jarak EF = 2 satuan, jarak FE = 2 satuan, jarak ED = 2 satuan, jarak DC = 2 satuan, jarak CB = 2 satuan
Ditanya: jarak AB = ? satuan
Penyelesaian:
Jarak AB = jarak AB + jarak BC + jarak CD + jarak DE + jarak EF + jarak FE + jarak ED + jarak DC + jarak CB
Jarak AB = 2 satuan + 2 satuan + 2 satuan + 2 satuan + 2 satuan + 2 satuan + 2 satuan + 2 satuan + 2 satuan
jarak AB = 18 satuan
Perpindahan didefinisikan; pergeseran atau perubahan kedudukan suatu benda dari suatu titik terhadap titik yang lain dan ditentukan arah jika ke kanan (+) dan ke kiri (-).
Suatu benda dikatakan bergerak, jika benda tersebut telah mengalami perubahan tempat dan memiliki kecepatan. Benda yag tidak mengalami perubahan tempat dan tidak memiliki kecepatan tidak dapat dikatakan bergerak.
Dalam Fisika gerak benda sesuai dengan lintasan dibedakan menjadi antara lain:
A. Gerak Lurus
B. Gerak vertikal
C. Gerak Parabola
D. Gerak Melingkar
A. Gerak Lurus
merupakan gerak benda yang memiliki lintasan perubahan tempat berupa lintasan lurus
1. Gerak Lurus Beraturan
Merupakan gerak dengan lintasan lurus dan kecepatan tetap dan berlaku persamaan sebagai berikut:
St = Jarak yang ditempuh (m)
St = v x t v = kecepatan tetap suatu benda (m/s)
t = waktu yang digunakan selama perubahan tempat (s)
2. Gerak Lurus Berubah Beraturan
Merupakan gerak benda dengan lintasan lurus dan memiliki kecepatan yang tidak tetap atau mengalami perubahan kecepatan setiap detiknya (a=v/t) dan berlaku persamaan sebagai berikut:
vt = kecepatan setelah menempuh t sekon (m/s)
vt = v0 ± at v0 = kecepatan awal (m/s)
a = percepatan perubahan kecepatan tiap waktu (m/s2)
St = v0t ± ½at2 t = waktu yang digunakan selama perubahan tempat (s)
Contoh:
No.02 sebuah kendaraan bergerak dengan kecepatan tetap 20 m/s menempuh jarak sejauh 72 km, hitunglah waktu yang diperlukan !
Jawab:
Diketahui: v = 20 m/s
St = 72 km = 7200 m
Ditanya: t = ?
Penyelesaian:
Rumus: St = v x t
7200m0 m = 20 m/s x t
72000 m : 20 m/s = t
3600 s = t
Contoh:
No.03 Sebuah mobil bergerak mula mula kecepatan 10 m/s, kemudian kecepatan setiap sekon ditambah secara konstan sebesar 2 m/s2. Berapakah jarak yang ditempuh setelah 5 sekon ?
Jawab:
Diketahui: v0 = 10 m/s
a = 2 m/s2
t = 5 s
Ditanya: St = ?
Penyelesaian:
Rumus: St = v0t ± ½at2
St = 10 m/s .5 s + ½ 2 m/s2 (5 s)2
St = 50 m + 25 m
St = 75 m
Contoh:
No.04 Sebuah mobil bergerak mula mula kecepatan 20 m/s, kemudian kecepatan dikurangi secara konstan sehingga berhenti sejauh 80 m selama 5 s. Berapakah perlambatan mobil tersebut ?
Jawab:
Diketahui: v0 = 20 m/s
St = 80 m
t = 5 s
Ditanya: a = ?
Penyelesaian:
Rumus: St = v0t - ½at2
80 m = 20 m/s .5 s - ½ a (5 s)2
80 m = 100 m - ½. a .25 s2
80 m - 100 m = - ½. a .25 s2
- 20 m : - 12,5 s2 = a
1,6 m/s2 = a
B. Gerak Vertikal
Merupakan gerak benda yang memiliki lintasan vertical atau gerak yang dipengaruhi oleh gravitasi
1. Gerak Vertikal Keatas
Gerak benda yang arahnya keatas, maka lintasan makin keatas, kecpatan benda makin berkurang, karena cenderung bergerak kebawah (percepatan yang dipengaruhi gravitasi semakin kecil) dan berlaku persamaan sebagi berikut:
v0 = kecepaan awal (m/s)
vt = v0 – g.t g = percepatan gravitasi (m/s2)
yt = ketinggian yang ditempuh (m)
yt = v0.t – ½g.t2 t = waktu yang digunakan (s)
2. Gerak Vertikal Kebawah
Gerak benda yang arahnya kebawah, maka lintasan makin kebawah, kecpatan benda makin bertambah, karena cenderung bergerak kebawah (percepatan yang dipengaruhi gravitasi semakin besar) dan berlaku persamaan sebagi berikut:
v0 = kecepaan awal (m/s)
vt = v0 + g.t g = percepatan gravitasi (m/s2)
yt = ketinggian yang ditempuh (m)
yt = v0.t + ½g.t2 t = waktu yang digunakan (s)
Contoh:
No.05. Sebuah bola dilemparkan keatas vertical dengan kecepatan 15 m/s. Berapakah tinggi bola pada waktu 2 detik ? (g=10 m/s2)
Jawab:
Diketahui: v0 = 15 m/s
t = 2 s
g =10 m/s2
Ditanya: yt = ?
Penyelesaian:
Rumus: yt = v0.t - ½g.t2
yt = 15 m/s .2 s - ½.10 m/s2 .(2 s)2
yt = 30 m - 5 m/s2. 4 s2
yt = 30 m - 20 m
yt = 10 m
Contoh
No.06. Sebuah kelapa jatuh dari pohonnya yang tingginya 20 m, Tentukan kecepatan buah kelapa pada saat menyentuh tanah !
Jawab:
Diketahui: v0 = 0 m/s
yt = 20 m
g =10 m/s2
Ditanya: vt = ?
Penyelesaian:
Rumus: vt = v0 + g.t
Mencari waktu dari pohon sampai tanah
20 m = 0 m/s.t + ½.10 m/s2.t2
20 m = 0 m + 5 m/s2 .t2
20 m - 0 m = 5 m/s2 .t2
20 m = 5 m/s2 .t2
20 m : 5 m/s2 = t2
4 s2 = t2
√4 s2 = t
2 s = t
Sehingga;
vt = 0 m/s + 10 m/s2. 2 s
vt = 0 m/s + 20 m/s
vt = 20 m/s
Tidak ada komentar:
Posting Komentar