download

Matakuliah
Tahun
Versi
: D0564/Fisika Dasar
: September 2005
: 1/1
Pertemuan 3 - 4
Kinematika
1
Learning Outcomes
Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa
akan mampu :
• menjelaskan konsep gerak benda, baik gerak
dalam satu atau dua dimensi
2
Outline Materi
• Perpindahan, kecepatan dan percepatan
• Gerak lurus, gerak peluru dan gerak melingkar
3
Kinematika partikel
• Partikel: bagian terkecil dari benda, gaya rotasi
dianggap tidak ada
• Kinematika: mempelajari gerak tanpa
memperhatikan penyebab geraknya.
• Kinematika partikel: mempelajari gerakan benda
tanpa memperhitungkan penyebab gerak dan
dengan asumsi benda cukup kecil dan tanpa
rotasi.
4
• Lintasan : panjang jalur yang ditempuh
partikel/ benda dari titik awal ke titik akhir.
Δx = xakhir – xawal
• Kecepatan : panjang lintasan perselang waktu.
x
V
t
5
• Kecepatan sesaat : kecepatan untuk selang
waktu mendekati nol.
x
v  lim
t 0 t
dan ini adalah definisi deferensial orde satu,
sehingga:
V = dx/dt
6
• Percepatan : perubahan kecepatan per selang
waktu
v
a
t
Percepatan sesaat
v
a  lim
t 0 t
dv
d2 x
a

dt
dt 2
7
Gerak lurus (gerak 1 dimensi)
• Gerak lurus: adalah gerak partikel/benda yang
lintasannya berupa garis lurus.
• Gerak lurus beraturan (GLB)
Adalah gerakan benda yang kecepatannya
konstan (V=konstan)
x = v t …………………………………………..(3.1)
8
• Gerak lurus dengan percepatan tetap
a = konstan
v = vo + at ……………………………………..(3.2)
x-xo= vot + ½ at2 …………….………………...(3.3)
v2-vo2= 2 a (x-xo)……………..………………..(3.4)
9
• Gerak lurus dengan percepatan tidak tetap
a

f(t)
dv
a 
dt
v   a dt
Contoh aplikasi
10
Gerak 2 dimensi
Gerak peluru
Gerak peluru memiliki lintasan berbentuk
parabola, sehingga setiap saat terjadi
perubahan posisi mendatar dan vertikal secara
bersamaan.
• Ciri gerak peluru:
– merupakan gabungan dua gerak satu
dimensi.
– percepatan horisantal ax=0
– percepatan vertikal ay = -g
11
• Vo = kecepatan awal
• o = arah awal saat dilepas
V
Vo
o
12
• Gerak horisontal


v x  v ox  v o cos  o  kons tan.......... .......... ...( 3.5)

x  v o cos  o t

v ox  v o cos  o
13
• Gerak vertikal



v y  v o sin o  gt ...............................(3.6)

2
y  v o sin o  1 gt 
2
v oy  v o sin o
14
• Arah peluru setiap saat :
 = arc tg [y/x]
• Tinggi maksimum :
Ymak
Vo2Sin2o

...............................(3.7)
2g
• Jarak maksimum :
Xmak
Vo2Sin 2o

................................(3.8)
g
15
Gerak melingkar
Adalah gerakan suatu benda yang lintasanya
berupa lingkaran.
• Gerak melingkar beraturan :
R
V
16
Percepatan radial : ar = V2/R
Kecepatan sudut :  = d/dt
V=R
Gerak melingkar dipercepat.
Percepatan singgung (percepatan tangensial) :
at
= dV/dt
= R d/dt
17
Percepatan sudut :
as
= d/dt
at
= R as
18
• Analogi persamaan gerak:

  d / dt

as  d / dt  d2 / dt 2 

  0  as t
.........................(3.9)
2 
1
  0  0 t 
as t 
2

2
2
  0  2as (  0 )
• Contoh dan latihan:
19