Suatu benda dikatakan bergerak bila kedudukannya selalu berubah terhadap suatu acuan Ilmu yang mempelajari mempersoalkan Kinematika gerak penyebabnya tanpa disebut Gerak lurus disebut juga sebagai gerak satu dimensi Menurut Definisi gerak, binatang mana yang bergerak dan mana yang tidak bergerak. Jelaskan alasannya. PERPINDAHAN, KECEPATAN DAN PERCEPATAN 1. Perpindahan Vektor Perubahan kedudukan benda dalam selang waktu tertentu (tergantung sistem koordinat). o A perpindahan X = X2 – X1 B X2 X1 Catatan : Jarak Skalar Panjang lintasan sesungguhnya yang ditempuh oleh benda A 5m B 5m Contoh : Benda bergerak dari A ke B (5 m) dan kembali lagi ke A Perpindahan (X) = 0 Jarak = 5 m + 5 m = 10 m 2. Kecepatan Vektor Bila benda memerlukan waktu t untuk mengalami perpindahan X, maka : Kecepatan Rata-rata v v v x1 ; t1 x2 ; t2 Perpindahan Kecepatan Rata-rata = Waktu yang diperlukan Vrata-rata = kemiringan garis yang menghubungkan X1 dan X2 x Lintasan x2 ∆x Vrata-rata = x1 t1 ∆t t2 t X 2 - X1 X = t t2 - t1 Catatan : Kelajuan Skalar Bila benda memerlukan waktu t untuk menempuh jarak X maka : Jarak total yang ditempuh Kelajuan Rata-rata = Waktu yang diperlukan V = X t 3. Percepatan Percepatan Rata-rata Perubahan kecepatan per satuan waktu. V2 - V1 V = arata-rata = t t2 - t1 3.5 GERAK LURUS BERATURAN (GLB) Gerak benda pada lintasan lurus dengan kecepatan tetap (percepatan=0) Grafik Jarak (s) – waktu (t) Jarak (s) Grafik kecepatan(v) – waktu(t) Grafik percepatan(a) – waktu(t) kecepatan (v) Percepatan (a) v PERSAMAAN GLB v t x=s v Luas = jarak(s) t x = vx t s v= t s t =v Gerak suatu benda pada lintasan lurus terhadap titik acuan tertentu dengan percepatan (a) tetap/ konstan. besar perubahan kecepatan v Besar Percepatan a = perubahan waktu t v v t - v 0 v t - v 0 a= = = t tt - t0 t v t - v0 = a t v t = v0 a t Percepatan ada dua macam yaitu Percepatan bila a positif (a>0) Perlambatan bila a negatif (a<0) Grafik a-t a (m/s2) a Ketentuan a = konstan Grafik v-t t0 t1 t2 t3 t (s) v (m/s) v2 Grafik S-t S2 v1 S1 v0 t0 S (m) t1 t2 t3 t (s) S0 t0 t1 t2 t (s) Dari grafik v-t Jarak yang ditempuh benda (S) S = luas grafik v - t Grafik v-t v (m/s) v2 v1 v0 t0 t1 t2 t3 t (s) S = luas trapesium grafik v - t 1 S = jumlah garis sejajar x tinggi 2 1 S = v 0 + v t . t 2 1 = v 0 + v 0 + a t . t 2 1 = 2 v 0 + a t . t 2 1 = 2 .½ v0 t + a t t 2 1 2 S = v0 t + a t 2 Dari vt - v0 t= a vt - v0 = a t v t = v0 a t 1 2 S = v0 t + a t 2 Sehingga disubstitusikan ke 1 2 S = v0 t + a t 2 v -v 1 v -v = v0 t 0 a t 0 a 2 a 2 v v -v v - 2 v t v0 v0 = 0 t 0 t a 2a 2 2 2 2 v0 v t - 2 v0 v t - 2 v t v0 v0 = 2a 2 2 v t - v0 2 2 2 a S = v t - v0 S= 2a 2 2 2 v t = v0 2 a S 2 2 v t = v0 a t Dimana: vt = kecepatan akhir benda (m/s) vo = kecepatan awal benda (m/s) a = percepatan benda (m/s2) S = perpindahan benda (m) t = waktu (s) 1 2 S = v0 t + a t 2 v t = v0 2 a S 2 2 = gerak pada arah sumbu vertikal, termasuk GLBB Gerak Vertikal Arah ke BAWAH Gerak Jatuh Bebas (GJB) Gerak Vertikal ke Bawah (GVB) Arah ke ATAS Gerak Vertikal ke Atas (GVA) = gerak suatu benda ke bawah karena gaya gravitasi dan tanpa kecepatan awal Ciri GJB : v 0 = 0 ,a = g ,s = h vt = g t Rumus GJB : back 1 h = g t2 2 2 vt = 2 g h atau vt = 2 gh g h = gerak suatu benda ke bawah dengan kecepatan awal Ciri GVB : v 0 0 Rumus GVB : back ,a = g ,s = h vt = v0 g t 1 2 h = v0 t g t 2 vt 2 = v0 2 2 g h v0 g h = gerak suatu benda dilemparkan (dengan sengaja) ke atas dengan kecepatan awal dan geraknya diperlambat Ciri GVA : v0 0 , a = -g , s = h -g Rumus GVA : vt = v0 - g t back 1 h = v0 t g t 2 2 2 2 vt = v0 2 g h g v0 h vt=0 v0=0 -g g Benda Naik vt = 0 hmaks hmaks v0 Kecepatan benda saat hmaks vt vt 2 = v 0 2 - 2 g hmaks 0 = v 0 2 - 2 g hmaks Benda Turun hmaks = v0 2 2g v Kecepatan benda saat dilepas dan kemudian diterima kembali pada posisi yang sama v saat naik v saat turun (prinsip GVA) (prinsip GJB) vt = v0 - g t vt = v0 g t 0 = v0 - g t vt = 0 g t v0 = g t vt = g t v0 = vt Sifat simetris gerak vertikal Lama benda di udara (ttotal) vt = v0 - g t naik v t = v 0 g t turun 0 = v0 - g t naik v 0 = 0 g t turun v0 t naik = g v0 t turun = g tnaik = tturun Sifat simetris gerak vertikal ttotal = t naik tturun v0 v0 = g g 2v0 ttotal = g