Translater

English French German Spain Russian Japanese Arabic Chinese Simplified

Senin, 26 Desember 2011

Kinematika fisika


1. Gerak Lurus Beraturan (GLB)
KINEMATIKA adalah Ilmu gerak yang membicarakan gerak suatu benda tanpa memandang gaya yang bekerja pada benda tersebut (massa benda diabaikan). Jadi jarak yang ditempuh benda selama geraknya hanya ditentukan oleh kecepatan v dan atau percepatan a.
Gerak Lurus Beraturan (GLB) adalah gerak lurus pada arah mendatar dengan kocepatan v tetap (percepatan a = 0), sehingga jarakyang ditempuh S hanya ditentukan oleh kecepatan yang tetap dalam waktu tertentu.
Pada umumaya GLB didasari oleh Hukum Newton I ( S F = 0 ).
S = X = v . t ; a = Dv/Dt = dv/dt = 0
v = DS/Dt = ds/dt = tetap

Tanda
D (selisih) menyatakan nilai rata-rata.
Tanda d (diferensial) menyatakan nilai sesaat.
2. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) adalah gerak lurus pada arah mendatar dengan kecepatan v yang berubah setiap saat karena adanya percepatan yang tetap. Dengan kata lain benda yang melakukan gerak dari keadaan diam atau mulai dengan kecepatan awal akan berubah kecepatannya karena ada percepatan (a= +) atau perlambatan (a= -).
Pada umumnya GLBB didasari oleh Hukum Newton II ( S F = m . a ).
vt = v0 + a.t
vt2 = v02 + 2 a S
S = v0 t + 1/2 a t2
vt = kecepatan sesaat benda
v0 = kecepatan awal benda
S = jarak yang ditempuh benda
f(t) = fungsi dari waktu t
v = ds/dt = f (t)
a = dv/dt = tetap
Syarat : Jika dua benda bergerak dan saling bertemu maka jarak yang ditempuh kedua benda adalah sama.
5. Gerak Berbentuk Parabola
Gerak ini terdiri dari dua jenis, yaitu:
1. Gerak Setengah Parabola
Benda yang dilempar mendatar dari suatu ketinggian tertentu dianggap tersusun atas dua macam gerak, yaitu :
a.
Gerak pada arah sumbu X (GLB) vx = v0
Sx = X = vx t
Gbr. Gerak Setengah Parabola
b.
Gerak pada arah sumbu Y (GJB/GLBB) vy = 0
]
® Jatuh bebas
y = 1/2 g t2
2. Gerak Parabola/Peluru
Benda yang dilempar ke atas dengan sudut tertentu, juga tersusun atas dua macam gerak dimana lintasan
dan kecepatan benda harus diuraikan pada arah X dan Y.
a.
Arah sb-X (GLB) v0x = v0 cos q (tetap)
X = v0x t = v0 cos
q.t

Gbr. Gerak Parabola/Peluru
b.
Arah sb-Y (GLBB)v0y = v0 sin q
Y = voy t - 1/2 g t2
= v0 sin
q . t - 1/2 g t2
vy = v0 sin
q - g t
Syarat mencapai titik P (titik tertinggi): vy = 0
top = v0 sin q / g
sehingga
top = tpq
toq = 2 top
OQ = v0x tQ = V02 sin 2q / g
h max = v oy tp - 1/2 gtp2 = V02 sin2 q / 2g
vt = Ö (vx)2 + (vy)2
Contoh:
1. Sebuah benda dijatuhkan dari pesawat terbang yang sedang melaju horisontal 720 km/jam dari ketinggian 490 meter. Hitunglah jarak jatuhnya benda pada arah horisontal ! (g = 9.8 m/det2). Jawab:
vx = 720 km/jam = 200 m/det.
h = 1/2 gt2
® 490 = 1/2 . 9.8 . t2
t = 100 = 10 detik
X = vx . t = 200.10 = 2000 meter
2. Peluru A dan peluru B ditembakkan dari senapan yang sama dengan sudut elevasi yang berbeda; peluru A dengan 30o dan peluru B dengan sudut 60o. Berapakah perbandingan tinggi maksimum yang dicapai peluru A dan peluru B?
Jawab:
Peluru A:
hA = V02 sin2 30o / 2g = V02 1/4 /2g = V02 / 8g
Peluru B:
hB = V02 sin2 60o / 2g = V02 3/4 /2g = 3 V02 / 8g
hA = hB = V02/8g : 3 V02 / 8g = 1 : 3
6. Gerak Melingkar
Gerak melingkar terbagi dua, yaitu:
1. GERAK MELINGKAR BERATURAN (GMB)
GMB adalah gerak melingkar dengan kecepatan sudut (w) tetap.
Arah kecepatan linier v selalu menyinggung lintasan, jadi sama dengan arah kecepatan tangensial sedanghan besar kecepatan v selalu tetap (karena w tetap). Akibatnya ada percepatan radial ar yang besarnya tetap tetapi arahnya berubah-ubah. ar disebut juga percepatan sentripetal/sentrifugal yang selalu | v.
v = 2pR/T = w R
ar = v2/R = w2 R
s = q R
2. GERAK MELINGKAR BERUBAH BERATURAN (GMBB)
GMBB adalah gerak melingkar dengan percepatan sudut a tetap.
Dalam gerak ini terdapat percepatan tangensial aT = percepatan linier, merupakan percepatan yang arahnya menyinggung lintasan lingkaran (berhimpit dengan arah kecepatan v).
a = Dw/Dt = aT / R
aT = dv/dt = a R
T = perioda (detik)
R = jarijari lingkaran.
a = percepatan angular/sudut (rad/det2)
aT = percepatan tangensial (m/det2)
w = kecepatan angular/sudut (rad/det)
q = besar sudut (radian)
S = panjang busur
Hubungan besaran linier dengan besaran angular:
vt = v0 + a t wt
S = v0 t + 1/2 a t2
Þ w0 + a t
Þ q = w0 + 1/2 a t2
Contoh:
1. Sebuah mobil bergerak pada jalan yang melengkung dengan jari-jari 50 m. Persamaan gerak mobil untuk S dalam meter dan t dalam detik ialah:
S = 10+ 10t - 1/2 t2
Hitunglah:
Kecepatan mobil, percepatan sentripetal dan percepatan tangensial pada saat t = 5 detik !
Jawab:
v = dS/dt = 10 - t; pada t = 5 detik, v5 = (10 - 5) = 5 m/det.
- percepatan sentripetal : aR = v52/R = 52/50 = 25/50 = 1/2 m/det2
- percepatan tangensial : aT = dv/dt = -1 m/det
sumber: http://belajarprestasi.blogspot.com/2009/06/kinematika-fisika.html

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar