KINEMATIKA GERAK
1. Gerak Lurus
ARTI GERAK
-suatu benda dikatakan bergerak manakala kedudukan benda itu berubah terhadap benda lain yang dijadikan sebagai titik acuan.
-benda
dikatakan diam (tidak bergerak) manakala kedudukan benda itu tidak
berubah terhadap benda lain yang dijadikan sebagai titik acuan
GERAK LURUS
-Gerak benda yang lintasannya lurus dinamakan gerak lurus.
-Gerak lurus suatu benda dalam kehidupan sehari-hari umumnya tidak beraturan.
Gerak
lurus dapat dikelompokkan menjadi gerak lurus beraturan dan gerak
lurus berubah beraturan yang dibedakan dengan ada dan tidaknya percepatan.
A. Gerak lurus beraturan
Suatu benda dikatakan melakukan gerak lurus beraturan
jika kecepatannya selalu konstan. Kecepatan konstan artinya besar
kecepatan alias kelajuan dan arah kecepatan selalu konstan. Karena
besar kecepatan alias kelajuan dan arah kecepatan selalu konstan maka
bisa dikatakan bahwa benda bergerak pada lintasan lurus dengan kelajuan
konstan.
Grafik Gerak lurus beraturan ...
Grafik sangat
membantu kita dalam menafsirkan suatu hal dengan mudah dan cepat. Untuk
memudahkan kita menemukan hubungan antara Kecepatan, perpindahan dan
waktu tempuh maka akan sangat membantu jika digambarkan grafik hubungan
ketiga komponen tersebut.
Grafik kecepatan terhadap waktu
Berdasarkan
grafik di atas, tampak bahwa besar kecepatan bernilai tetap pada tiap
satuan waktu. Besar kecepatan tetap ditandai oleh garis lurus, berawal
dari t = 0 hingga t akhir.
Grafik perpindahan terhadap waktu
Grafik posisi terhadap waktu, di mana posisi awal x0 berhimpit dengan titik acuan nol.B. gerak lurus berubah beraturan
Suatu benda dikatakan melakukan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) jika percepatannya selalu konstan. Percepatan merupakan besaran vektor
(besaran yang mempunyai besar dan arah). Percepatan konstan berarti
besar dan arah percepatan selalu konstan setiap saat. Walaupun besar
percepatan suatu benda selalu konstan tetapi jika arah percepatan
selalu berubah maka percepatan benda tidak konstan. Demikian juga
sebaliknya jika arah percepatan suatu benda selalu konstan tetapi besar
percepatan selalu berubah maka percepatan benda tidak konstan.
dengan arti dan satuan dalam SI:
* v0 = kecepatan mula-mula (m/s)
* a = percepatan (m/s2)
* t = waktu (s)
2. Gerak melingkar
Besaran-Besaran Fisis dalam Gerak Melingkar
Dalam
gerak lurus mengenal tiga besaran utama yaitu perpindahan (linear),
kecepatan (linear) dan Percepatan (linear). Gerak melingkar juga
memiliki tiga komponen tersebut, yaitu perpindahan sudut, kecepatan sudut dan percepatan sudut. Pada gerak lurus juga mengenal Gerak Lurus Beraturan dan Gerak Lurus Berubah Beraturan. Dalam gerak melingkar juga terdapat Gerak Melingkar Beraturan (GMB) dan Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB).
* Perpindahan SudutAda tiga cara menghitung sudut.
Cara pertama adalah menghitung sudut dalam derajat (
o). Satu lingkaran penuh sama dengan 360
o.
Cara kedua adalah mengukur sudut dalam putaran. Satu lingkaran penuh sama dengan satu putaran. Dengan demikian, satu putaran = 360
o.
Cara ketiga adalah dengan radian. Radian adalah satuan Sistem
Internasional (SI) untuk perpindahan sudut, sehingga satuan ini akan
sering kita gunakan dalam perhitungan.
*Kecepatan SudutDalam
gerak melingkar, bagian yang berbeda memiliki kecepatan yang berbeda.
Misalnya gerak roda yang berputar. Bagian roda yang dekat dengan poros
bergerak dengan kecepatan linear yang lebih kecil, sedangkan bagian
yang jauh dari poros alias pusat roda bergerak dengan kecepatan linear
yang lebih besar.
Pada gerak melingkar, kelajuan rotasi benda dinyatakan dengan putaran per menit (biasa disingkat rpm – revolution per minute). Kelajuan yang dinyatakan dengan satuan rpm
adalah kelajuan sudut. Dalam gerak melingkar, kita juga dapat
menyatakan arah putaran. misalnya kita menggunakan arah putaran jarum
jam sebagai patokan. Oleh karena itu, kita dapat menyatakan kecepatan
sudut, di mana selain menyatakan kelajuan sudut, juga menyatakan
arahnya (ingat perbedaan kelajuan dan kecepatan, mengenai hal ini sudah Gurumuda terangkan pada Pokok bahasan Kinematika). Jika kecepatan pada gerak lurus disebut kecepatan linear (benda bergerak pada lintasan lurus), maka kecepatan pada gerak melingkar disebut kecepatan sudut, karena benda bergerak melalui sudut tertentu.
Terdapat dua jenis kecepatan pada Gerak Lurus, yakni kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat. Kita dapat mengetahui kecepatan rata-rata
pada Gerak Lurus dengan membandingkan besarnya perpindahan yang
ditempuh oleh benda dan waktu yang dibutuhkan benda untuk bergerak .
Nah, pada gerak melingkar, kita dapat menghitung kecepatan sudut rata-rata
dengan membandingkan perpindahan sudut dengan selang waktu yang
dibutuhkan ketika benda berputar. Secara matematis kita tulis :
Kecepatan sudut sesaat
kita diperoleh dengan membandingkan
perpindahan sudut dengan
selang waktu yang sangat singkat. Secara matematis kita tulis :
Sesuai
dengan kesepakatan ilmiah, jika ditulis kecepatan sudut maka yang
dimaksud adalah kecepatan sudut sesaat. Kecepatan sudut termasuk besaran vektor. Vektor kecepatan sudut hanya memiliki dua arah
(searah dengan putaran jarum jam atau berlawanan arah dengan putaran jarum jam), dengan demikian notasi vektor
omega dapat ditulis dengan huruf miring dan cukup dengan memberi tanda
positif atau negatif. Jika pada Gerak Lurus arah kecepatan sama dengan
arah perpindahan, maka pada Gerak Melingkar, arah kecepatan sudut sama
dengan arah perpindahan sudut.
*Percepatan Sudut
Dalam
gerak melingkar, terdapat percepatan sudut apabila ada perubahan
kecepatan sudut. Percepatan sudut terdiri dari percepatan sudut sesaat
dan percepatan sudut rata-rata. Percepatan sudut rata-rata diperoleh dengan membandingkan perubahan kecepatan sudut dan selang waktu. Secara matematis ditulis :
Percepatan sudut sesaat diperoleh dengan membandingkan perubahan sudut dengan selang waktu yang sangat singkat. Secara matematis ditulis :
3 .Gerak lurus dan gerak melingkar
Dalam
gerak melingkar, arah kecepatan linear dan percepatan linear selalu
menyinggung lingkaran. Karenanya, dalam gerak melingkar, kecepatan
linear dikenal juga sebagai kecepatan tangensial dan percepatan linear disebut juga sebagai percepatan tangensial.
Hubungan antara Perpindahan Linear dengan Perpindahan sudut
Pada
gerak melingkar, apabila sebuah benda berputar terhadap pusat/porosnya
maka setiap bagian benda tersebut bergerak dalam suatu lingkaran yang
berpusat pada poros tersebut. Misalnya gerakan roda yang berputar atau
bumi yang berotasi. Ketika bumi berotasi, kita yang berada di permukaan
bumi juga ikut melakukan gerakan melingkar, di mana gerakan kita
berpusat pada pusat bumi. Ketika kita berputar terhadap pusat bumi,
kita memiliki kecepatan linear, yang arahnya selalu menyinggung
lintasan rotasi bumi.
Perhatikanlah gambar di bawah ini.
ketika benda berputar terhadap poros O, titik A memiliki kecepatan linear (
v) yang arahnya selalu menyinggung lintasan lingkaran.
Hubungan antara perpindahan linear titik A yang menempuh lintasan lingkaran sejauh x dan perpindahan sudut teta (dalam satuan radian), dinyatakan sebagai berikut :
Di mana r merupakan jarak titik A ke pusat lingkaran/jari-jari lingkaran.
Hubungan antara Kecepatan Tangensial dengan Kecepatan sudut
4. Gerak parabola (gerak peluru)
Pengertian Gerak Peluru
Gerak
peluru merupakan suatu jenis gerakan benda yang pada awalnya diberi
kecepatan awal lalu menempuh lintasan yang arahnya sepenuhnya
dipengaruhi oleh gravitasi.
Karena gerak peluru termasuk dalam pokok bahasan kinematika (ilmu fisika yang membahas tentang gerak benda tanpa mempersoalkan penyebabnya), maka
pada pembahasan ini, Gaya sebagai penyebab gerakan benda diabaikan,
demikian juga gaya gesekan udara yang menghambat gerak benda. Kita
hanya meninjau gerakan benda tersebut setelah diberikan kecepatan awal
dan bergerak dalam lintasan melengkung di mana hanya terdapat pengaruh
gravitasi.
Mengapa dikatakan gerak
peluru ? kata peluru yang dimaksudkan di sini hanya istilah, bukan
peluru pistol, senapan atau senjata lainnya. Dinamakan gerak peluru
karena mungkin jenis gerakan ini mirip gerakan peluru yang ditembakkan.
Jenis-jenis Gerak Parabola
Dalam kehidupan sehari-hari terdapat beberapa jenis gerak parabola.
Pertama, gerakan benda berbentuk parabola ketika diberikan kecepatan awal dengan sudut teta
terhadap garis horisontal, sebagaimana tampak pada gambar di bawah.
Dalam kehidupan sehari-hari terdapat banyak gerakan benda yang
berbentuk demikian. Beberapa di antaranya adalah gerakan bola yang
ditendang oleh pemain sepak bola, gerakan bola basket yang dilemparkan
ke ke dalam keranjang, gerakan bola tenis, gerakan bola volly, gerakan
lompat jauh dan gerakan peluru atau rudal yang ditembakan dari
permukaan bumi.
http://desianaputripermana.blogspot.co.id/2010/03/gerak-dengan-analisis-vektor.html