BESARAN DAN SATUAN
A. Pengertian Besaran
Besaran adalah sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka. Pengukuran adalah membandingkan suatu besaran dengan satuan yang dijadikan sebagai patokan. Dalam fisika pengukuran merupakan sesuatu yang sangat vital. Suatu pengamatan terhadap besaran fisis harus melalui pengukuran. Pengukuran-pengukuran yang sangat teliti diperlukan dalam fisika, agar gejala-gejala peristiwa yang akan terjadi dapat diprediksi dengan kuat.
Pengukuran dapat dilakukan dengan dua cara:
1. Secara Langsung
Yaitu ketika hasil pembacaan skala pada alat ukur, langsung menyatakan nilai besaran yang diukur, tanpa menggunakan rumus untuk menghitung nilai yang diinginkan.
2. Secara tidak langsung
Yaitu dalam pengukuran memerlukan penghitungan tambahan untuk mendapatkan nilai besaran yang diukur.
Untuk mendaptkan hasil pengukuran yang akurat, faktor yang harus diperhatikan antara lain :
- alat ukur yang dipakai
- aturan angka penting
- posisi mata pengukuran (paralax)
Kesalahan (error) adalah penyimpangan nilai yang diukur dari nilai benar x0. Kesalahan dapat digolongkan menjadi tiga golongan :
1. Keteledoran
Umumnya disebabkan oleh keterbatasan pada pengamat, diantaranya kurang terampil menggunakan instrumen, terutama untuk instrumen canggih yang melibatkan banyak komponen yang harus diatur atau kekeliruan dalam melakukan pembacaan skala yang kecil.
2. Kesalahan sistmatik
Adalah kesalahan yang dapat dituangkan dalam bentuk bilangan (kuantitatif), contoh : kesalahan pengukuran panjang dengan mistas 1 mm, jangka sorong, 0,1 mm dan mikrometer skrup 0,01 mm
3. Kesalahan acak
Merupakan kesalahan yang dapat dituangkan dalam bentuk bialangan (kualitatif),
Contoh :
- kesalahan pengamat dalam membaca hasil pengukuran panjang
- pengabaian pengaruh gesekan udara pada percobaan ayunan sederhana
- pengabaian massa tali dan gesekan antar tali dengan katrol pada percobaan hukum II Newton.
Ketidakpastian pada Pengukuran
Ketika mengukur suatu besaran fisis dengan menggunakan instrumen, tidaklah mungkin akan mendapatkan nilai benar X0, melainkan selalu terdapat ketidakpastian. Ketidakpastian ini disebabkan oleh beberapa hal misalnya batas ketelitian dari masing-masing alat dan kemampuan dalam membawa hasil yang ditunjukkan alat ukur.
Beberapa istilah dalam pengukuran:
• Ketelitian (accuracy)
adalah suatu ukuran yang menyatakan tingkat pendekatan dari nilai yang diukur terhadap nilai benar X0
• Kepekaan
adalah ukuran minimal yang masih dapat dideteksi (dikenal) oleh instrumen, misal galvanometer memiliki kepekaan yang lebih besar daripada Amperemeter / Voltmeter
• Ketepatan (precision)
adalah suatu ukuran kemampuan untuk mendapatkan hasil pengukuran yang sama.
• Presisi
berkaitan dengan perlakuan dalam proses pengukuran, penyimpangan hasil ukuran dan jumlah angka desimal yang dicantumkan dalam hasil pengukuran.
• Akurasi
yaitu seberapa dekat hasil suatu pengukuran dengan nilai yang sesungguhnya.
Ketelitian alat ukur panjang
1. Mistar : 1 mm
Mistar berskala terkecil memiliki memiliki ketelitian sampai 0,5 mm atau 0,05 cm. Ketelitian alat untuk satu kali adalah setengah skala terkecil.
Panjang benda melebihi 8,7 cm
Panjang kelebihan ditaksir 0,05 cm
Hasil pengukuran panjang 8,75 cm
Batas ketelitian ½ x 1 mm = 0,5 mm
2. Jangka Sorong : 0,1 mm
Jangka sorong memiliki ketelitian sampai 0,1 mm atau 0,1 cm. Jangka sorong terdiri dari rahang tetap yang berskala cm dan mm, dan rahang sorong (geser) yang dilengkapi dengan skala nonius yang panjangnya 9 mm dan dibagi dalam 10 m skala. Panjang 1 skala nonius adalah 0,9 mm.
Benda skala antara rahang utamadengan rahang sorong adalah 0,1mm sehingga ketidakpastian dari jangka sorong adalah ½ x 0,1 mm = 0,005 mm
Contoh:
Sebuah benda diukur dengan jangka sorong dengan kedudukan skala seperti pada gambar, maka panjang benda:
Skala Utama = 26 mm
Skala nonius 0,5 mm
Batas ketelitiannya ½ skala terkecil = ½ x 0,1 mm = 0,05 mm
3. Mikrometer sekrup 0,01 mm
Mikrometer skrup memiliki ketelitian sampai 0,01 mm atau 0,001 cm. Mikrometer skrup juga memiliki dua skala , yaitu skala utama yang berskala mm (0,5 mm) dan skala nonius yang terdapat pada selubung luar. Skala nonius memiliki 50 bagian skala yang sama. Bila diselubung luar berputar berputar satu kali, maka poros berulir (rahang geser) akan maju atau mundur 0,5 mm. Bila selubung luar berputar satu bagian skala, maka poros berulir akan maju atau mundur sejauh 0,02 x 0,5 mm = 0,01 mm, sehingga kepastian untuk mikrometer sekrup adalah ½ x 0,01 mm = 0,005 mm untuk pengukuran tungga. Pelaporan hasil pengukuran adalah (X ± DX).
Cara meningkatkan ketelitian antara lain:
1. Waktu membaca alat ukur posisi mata harus benar
2. Alat yang dipakai mempunyai ketelitian tinggi
3. Melakukan pengukuran berkali-kali
Pengukuran dengan jangka sorong
Cara menentukan / mebaca jangka sorong:
1. Angka pada skala utama yang berdekatan dengan angka 0 pada nonius adalah 2,1 cm dan 2,2 cm.
2. Garis nonius yang tepat berhimpit dengan garis skala utama adalah garis ke-5, jadi x = 2,1 cm + 5 x 0,01 cm = 2,15 cm (dua desimal)
Karena ketidakpastian jangka sorong = ½ x 0,01 cm = 0,005 cm (tiga desimal), maka hasilpengukuran jangka sorong :
Cara menentukan / membaca Mikrometer Sekrup
1. Garis skala utama yang berdekatan dengan tepi selubung luar 4,5 mm lebih.
2. Garis mendatar pada selubung luar yang berhimpit dengan garis skala utama.
X = 4,5 mm + 47 x 0,01 mm = 4,97 mm (dua desimal)
Ketidakpastian mikrometer sekrup ½ x 0,01 mm = 0,005 mm
Jadi hasil pengukurannya
Rabu, 15 Juni 2011
Modul GLB dan GLBB
GLB dan GLBB
A. Deskripsi
Dalam modul ini anda akan mempelajari gerak suatu benda atau materi. Modul ini membahas tentang gerak lurus yang berisi bahasan mengenai jarak, kedudukan, perpindahan, kelajuan, kecepatan, percepatan, gerak lurus beraturan, dan gerak lurus berubah beraturan. Persamaan lintasan materi yang bergerak seringkali menggunakan persamaan matematika. Materi yang bergerak lurus kecepatan gerak materi beraturan maka kecepatannya juga tetap, dan gerak materi ini dapat disebut gerak lurus beraturan maka kecepatannya berubah mengikuti pola tertentu atau dapat dikatakan materi tersebut memiliki percepatan yang tetap. Materi yang bergerak lurus dan kecepatannya berubah secara beraturan dapat disebut gerak lurus berubah beraturan atau GLBB. Pada GLBB ada gerak horisontal dan gerak vertikal. Pada gerak vertikal, percepatan gerak benda dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi.
B. Prasyarat
Agar dapat mempelajari modul ini anda harus telah mengetahui perbedaan antara besaran vektor dan besaran skalar, penjumlahan vektor, dan selisih vektor.
C. Petunjuk Penggunaan Modul
1. Pelajari daftar isi serta skema kedudukan modul dengan cermat dan teliti karena dalam skema modul akan nampak kedudukan modul yang sedang anda pelajari ini di antara modul-modul lain.
2. Pahami setiap materi teori dasar yang akan menunjang penguasaan suatu pekerjaan dengan membaca secara teliti. Bila terdapat evaluasi, maka kerjakanlah evaluasi tersebut sebagai sarana latihan.
3. Jawablah soal-soal pada tes formatif dengan jawaban singkat dan jelas serta kerjakan sesuai kemampuan anda setelah mempelajari materi pada modul ini.
4. Perhatikan langkah-langkah dalam melakukan tugas dengan baik dan jika perlu konsultasikan hasil tersebut pada guru/instruktur.
5. Catatlah kesulitan yang anda dapatkan dalam modul ini untuk ditanyakan pada guru pada saat kegiatan tatap muka. Bacalah berbagai referensi yang berhubungan dengan materi modul ini untuk mendapatkan pengetahuan tambahan.
D. Tujuan Akhir
Setelah mempelajari modul ini diharapkan anda dapat :
1. Teliti dalam menghitung GLB.
2. Mengungkapkan kembali pengertian GLB.
3. Teliti dalam menghitung GLBB.
4. Mengungkapkan kembali pengertian GLBB.
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 ( F = 0 ).
S = X = v . t ; a = v/t = dv/dt = 0
v = S/t = ds/dt = tetap
Tanda (selisih) menyatakan nilai rata-rata.
Tanda d (diferensial) menyatakan nilai sesaat.
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 ( F = m . a ).
vt = v0 + a.t
vt2 = v02 + 2 a S
S = v0 t + 1/2 a t2
v0 = kecepatan awal benda
S = jarak yang ditempuh benda
f(t) = fungsi dari waktu t
vt = kecepatan sesaat benda
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.
Grafik gerak benda (GLB dan GLBB) pada umumnya terbagi dua, yaitu S-t dan grafik v-t.
Pemahaman grafik ini penting untuk memudahkan penyelesaian soal.
Khusus untuk grafik v-t maka jarak yang ditempuh benda dapat dihitung dengan cara menghitung luas dibawah kurva grafik tersebut.
GRAFIK GLB GRAFIK GLBB
(v = tetap ; S - t) (a = tetap ; v - t ; S - t2)
Gerak Karena Pengaruh Gravitasi
GERAK JATUH BEBAS: adalah gerak jatuh benda pada arah vertikal dari ketinggian h tertentu tanpa kecepatan awal (v0 = 0), jadi gerak benda hanya dipengaruhi oleh gravitasi bumi g.
y = h = 1/2 gt2
t = (2 h/g)
yt = g t = (2 g h)
g = percepatan gravitasi bumi.
y = h = lintasan yang ditempuh benda pada arah vertikal,(diukur dari posisi benda mula-mula).
t = waktu yang dibutuhkan benda untuk menempuh lintasannya.
GERAK VERTIKAL KE ATAS: adalah gerak benda yang dilempar dengan suatu kecepatan awal v0 pada arah vertikal, sehingga a = -g (melawan arah gravitasi).
syarat suatu benda mencapai tinggi maksimum (h maks): Vt = 0
Dalam penyelesaian soal gerak vertikal keatas, lebih mudah diselesaikan dengan menganggap posisi di tanah adalah untuk Y = 0.
Contoh:
1. Sebuah partikel bergerak sepanjang sumbu-X dengan persamaan lintasannya: X = 5t2 + 1, dengan X dalam meter dan t dalam detik. Tentukan:
a. Kecepatan rata-rata antara t = 2 detik dan t = 3 detik.
b. Kecepatan pada saat t = 2 detik.
c. Jarak yang ditempah dalam 10 detik.
d. Percepatan rata-rata antara t = 2 detik dan t = 3 detik.
Jawab:
a. v rata-rata = X / t = (X3 - X2) / (t3 - t2) = [(5 . 9 + 1) - (5 . 4 + 1)] / [3 - 2] = 46 - 21 = 25 m/ detik
b. v2 = dx/dt |t=2 = 10 |t=2 = 20 m/detik.
c. X10 = ( 5 . 100 + 1 ) = 501 m ; X0 = 1 m
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
b. Gerak pada arah sumbu Y (GJB/GLBB)
vy = 0
] Jatuh bebas
y = 1/2 g t2
Gbr. Gerak Setengah Parabola
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 (tetap)
X = v0x t = v0 cos .t
b. Arah sb-Y (GLBB)
v0y = v0 sin
Y = voy t - 1/2 g t2
= v0 sin . t - 1/2 g t2
vy = v0 sin - g t
Gbr. Gerak Parabola/Peluru
Syarat mencapai titik P (titik tertinggi): vy = 0
top = v0 sin / g
sehingga
top = tpq
GLB dan GLBB
A. Deskripsi
Dalam modul ini anda akan mempelajari gerak suatu benda atau materi. Modul ini membahas tentang gerak lurus yang berisi bahasan mengenai jarak, kedudukan, perpindahan, kelajuan, kecepatan, percepatan, gerak lurus beraturan, dan gerak lurus berubah beraturan. Persamaan lintasan materi yang bergerak seringkali menggunakan persamaan matematika. Materi yang bergerak lurus kecepatan gerak materi beraturan maka kecepatannya juga tetap, dan gerak materi ini dapat disebut gerak lurus beraturan maka kecepatannya berubah mengikuti pola tertentu atau dapat dikatakan materi tersebut memiliki percepatan yang tetap. Materi yang bergerak lurus dan kecepatannya berubah secara beraturan dapat disebut gerak lurus berubah beraturan atau GLBB. Pada GLBB ada gerak horisontal dan gerak vertikal. Pada gerak vertikal, percepatan gerak benda dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi.
B. Prasyarat
Agar dapat mempelajari modul ini anda harus telah mengetahui perbedaan antara besaran vektor dan besaran skalar, penjumlahan vektor, dan selisih vektor.
C. Petunjuk Penggunaan Modul
1. Pelajari daftar isi serta skema kedudukan modul dengan cermat dan teliti karena dalam skema modul akan nampak kedudukan modul yang sedang anda pelajari ini di antara modul-modul lain.
2. Pahami setiap materi teori dasar yang akan menunjang penguasaan suatu pekerjaan dengan membaca secara teliti. Bila terdapat evaluasi, maka kerjakanlah evaluasi tersebut sebagai sarana latihan.
3. Jawablah soal-soal pada tes formatif dengan jawaban singkat dan jelas serta kerjakan sesuai kemampuan anda setelah mempelajari materi pada modul ini.
4. Perhatikan langkah-langkah dalam melakukan tugas dengan baik dan jika perlu konsultasikan hasil tersebut pada guru/instruktur.
5. Catatlah kesulitan yang anda dapatkan dalam modul ini untuk ditanyakan pada guru pada saat kegiatan tatap muka. Bacalah berbagai referensi yang berhubungan dengan materi modul ini untuk mendapatkan pengetahuan tambahan.
D. Tujuan Akhir
Setelah mempelajari modul ini diharapkan anda dapat :
1. Teliti dalam menghitung GLB.
2. Mengungkapkan kembali pengertian GLB.
3. Teliti dalam menghitung GLBB.
4. Mengungkapkan kembali pengertian GLBB.
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 ( F = 0 ).
S = X = v . t ; a = v/t = dv/dt = 0
v = S/t = ds/dt = tetap
Tanda (selisih) menyatakan nilai rata-rata.
Tanda d (diferensial) menyatakan nilai sesaat.
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 ( F = m . a ).
vt = v0 + a.t
vt2 = v02 + 2 a S
S = v0 t + 1/2 a t2
v0 = kecepatan awal benda
S = jarak yang ditempuh benda
f(t) = fungsi dari waktu t
vt = kecepatan sesaat benda
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.
Grafik gerak benda (GLB dan GLBB) pada umumnya terbagi dua, yaitu S-t dan grafik v-t.
Pemahaman grafik ini penting untuk memudahkan penyelesaian soal.
Khusus untuk grafik v-t maka jarak yang ditempuh benda dapat dihitung dengan cara menghitung luas dibawah kurva grafik tersebut.
GRAFIK GLB GRAFIK GLBB
(v = tetap ; S - t) (a = tetap ; v - t ; S - t2)
Gerak Karena Pengaruh Gravitasi
GERAK JATUH BEBAS: adalah gerak jatuh benda pada arah vertikal dari ketinggian h tertentu tanpa kecepatan awal (v0 = 0), jadi gerak benda hanya dipengaruhi oleh gravitasi bumi g.
y = h = 1/2 gt2
t = (2 h/g)
yt = g t = (2 g h)
g = percepatan gravitasi bumi.
y = h = lintasan yang ditempuh benda pada arah vertikal,(diukur dari posisi benda mula-mula).
t = waktu yang dibutuhkan benda untuk menempuh lintasannya.
GERAK VERTIKAL KE ATAS: adalah gerak benda yang dilempar dengan suatu kecepatan awal v0 pada arah vertikal, sehingga a = -g (melawan arah gravitasi).
syarat suatu benda mencapai tinggi maksimum (h maks): Vt = 0
Dalam penyelesaian soal gerak vertikal keatas, lebih mudah diselesaikan dengan menganggap posisi di tanah adalah untuk Y = 0.
Contoh:
1. Sebuah partikel bergerak sepanjang sumbu-X dengan persamaan lintasannya: X = 5t2 + 1, dengan X dalam meter dan t dalam detik. Tentukan:
a. Kecepatan rata-rata antara t = 2 detik dan t = 3 detik.
b. Kecepatan pada saat t = 2 detik.
c. Jarak yang ditempah dalam 10 detik.
d. Percepatan rata-rata antara t = 2 detik dan t = 3 detik.
Jawab:
a. v rata-rata = X / t = (X3 - X2) / (t3 - t2) = [(5 . 9 + 1) - (5 . 4 + 1)] / [3 - 2] = 46 - 21 = 25 m/ detik
b. v2 = dx/dt |t=2 = 10 |t=2 = 20 m/detik.
c. X10 = ( 5 . 100 + 1 ) = 501 m ; X0 = 1 m
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
b. Gerak pada arah sumbu Y (GJB/GLBB)
vy = 0
] Jatuh bebas
y = 1/2 g t2
Gbr. Gerak Setengah Parabola
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 (tetap)
X = v0x t = v0 cos .t
b. Arah sb-Y (GLBB)
v0y = v0 sin
Y = voy t - 1/2 g t2
= v0 sin . t - 1/2 g t2
vy = v0 sin - g t
Gbr. Gerak Parabola/Peluru
Syarat mencapai titik P (titik tertinggi): vy = 0
top = v0 sin / g
sehingga
top = tpq
GLB dan GLBB
A. Deskripsi
Dalam modul ini anda akan mempelajari gerak suatu benda atau materi. Modul ini membahas tentang gerak lurus yang berisi bahasan mengenai jarak, kedudukan, perpindahan, kelajuan, kecepatan, percepatan, gerak lurus beraturan, dan gerak lurus berubah beraturan. Persamaan lintasan materi yang bergerak seringkali menggunakan persamaan matematika. Materi yang bergerak lurus kecepatan gerak materi beraturan maka kecepatannya juga tetap, dan gerak materi ini dapat disebut gerak lurus beraturan maka kecepatannya berubah mengikuti pola tertentu atau dapat dikatakan materi tersebut memiliki percepatan yang tetap. Materi yang bergerak lurus dan kecepatannya berubah secara beraturan dapat disebut gerak lurus berubah beraturan atau GLBB. Pada GLBB ada gerak horisontal dan gerak vertikal. Pada gerak vertikal, percepatan gerak benda dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi.
B. Prasyarat
Agar dapat mempelajari modul ini anda harus telah mengetahui perbedaan antara besaran vektor dan besaran skalar, penjumlahan vektor, dan selisih vektor.
C. Petunjuk Penggunaan Modul
1. Pelajari daftar isi serta skema kedudukan modul dengan cermat dan teliti karena dalam skema modul akan nampak kedudukan modul yang sedang anda pelajari ini di antara modul-modul lain.
2. Pahami setiap materi teori dasar yang akan menunjang penguasaan suatu pekerjaan dengan membaca secara teliti. Bila terdapat evaluasi, maka kerjakanlah evaluasi tersebut sebagai sarana latihan.
3. Jawablah soal-soal pada tes formatif dengan jawaban singkat dan jelas serta kerjakan sesuai kemampuan anda setelah mempelajari materi pada modul ini.
4. Perhatikan langkah-langkah dalam melakukan tugas dengan baik dan jika perlu konsultasikan hasil tersebut pada guru/instruktur.
5. Catatlah kesulitan yang anda dapatkan dalam modul ini untuk ditanyakan pada guru pada saat kegiatan tatap muka. Bacalah berbagai referensi yang berhubungan dengan materi modul ini untuk mendapatkan pengetahuan tambahan.
D. Tujuan Akhir
Setelah mempelajari modul ini diharapkan anda dapat :
1. Teliti dalam menghitung GLB.
2. Mengungkapkan kembali pengertian GLB.
3. Teliti dalam menghitung GLBB.
4. Mengungkapkan kembali pengertian GLBB.
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 ( F = 0 ).
S = X = v . t ; a = v/t = dv/dt = 0
v = S/t = ds/dt = tetap
Tanda (selisih) menyatakan nilai rata-rata.
Tanda d (diferensial) menyatakan nilai sesaat.
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 ( F = m . a ).
vt = v0 + a.t
vt2 = v02 + 2 a S
S = v0 t + 1/2 a t2
v0 = kecepatan awal benda
S = jarak yang ditempuh benda
f(t) = fungsi dari waktu t
vt = kecepatan sesaat benda
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.
Grafik gerak benda (GLB dan GLBB) pada umumnya terbagi dua, yaitu S-t dan grafik v-t.
Pemahaman grafik ini penting untuk memudahkan penyelesaian soal.
Khusus untuk grafik v-t maka jarak yang ditempuh benda dapat dihitung dengan cara menghitung luas dibawah kurva grafik tersebut.
GRAFIK GLB GRAFIK GLBB
(v = tetap ; S - t) (a = tetap ; v - t ; S - t2)
Gerak Karena Pengaruh Gravitasi
GERAK JATUH BEBAS: adalah gerak jatuh benda pada arah vertikal dari ketinggian h tertentu tanpa kecepatan awal (v0 = 0), jadi gerak benda hanya dipengaruhi oleh gravitasi bumi g.
y = h = 1/2 gt2
t = (2 h/g)
yt = g t = (2 g h)
g = percepatan gravitasi bumi.
y = h = lintasan yang ditempuh benda pada arah vertikal,(diukur dari posisi benda mula-mula).
t = waktu yang dibutuhkan benda untuk menempuh lintasannya.
GERAK VERTIKAL KE ATAS: adalah gerak benda yang dilempar dengan suatu kecepatan awal v0 pada arah vertikal, sehingga a = -g (melawan arah gravitasi).
syarat suatu benda mencapai tinggi maksimum (h maks): Vt = 0
Dalam penyelesaian soal gerak vertikal keatas, lebih mudah diselesaikan dengan menganggap posisi di tanah adalah untuk Y = 0.
Contoh:
1. Sebuah partikel bergerak sepanjang sumbu-X dengan persamaan lintasannya: X = 5t2 + 1, dengan X dalam meter dan t dalam detik. Tentukan:
a. Kecepatan rata-rata antara t = 2 detik dan t = 3 detik.
b. Kecepatan pada saat t = 2 detik.
c. Jarak yang ditempah dalam 10 detik.
d. Percepatan rata-rata antara t = 2 detik dan t = 3 detik.
Jawab:
a. v rata-rata = X / t = (X3 - X2) / (t3 - t2) = [(5 . 9 + 1) - (5 . 4 + 1)] / [3 - 2] = 46 - 21 = 25 m/ detik
b. v2 = dx/dt |t=2 = 10 |t=2 = 20 m/detik.
c. X10 = ( 5 . 100 + 1 ) = 501 m ; X0 = 1 m
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
b. Gerak pada arah sumbu Y (GJB/GLBB)
vy = 0
] Jatuh bebas
y = 1/2 g t2
Gbr. Gerak Setengah Parabola
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 (tetap)
X = v0x t = v0 cos .t
b. Arah sb-Y (GLBB)
v0y = v0 sin
Y = voy t - 1/2 g t2
= v0 sin . t - 1/2 g t2
vy = v0 sin - g t
Gbr. Gerak Parabola/Peluru
Syarat mencapai titik P (titik tertinggi): vy = 0
top = v0 sin / g
sehingga
top = tpq
A. Deskripsi
Dalam modul ini anda akan mempelajari gerak suatu benda atau materi. Modul ini membahas tentang gerak lurus yang berisi bahasan mengenai jarak, kedudukan, perpindahan, kelajuan, kecepatan, percepatan, gerak lurus beraturan, dan gerak lurus berubah beraturan. Persamaan lintasan materi yang bergerak seringkali menggunakan persamaan matematika. Materi yang bergerak lurus kecepatan gerak materi beraturan maka kecepatannya juga tetap, dan gerak materi ini dapat disebut gerak lurus beraturan maka kecepatannya berubah mengikuti pola tertentu atau dapat dikatakan materi tersebut memiliki percepatan yang tetap. Materi yang bergerak lurus dan kecepatannya berubah secara beraturan dapat disebut gerak lurus berubah beraturan atau GLBB. Pada GLBB ada gerak horisontal dan gerak vertikal. Pada gerak vertikal, percepatan gerak benda dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi.
B. Prasyarat
Agar dapat mempelajari modul ini anda harus telah mengetahui perbedaan antara besaran vektor dan besaran skalar, penjumlahan vektor, dan selisih vektor.
C. Petunjuk Penggunaan Modul
1. Pelajari daftar isi serta skema kedudukan modul dengan cermat dan teliti karena dalam skema modul akan nampak kedudukan modul yang sedang anda pelajari ini di antara modul-modul lain.
2. Pahami setiap materi teori dasar yang akan menunjang penguasaan suatu pekerjaan dengan membaca secara teliti. Bila terdapat evaluasi, maka kerjakanlah evaluasi tersebut sebagai sarana latihan.
3. Jawablah soal-soal pada tes formatif dengan jawaban singkat dan jelas serta kerjakan sesuai kemampuan anda setelah mempelajari materi pada modul ini.
4. Perhatikan langkah-langkah dalam melakukan tugas dengan baik dan jika perlu konsultasikan hasil tersebut pada guru/instruktur.
5. Catatlah kesulitan yang anda dapatkan dalam modul ini untuk ditanyakan pada guru pada saat kegiatan tatap muka. Bacalah berbagai referensi yang berhubungan dengan materi modul ini untuk mendapatkan pengetahuan tambahan.
D. Tujuan Akhir
Setelah mempelajari modul ini diharapkan anda dapat :
1. Teliti dalam menghitung GLB.
2. Mengungkapkan kembali pengertian GLB.
3. Teliti dalam menghitung GLBB.
4. Mengungkapkan kembali pengertian GLBB.
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 ( F = 0 ).
S = X = v . t ; a = v/t = dv/dt = 0
v = S/t = ds/dt = tetap
Tanda (selisih) menyatakan nilai rata-rata.
Tanda d (diferensial) menyatakan nilai sesaat.
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 ( F = m . a ).
vt = v0 + a.t
vt2 = v02 + 2 a S
S = v0 t + 1/2 a t2
v0 = kecepatan awal benda
S = jarak yang ditempuh benda
f(t) = fungsi dari waktu t
vt = kecepatan sesaat benda
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.
Grafik gerak benda (GLB dan GLBB) pada umumnya terbagi dua, yaitu S-t dan grafik v-t.
Pemahaman grafik ini penting untuk memudahkan penyelesaian soal.
Khusus untuk grafik v-t maka jarak yang ditempuh benda dapat dihitung dengan cara menghitung luas dibawah kurva grafik tersebut.
GRAFIK GLB GRAFIK GLBB
(v = tetap ; S - t) (a = tetap ; v - t ; S - t2)
Gerak Karena Pengaruh Gravitasi
GERAK JATUH BEBAS: adalah gerak jatuh benda pada arah vertikal dari ketinggian h tertentu tanpa kecepatan awal (v0 = 0), jadi gerak benda hanya dipengaruhi oleh gravitasi bumi g.
y = h = 1/2 gt2
t = (2 h/g)
yt = g t = (2 g h)
g = percepatan gravitasi bumi.
y = h = lintasan yang ditempuh benda pada arah vertikal,(diukur dari posisi benda mula-mula).
t = waktu yang dibutuhkan benda untuk menempuh lintasannya.
GERAK VERTIKAL KE ATAS: adalah gerak benda yang dilempar dengan suatu kecepatan awal v0 pada arah vertikal, sehingga a = -g (melawan arah gravitasi).
syarat suatu benda mencapai tinggi maksimum (h maks): Vt = 0
Dalam penyelesaian soal gerak vertikal keatas, lebih mudah diselesaikan dengan menganggap posisi di tanah adalah untuk Y = 0.
Contoh:
1. Sebuah partikel bergerak sepanjang sumbu-X dengan persamaan lintasannya: X = 5t2 + 1, dengan X dalam meter dan t dalam detik. Tentukan:
a. Kecepatan rata-rata antara t = 2 detik dan t = 3 detik.
b. Kecepatan pada saat t = 2 detik.
c. Jarak yang ditempah dalam 10 detik.
d. Percepatan rata-rata antara t = 2 detik dan t = 3 detik.
Jawab:
a. v rata-rata = X / t = (X3 - X2) / (t3 - t2) = [(5 . 9 + 1) - (5 . 4 + 1)] / [3 - 2] = 46 - 21 = 25 m/ detik
b. v2 = dx/dt |t=2 = 10 |t=2 = 20 m/detik.
c. X10 = ( 5 . 100 + 1 ) = 501 m ; X0 = 1 m
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
b. Gerak pada arah sumbu Y (GJB/GLBB)
vy = 0
] Jatuh bebas
y = 1/2 g t2
Gbr. Gerak Setengah Parabola
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 (tetap)
X = v0x t = v0 cos .t
b. Arah sb-Y (GLBB)
v0y = v0 sin
Y = voy t - 1/2 g t2
= v0 sin . t - 1/2 g t2
vy = v0 sin - g t
Gbr. Gerak Parabola/Peluru
Syarat mencapai titik P (titik tertinggi): vy = 0
top = v0 sin / g
sehingga
top = tpq
GLB dan GLBB
A. Deskripsi
Dalam modul ini anda akan mempelajari gerak suatu benda atau materi. Modul ini membahas tentang gerak lurus yang berisi bahasan mengenai jarak, kedudukan, perpindahan, kelajuan, kecepatan, percepatan, gerak lurus beraturan, dan gerak lurus berubah beraturan. Persamaan lintasan materi yang bergerak seringkali menggunakan persamaan matematika. Materi yang bergerak lurus kecepatan gerak materi beraturan maka kecepatannya juga tetap, dan gerak materi ini dapat disebut gerak lurus beraturan maka kecepatannya berubah mengikuti pola tertentu atau dapat dikatakan materi tersebut memiliki percepatan yang tetap. Materi yang bergerak lurus dan kecepatannya berubah secara beraturan dapat disebut gerak lurus berubah beraturan atau GLBB. Pada GLBB ada gerak horisontal dan gerak vertikal. Pada gerak vertikal, percepatan gerak benda dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi.
B. Prasyarat
Agar dapat mempelajari modul ini anda harus telah mengetahui perbedaan antara besaran vektor dan besaran skalar, penjumlahan vektor, dan selisih vektor.
C. Petunjuk Penggunaan Modul
1. Pelajari daftar isi serta skema kedudukan modul dengan cermat dan teliti karena dalam skema modul akan nampak kedudukan modul yang sedang anda pelajari ini di antara modul-modul lain.
2. Pahami setiap materi teori dasar yang akan menunjang penguasaan suatu pekerjaan dengan membaca secara teliti. Bila terdapat evaluasi, maka kerjakanlah evaluasi tersebut sebagai sarana latihan.
3. Jawablah soal-soal pada tes formatif dengan jawaban singkat dan jelas serta kerjakan sesuai kemampuan anda setelah mempelajari materi pada modul ini.
4. Perhatikan langkah-langkah dalam melakukan tugas dengan baik dan jika perlu konsultasikan hasil tersebut pada guru/instruktur.
5. Catatlah kesulitan yang anda dapatkan dalam modul ini untuk ditanyakan pada guru pada saat kegiatan tatap muka. Bacalah berbagai referensi yang berhubungan dengan materi modul ini untuk mendapatkan pengetahuan tambahan.
D. Tujuan Akhir
Setelah mempelajari modul ini diharapkan anda dapat :
1. Teliti dalam menghitung GLB.
2. Mengungkapkan kembali pengertian GLB.
3. Teliti dalam menghitung GLBB.
4. Mengungkapkan kembali pengertian GLBB.
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 ( F = 0 ).
S = X = v . t ; a = v/t = dv/dt = 0
v = S/t = ds/dt = tetap
Tanda (selisih) menyatakan nilai rata-rata.
Tanda d (diferensial) menyatakan nilai sesaat.
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 ( F = m . a ).
vt = v0 + a.t
vt2 = v02 + 2 a S
S = v0 t + 1/2 a t2
v0 = kecepatan awal benda
S = jarak yang ditempuh benda
f(t) = fungsi dari waktu t
vt = kecepatan sesaat benda
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.
Grafik gerak benda (GLB dan GLBB) pada umumnya terbagi dua, yaitu S-t dan grafik v-t.
Pemahaman grafik ini penting untuk memudahkan penyelesaian soal.
Khusus untuk grafik v-t maka jarak yang ditempuh benda dapat dihitung dengan cara menghitung luas dibawah kurva grafik tersebut.
GRAFIK GLB GRAFIK GLBB
(v = tetap ; S - t) (a = tetap ; v - t ; S - t2)
Gerak Karena Pengaruh Gravitasi
GERAK JATUH BEBAS: adalah gerak jatuh benda pada arah vertikal dari ketinggian h tertentu tanpa kecepatan awal (v0 = 0), jadi gerak benda hanya dipengaruhi oleh gravitasi bumi g.
y = h = 1/2 gt2
t = (2 h/g)
yt = g t = (2 g h)
g = percepatan gravitasi bumi.
y = h = lintasan yang ditempuh benda pada arah vertikal,(diukur dari posisi benda mula-mula).
t = waktu yang dibutuhkan benda untuk menempuh lintasannya.
GERAK VERTIKAL KE ATAS: adalah gerak benda yang dilempar dengan suatu kecepatan awal v0 pada arah vertikal, sehingga a = -g (melawan arah gravitasi).
syarat suatu benda mencapai tinggi maksimum (h maks): Vt = 0
Dalam penyelesaian soal gerak vertikal keatas, lebih mudah diselesaikan dengan menganggap posisi di tanah adalah untuk Y = 0.
Contoh:
1. Sebuah partikel bergerak sepanjang sumbu-X dengan persamaan lintasannya: X = 5t2 + 1, dengan X dalam meter dan t dalam detik. Tentukan:
a. Kecepatan rata-rata antara t = 2 detik dan t = 3 detik.
b. Kecepatan pada saat t = 2 detik.
c. Jarak yang ditempah dalam 10 detik.
d. Percepatan rata-rata antara t = 2 detik dan t = 3 detik.
Jawab:
a. v rata-rata = X / t = (X3 - X2) / (t3 - t2) = [(5 . 9 + 1) - (5 . 4 + 1)] / [3 - 2] = 46 - 21 = 25 m/ detik
b. v2 = dx/dt |t=2 = 10 |t=2 = 20 m/detik.
c. X10 = ( 5 . 100 + 1 ) = 501 m ; X0 = 1 m
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
b. Gerak pada arah sumbu Y (GJB/GLBB)
vy = 0
] Jatuh bebas
y = 1/2 g t2
Gbr. Gerak Setengah Parabola
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 (tetap)
X = v0x t = v0 cos .t
b. Arah sb-Y (GLBB)
v0y = v0 sin
Y = voy t - 1/2 g t2
= v0 sin . t - 1/2 g t2
vy = v0 sin - g t
Gbr. Gerak Parabola/Peluru
Syarat mencapai titik P (titik tertinggi): vy = 0
top = v0 sin / g
sehingga
top = tpq
GLB dan GLBB
A. Deskripsi
Dalam modul ini anda akan mempelajari gerak suatu benda atau materi. Modul ini membahas tentang gerak lurus yang berisi bahasan mengenai jarak, kedudukan, perpindahan, kelajuan, kecepatan, percepatan, gerak lurus beraturan, dan gerak lurus berubah beraturan. Persamaan lintasan materi yang bergerak seringkali menggunakan persamaan matematika. Materi yang bergerak lurus kecepatan gerak materi beraturan maka kecepatannya juga tetap, dan gerak materi ini dapat disebut gerak lurus beraturan maka kecepatannya berubah mengikuti pola tertentu atau dapat dikatakan materi tersebut memiliki percepatan yang tetap. Materi yang bergerak lurus dan kecepatannya berubah secara beraturan dapat disebut gerak lurus berubah beraturan atau GLBB. Pada GLBB ada gerak horisontal dan gerak vertikal. Pada gerak vertikal, percepatan gerak benda dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi.
B. Prasyarat
Agar dapat mempelajari modul ini anda harus telah mengetahui perbedaan antara besaran vektor dan besaran skalar, penjumlahan vektor, dan selisih vektor.
C. Petunjuk Penggunaan Modul
1. Pelajari daftar isi serta skema kedudukan modul dengan cermat dan teliti karena dalam skema modul akan nampak kedudukan modul yang sedang anda pelajari ini di antara modul-modul lain.
2. Pahami setiap materi teori dasar yang akan menunjang penguasaan suatu pekerjaan dengan membaca secara teliti. Bila terdapat evaluasi, maka kerjakanlah evaluasi tersebut sebagai sarana latihan.
3. Jawablah soal-soal pada tes formatif dengan jawaban singkat dan jelas serta kerjakan sesuai kemampuan anda setelah mempelajari materi pada modul ini.
4. Perhatikan langkah-langkah dalam melakukan tugas dengan baik dan jika perlu konsultasikan hasil tersebut pada guru/instruktur.
5. Catatlah kesulitan yang anda dapatkan dalam modul ini untuk ditanyakan pada guru pada saat kegiatan tatap muka. Bacalah berbagai referensi yang berhubungan dengan materi modul ini untuk mendapatkan pengetahuan tambahan.
D. Tujuan Akhir
Setelah mempelajari modul ini diharapkan anda dapat :
1. Teliti dalam menghitung GLB.
2. Mengungkapkan kembali pengertian GLB.
3. Teliti dalam menghitung GLBB.
4. Mengungkapkan kembali pengertian GLBB.
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 ( F = 0 ).
S = X = v . t ; a = v/t = dv/dt = 0
v = S/t = ds/dt = tetap
Tanda (selisih) menyatakan nilai rata-rata.
Tanda d (diferensial) menyatakan nilai sesaat.
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 ( F = m . a ).
vt = v0 + a.t
vt2 = v02 + 2 a S
S = v0 t + 1/2 a t2
v0 = kecepatan awal benda
S = jarak yang ditempuh benda
f(t) = fungsi dari waktu t
vt = kecepatan sesaat benda
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.
Grafik gerak benda (GLB dan GLBB) pada umumnya terbagi dua, yaitu S-t dan grafik v-t.
Pemahaman grafik ini penting untuk memudahkan penyelesaian soal.
Khusus untuk grafik v-t maka jarak yang ditempuh benda dapat dihitung dengan cara menghitung luas dibawah kurva grafik tersebut.
GRAFIK GLB GRAFIK GLBB
(v = tetap ; S - t) (a = tetap ; v - t ; S - t2)
Gerak Karena Pengaruh Gravitasi
GERAK JATUH BEBAS: adalah gerak jatuh benda pada arah vertikal dari ketinggian h tertentu tanpa kecepatan awal (v0 = 0), jadi gerak benda hanya dipengaruhi oleh gravitasi bumi g.
y = h = 1/2 gt2
t = (2 h/g)
yt = g t = (2 g h)
g = percepatan gravitasi bumi.
y = h = lintasan yang ditempuh benda pada arah vertikal,(diukur dari posisi benda mula-mula).
t = waktu yang dibutuhkan benda untuk menempuh lintasannya.
GERAK VERTIKAL KE ATAS: adalah gerak benda yang dilempar dengan suatu kecepatan awal v0 pada arah vertikal, sehingga a = -g (melawan arah gravitasi).
syarat suatu benda mencapai tinggi maksimum (h maks): Vt = 0
Dalam penyelesaian soal gerak vertikal keatas, lebih mudah diselesaikan dengan menganggap posisi di tanah adalah untuk Y = 0.
Contoh:
1. Sebuah partikel bergerak sepanjang sumbu-X dengan persamaan lintasannya: X = 5t2 + 1, dengan X dalam meter dan t dalam detik. Tentukan:
a. Kecepatan rata-rata antara t = 2 detik dan t = 3 detik.
b. Kecepatan pada saat t = 2 detik.
c. Jarak yang ditempah dalam 10 detik.
d. Percepatan rata-rata antara t = 2 detik dan t = 3 detik.
Jawab:
a. v rata-rata = X / t = (X3 - X2) / (t3 - t2) = [(5 . 9 + 1) - (5 . 4 + 1)] / [3 - 2] = 46 - 21 = 25 m/ detik
b. v2 = dx/dt |t=2 = 10 |t=2 = 20 m/detik.
c. X10 = ( 5 . 100 + 1 ) = 501 m ; X0 = 1 m
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
b. Gerak pada arah sumbu Y (GJB/GLBB)
vy = 0
] Jatuh bebas
y = 1/2 g t2
Gbr. Gerak Setengah Parabola
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 (tetap)
X = v0x t = v0 cos .t
b. Arah sb-Y (GLBB)
v0y = v0 sin
Y = voy t - 1/2 g t2
= v0 sin . t - 1/2 g t2
vy = v0 sin - g t
Gbr. Gerak Parabola/Peluru
Syarat mencapai titik P (titik tertinggi): vy = 0
top = v0 sin / g
sehingga
top = tpq
RPP Fisika
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
( RPP )
I. Identitas Mata Pelajaran
Sekolah : SMA
Kelas / Semester : XI (Sebelas) / Semester I
Mata Pelajaran : FISIKA
Jumlah Pertemuan : 6
Jumlah Jam : 12 x 45’
II. Standar Kompetensi
1. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik.
III. Kompetensi Dasar
1.1. Menganalisis gerak lurus, gerak melingkar dan gerak parabola dengan menggunakan vektor.
IV. Indikator Pencapaian
· Mendeskripsikan besaran perpindahan, kecepatan dan percepatan pada gerak lurus dengan menggunakan vektor · Memformulasikan besaran kecepatan dan percepatan pada gerak melingkar dengan menggunakan vektor · Menganalisis besaran perpindahan dan kecepatan pada gerak parabola dengan menggunakan vektor tangensial dan percepatan sentripetal pada gerak melingkar |
. |
V. Tujuan Pembelajaran
Peserta didik dapat:
1. Menganalisis gerak dua dimensi secara vektor dan skalar.
2. Menghitung besar dan arah perpindahan, kecepatan, dan percepatan gerak suatu benda.
3. Menganalisis gerak lurus beraturan dengan menggunakan grafik jarak terhadap waktu dan grafik kecepatan terhadap waktu.
4. Menganalisis gerak lurus berubah beraturan dengan menggunakan grafik jarak terhadap waktu dan grafik kecepatan terhadap waktu.
5. Menganalisis karakteristik gerak suatu benda melalui grafik.
6. Merumuskan persamaan gerak suatu benda melalui pengukuran besaran-besaran gerak.
7. Menganalis besaran-besaran yang berkaitan dengan gerak melingkar, yaitu perubahan sudut, kecepatan sudut, dan percepatan sudut.
8. Menganalisis hubungan antara besaran dalam gerak melingkar dengan gerak lurus.
VI. Materi Pembelajaran
Analisis Vektor untuk Gerak, Deskripsi Grafik untuk Gerak dan Gerak Melingkar.
Langganan:
Postingan (Atom)