GERAK

Gerak � Suatu benda dikatakan bergerak jika:

� Kedudukannya berubah terhadap suatu titik acuan

� Dapat memiliki lintasan perubahan kedudukan ataupun tidak

� Jenis Gerak:� Jenis Gerak:� Gerak Semu: saat benda bergerak

mengamati benda lain yang diam (penumpang kendaraan melihat pohon)

� Gerak Relatif: saat benda bergerak diamati oleh pengamat yang bergerak dan diam (orang balapan dan penonton)

Jarak dan Perpindahan� Jarak: panjang keseluruhan lintasan

yang ditempuh

� Perpindahan: perubahan posisi atau kedudukan suatu benda

•Jarak A-B

A

B

C

•Jarak A-B

•Perpindahan A-B

•Jarak B-C

•Perpindahan B-CJarak A-C Perpindahan A-C

+

Bergerak dalam Waktu� Kelajuan: cepat lambatnya perubahan

jarak benda terhadap perubahan waktu

waktu

jarakkelajuan =

t

sv =

Ket:

v = kelajuan/kecepatan (m/s)

s = jarak/perpindahan (m)

� Kecepatan: cepat lambatnya perubahan kedudukan benda terhadap perubahan waktu

waktu

nperpindahakecepa =tan

t

sv =

NB: Nilai besaran kecepatan biasanya diikuti dengan keterangan arahnya

t = waktu (s)

Terus Melesat dalam Waktu

� Perlajuan: Perubahan kelajuan setiap satuan waktu

waktu

kelajuanperlajuan =

t

va =

Ket:

a = perlajuan/percepatan (m/s2)

� Percepatan: Perubahan kecepatan setiap satuan waktu

waktu

kecepapercepa

tantan =

t

va =

NB: Nilai besaran percepatan biasanya diikuti dengan keterangan arahnya

waktuperlajuan =

ta = a = perlajuan/percepatan (m/s )

v = kelajuan/kecepatan (m/s)

t = waktu (s)

Gerak Lurus� Gerak Lurus Beraturan (GLB): gerak

benda dalam lintasan yang lurus dengan kecepatan tetap. Contoh:� Gerak mobil saat di jalan tol / kereta api

� Gerak Cahaya

� Gerak Lurus Berubah Beraturan � Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB): gerak benda dalam lintasan lurus dengan kecepatan yang berubah secara beraturan. Contoh:� Gerak sepeda menuruni lintasan miring

� Gerak benda jatuh bebas

Gerak Lurus Beraturan

� Gerak Lurus Beraturan (GLB): gerak benda dalam lintasan yang lurus dengan kecepatan tetap.

Cirinya:Cirinya:

� Lintasan lurus

� Kecepatannya tetap

� Percepatannya nol

Besaran-besaran dalam GLB

� Kelajuan rata-rata

� Kecepatan rata-rataiperlukanWaktuYangD

uhYangDitempJarakTotalkelajuan ratarata =−

t

sv =

0sssv

−=∆=nperpindahakecepa =tan 0 vv

v+=

� Percepatan rata-rata

� selalu nol

0

0

tt

ss

t

sv

−−=

∆∆=

iperlukanWaktuYangD

nperpindahakecepa ratarata =−tan

20 vv

v+=

Keterangan:

S0 = kedudukan awal; t0 = waktu awal; v0 = kecepatan awal;

S = kedudukan akhir; t = waktu akhir; v = kecepatan akhir;

Gerak Lurus Berubah Beraturan

� Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB): gerak benda dalam lintasan lurus dengan kecepatan yang berubah secara beraturan. berubah secara beraturan.

Cirinya:

� Lintasan lurus

� Kecepatannya berubah secara beraturan

� Percepatannya tetap, tetapi tidak nol

Besaran-besaran dalam GLBB

� Menghitung kecepatan:

� Menghitung perpindahan:

0

0

tt

vv

t

va

−−=

∆∆= 0

0 vvatt

vva −=→−=

Jika

t0 = 0 sso atvv += 0

(1)

� Menghitung perpindahan:

tvs ratarata ×= −dgn ( )

20 vv

v ratarata

+=−

( )atvvt

vvs +=→×+= 0

0

2( )

tatvv

s ×++=2

00

( )t

atvs ×+=

2

2 0

221

0 attvs +=(2)

Besaran-besaran dalam GLBB� Menghitung kecepatan tanpa

mengetahui waktu

221

0

00

attvs

a

vvtatvv

+=

−=→+=(1)

(2)2 −+ −= vvvv

a

vv

a

vv

a

v

a

v

a

vs 00

20

20

21

2

21 −+−+=

a

v

a

vs

20

21

2

21 −=

0210

0

−+

−=a

vva

a

vvvs

−++−=

20

20

2

21000 2

a

vvvva

a

vv

a

vvs

20

21

2

20

21

2

2

21

200 2

a

vva

a

va

a

va

a

v

a

vvs −++−=

a

vv

a

v

a

v

a

v

a

vvs 0

20

21

2

21

200 −++−=

aa 22

( )20

2

2

1vv

as −=

20

22 vvas −=

asvv 220

2 +=(3)

Gerak Jatuh Bebas

� GJB adalah gerak sebuah benda yang jatuh dari suatu ketinggian tertentu. (disebut jatuh bebas karena gaya ini bebas dari gaya dorongan)bebas dari gaya dorongan)

� GJB adalah GLBB pada lintasan vertikal

� GLBB → a = tetap, GJB → a = tetap

= g (percepatan gravitasi bumi = 9,8 m/s2)

� Karena jatuh bebas, v0 = 0 m/s2

Besaran-besaran dalam GJB

GLBB GJB[V0=0 m/s]; [a = g]; [s = y]

gtv =atvv +=2

21 gty =

gtv =atvv += 0

221

0 attvs +=

asvv 220

2 += gyv 22 =

Gerak Vertikal ke Atas

� GVA adalah gerak sebuah benda yang didorong untuk bergerak searah vertikal permukaan Bumi.

� GVA adalah GLBB pada lintasan � GVA adalah GLBB pada lintasan vertikal (dengan bantuan dorongan/ v0≠ 0)

� GLBB → a = tetap, GVA → a = tetap

= -g (bernilai negatif karena berlawanan dengan arah percepatan gravitasi Bumi)

Besaran-besaran dalam GVA

GLBB GVA[a = - g]; [s = y]

atvv += 0 gtvv −= 0atvv += 0

221

0 attvs +=

asvv 220

2 +=

gtvv −= 0

221

0 gttvy −=

gyvv 220

2 −=

Contoh Soal� Sebuah sepeda motor berGLB dan

menempuh jarak 100 m dalam 10 sekon, tentukanlah kelajuan motor tersebut dan berapa lama waktu yang ditempuh untuk jarak 36 km?

� Dik: s = 100 m - Dit: (a) v = …?

t = 10 s (b) t36km=….?

� Jawab:

sm

s

m

t

sv 10

10

100 ===(a).

(b).

jamt

sm

t

v

st

t

sv

sm

1

360010

000.36

=

==

=→=

Contoh Soal� Sebuah truk mulai dari keadaan diam

bergerak dengan percepatan tetap 4 m/s2. tentukan kecepatan dan jarakyang ditempuh truk setelah bergerak selama 4 sekon.

� Dik: a = 4 m/s2 - Dit: (a). v = ….? � Dik: a = 4 m/s - Dit: (a). v = ….?

t = 4 s; v0 = 0 m/s (b). S = …?

� Jawab:

sm

sm

v

sv

atvv

16

)4)(4(0 2

0

=+=+=(a).

(b).

ms

s

sss

attvs

sm

32

)16(20

)4)(4()4(0 221

221

0

=+=

+=

+=

Contoh Soal� Sebuah batu dijatuhkan ke dalam

sebuah sumur tua. Setelah 3s terdengar bunyi batu tersebut mengenai air. Berapakah kedalaman sumur tersebut?

� Dik: t = 3 s - Dit: y = …?� Dik: t = 3 s - Dit: y = …?

g = 10 m/s2

� Jawab:

my

y

sy

gty

sm

45

)9(5

)3)(10( 221

221

===

=

Contoh Soal� Sebuah bola dilempar ke atas dengan kecepatan

awal 15 m/s. (a) berapakah waktu yang diperlukan untuk mencapai titik tertinggi? (b) berapa ketinggian maksimum bola tersebut?

� Dik: v0 = 15 m/s - Dit: (a) tymax = …?

g = 10 m/s2 (b)ymax = …?

� Jawab� Jawab

st

t

t

vyugtvv

sm

sm

y

sm

ysm

ysm

sm

sm

y

5,110

15

15)10(

)10(150

0:/

2

2

2

max

max

max

maxmax0

==

=

−=

=→−=(a).

( ) ( )( )

my

y

y

vyugyvv

sm

sm

sm

sm

sm

sm

sm

25,1120

225

22520

102150

0:/2

2

2

2

2

2

2

2

max

max

max2

maxmax20

2

==

=

−=

=→−=(b).

Latihan Soal1. Sebuah motor menempuh jarak 110 km

kearah timur dalam 2 jam, kemudian berbalik arah dan menempuh jarak 40 km dalam 30 menit. Tentukan: (a). Perpindahan, (b). Jarak, (c). Kecepatan, dan (d) Kelajuan motor tersebut!

2. Kecepatan sebuah mobil bertambah dengan 2. Kecepatan sebuah mobil bertambah dengan tetap dari 6 m/s menjadi 20 m/s sewaktu menempuh jarak 70 m. Tentukan percepatan dan waktu tempuh mobil!

3. Sebuah pesawat terbang bergerak dipercepat 2,5 m/s2. Untuk tinggal landas (take off) pesawat tersebut memerlukan kecepatan 60 m/s. Berapa panjang landasan minimum yang diperlukan?

Latihan Soal

4. Sebuah bola alumunium bermassa 4,73 kg dan bola besi bermassa 11,68 kg memiliki ukuran yang sama. keduanya dijatuhkan dari ketinggian 49 m di atas tanah. (a) berapa lama waktu yang diperlukan masing-masing bola untuk menumbuk tanah? (b) berapa kecepatan menumbuk tanah? (b) berapa kecepatan bola sesaat sebelum menumbuk tanah?

5. Sebuah bola dilempar ke atas dan mencapai titik tertingginya 20 m. hitunglah: (a) kecepatan awal bola saat dilempar; (b) waktu yang diperlukan untuk mencapai titik tertinggi