Kinematika

KinematikaMempelajari tentang gerak benda tanpa memperhitungkan penyebab gerak atau perubahan gerak. Asumsi bendanya sebagai benda titik yaitu ukuran, bentuk, rotasi dan getarannya diabaikan tetapi massanya tidak(Sarojo, 2002)Pengertian dasar dari kinematika benda titik adalah pengertian lintasan hasil pengamatan gerakKeadaan gerak ditentukan oleh data dari posisi (letak) pada setiap saat

Gerak yang dipelajariGerak 1 dimensi lintasan berbentuk garis lurusGerak lurus beraturan (GLB)Gerak lurus berubah beraturan (GLBB)Gerak lurus berubah tidak beraturanGerak 2 dimensi lintasan berada dalam sebuah bidang datarGerak melingkarGerak parabolaGerak 3 dimensi lintasan berada dalam ruang (tidak dibahas)Gerak Relatif

Besaran fisika dalam studi KinematikaPerpindahan (displacement)Kecepatan (velocity)Percepatan (accelaration)

PerpindahanPerpindahan (displacement) letak sebuah titik vektor posisi, yaitu vektor yang dibuat dari titik acuan ke arah titik tersebut 2D 3D Perpindahan

Kecepatan (velocity)Kecepatan (velocity)Kecepatan rata-rata

Kecepatan sesaat

Percepatan (accelaration)Percepatan (accelaration)Percepatan rata-rata

Percepatan sesaat

Gerak Lurus BeraturanGerak benda titik dengan lintasan berbentuk garis lurus dengan jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu sama besar, dan arah gerak tetap.

Kecepatan rata-rata sama dengan kecepatan sesaat

Gerak Lurus Berubah BeraturanGerak benda titik dengan lintasan berbentuk garis lurus dengan jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu tidak sama besar, sedangkan arah gerak tetap.Posisi benda

Kecepatan benda

Latihan: GLB & GLBBProblem 1. A berlari dengan kecepatan 20 m/s. Dua menit kemudian B berlari dengan kecepatan 40 m/s. Pada jarak berapa B akan menyusul A.Problem 2. Sebuah partikel bergerak dalam arah x dengan persamaan lintasan x = 5t2 + 1, x(meter), t(detik). Hitung :(a) Kecepatan rata-rata antara t = 2s dan t = 3s(b) Kecepatan pada t = 2s(c) Posisi pada t = 10 dan t = 0(d) Percepatan rata-rata antara t = 2s dan t = 3s(e) Gambarkan grafik x(t), v(t) dan a(t)Problem 3. Percepatan sebuah benda dinyatakan a = 4x 2 pada x = 0 v0 = 10m/s. Tentukan kecepatan fungsi jarak v = v(x).

Gerak Melingkar(1)Gerak sebuah benda titik dengan lintasan melingkar dengan jari-jari R

Persamaan gerak melingkar

Gerak Melingkar(2)Kecepatan total

Komponen-komponen kecepatan

Besar

Gerak Melingkar(3)Percepatan total

Percepatan tangensial

Percepatan radial

Latihan: Gerak MelingkarProblem 4. Posisi sebuah partikel diberikan vektor

dengan = 2 rad/s. Tunjukkan bahwa lintasan gerak partikel adalah lingkaran, berapa kecepatan partikel dan berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk satu putaran penuh?

Gerak Parabola(1)Persamaan gerakArah mendatar(sumbu x)

Arah vertikal(sumbu y)

Gerak Parabola(2)Persamaan gerak parabola

Tinggi tertinggi didapatkan pada kondisi

Titik terjauh

Latihan: Gerak PeluruProblem 5. Sebuah peluru ditembakkan ke udara dengan v0 = 40m/s sudut elevasi 37 terhadap horisontal pada ketinggian 20 m. Carilah titik tertinggi dan terjauh.

Gerak 3 DimensiGerak muatan yang bergerak dalam medan magnet(Halliday et al., 2001)

F disebut juga gaya LorentzPada kasus khusus tertentu biasanya sudut antara v dan B saling tegak lurus sehingga lintasan muatan tersebut berbentuk lingkaran.

Gerak Relatif(1)Gerak sebuah benda yang berpusat pada kerangka acuan yang bergerakBenda dan kerangka acuan ini bergerak terhadap kerangka acuan yang dianggap diam.

Gerak Relatif(2)Hubungan vektor posisi

Hubungan vektor kecepatan

Hubungan vektor percepatan

Latihan: Gerak RelatifProblem 6. A berjalan dengan kecepatan 2 m/s disamping eskalator bergerak horisontal memerlukan waktu 3 menit. B berdiri diam di atas eskalator yang bergerak memerlukan waktu 2 menit. Sedangkan C berjalan dengan kecepatan yang sama dengan A diatas eskalator.(a) Waktu yang diperlukan oleh C untuk mencapai ujung eskalator.(b) Panjang eskalator.