FISIKA KU FISIKA MU MARI BELAJAR AMBAR WATI ANGGIT INAYATUL LATIFAH ANIFFAH ARDITYANINGRUM BETRIANA DWI SAPUTRI DIAH RESTI KARTIKA LAILITA PRAMESTY LISTIAN DINI PRATAMI MEGA CROSITA SARI NATALIA AYU TRIATMAJA NUR RIA TRI JAYANTI

BAB 3 GERAK LURUS 3.1

3.1 PENDAHULUAN  Suatu benda dikatakan bergerak bila kedudukannya selalu berubah terhadap suatu acuan  Ilmu yang mempelajari gerak tanpa mempersoalkan penyebabnya disebut Kinematika  Untuk menghindari terjadinya kerumitan gerakan benda dapat didekati dengan analogi gerak partikel (benda titik)  Gerak lurus disebut juga sebagai gerak satu dimensi 3.2

3.3 Perubahan kedudukan benda dalam selang waktu tertentu (tergantung sistem koordinat). Catatan: Jarak Skalar Panjang lintasan sesungguhnya yang ditempuh oleh benda o BA perpindahan X1X1 X2X2  X = X 2 – X 1 A B 5 m Contoh: Benda bergerak dari A ke B (5 m) dan kembali lagi ke A Perpindahan (  X) = 0 Jarak = 5 m + 5 m = 10 m 3.2 PERPINDAHAN, KECEPATAN DAN PERCEPATAN 1. Perpindahan  Vektor

Bila benda memerlukan waktu  t untuk mengalami perpindahan  X, maka : t x t1t1 t2t2 xx x1x1 x2x2 Lintasan tt B. Kecepatan Sesaat Kecepatan rata-rata apabila selang waktu mendekati nol (kecepatan pada suatu saat tertentu). 3.4 V rata-rata = kemiringan garis yang menghubungkan X 1 dan X 2 Kecepatan Rata-rata = Perpindahan Waktu yang diperlukan 2. Kecepatan Vektor A. Kecepatan Rata-rata dt dx t X V t sesaat      0 lim t X tt XX V rata        12 12

3.5 Catatan : Kelajuan Skalar Bila benda memerlukan waktu t untuk menempuh jarak X maka : A. Percepatan Rata-rata Perubahan kecepatan per satuan waktu. B. Percepatan Sesaat Perubahan kecepatan pada suatu saat tertentu (percepatan rata-rata apabila selang waktu mendekati nol). Kelajuan Rata-rata = Jarak total yang ditempuh Waktu yang diperlukan 3. Percepatan t V tt VV a rata        t V a t     0 lim 2 2 dt xd dV a  t X V 

v v x = s s = v x t v = t = s t s v vv x 1 ; t 1 x 2 ; t 2 v t Luas = jarak(s) kecepatan sesaat

Grafik Jarak (s) – waktu (t)Grafik kecepatan(v) – waktu(t) Grafik percepatan(a) – waktu(t) Jarak (s)kecepatan (v)Percepatan (a) GRAFIK PADA GERAK LURUS BERATURAN (GLB)

3.3 GERAK LURUS BERATURAN (GLB) Gerak benda pada lintasan lurus dengan kecepatan tetap X = x 0 + vt 0 x0x0 x t V = Konstan 0 V = konstan v t 3.6 Posisi Kecepatan Catatan: Percepatan (a) = 0 V = S/t

GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN (GLBB) Gerak lurus yang percepatannya tidak berubah (tetap) terhadap waktu  dipercepat beraturan Percepatan 0 a = konstan a t a = Konstan x t x = x 0 + v 0 t + ½ at 2 Posisi v t v = v 0 + at Kecepatan

BENDA BERGERAK DENGAN KECEPATAN TIDAK TETAP DIPERCEPAT ( a + )DIPERLAMBAT ( a - )

Jarak (s)kecepatan (v)Percepatan (a) Jarak (s) – waktu (t) kecepatan (v) – waktu (t) percepatan (a) – waktu (t) GRAFIK PADA GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN (GLBB) di Percepat ( a + ) GRAFIK PADA GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN (GLBB) di Percepat ( a + ) X = Vo.t + ½ at 2 V = Vo + ata = (V/Vo) : t Vo 2 = V 2 + 2a.s

Jarak (s)kecepatan (v)Percepatan (a) Jarak (s) – waktu (t)kecepatan (v) – waktu (t) percepatan (a) – waktu (t) GRAFIK PADA GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN (GLBB) di Perlambat ( a - ) GRAFIK PADA GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN (GLBB) di Perlambat ( a - ) X = Vo.t - ½ at 2 V = Vo - ata = (V/Vo) : t V 2 = Vo 2 - 2a.s

Percepatan : besarnya pertambahan kecepatan setiap detiknya Gerak Lurus dipercepat Beraturan jika suatu benda mengalami gerak lurus beraturan dengan kecepatan V m/s kemudian olehsuatu sebab mendapat suatu percepatan sebesar a = m/det 2 sehingga menjadi kecepatan awal / Vo. rumus : Gerak lurus diperlambat Beraturan rumus : I.V = Vo + at II.S = Vot + ½ at 2 III. V 2 = Vo 2 + 2aS I.V = Vo – at II.S = Vot – ½ at 2

Gerak dipercepat gerak suatu benda yang mula-mula dalam keadaan diam kemudian diberi gaya sehingga melampaui oleh percepatan dengan kecepatan awal o. rumus : I.V = at II.S = ½ at 2 I.V = at II.S = ½ at 2

Merupakan contoh dari gerak lurus berubah beraturan Percepatan yang digunakan untuk benda jatuh bebas adalah percepatan gravitasi (biasanya g = 9,8 m/det 2 ) Sumbu koordinat yang dipakai adalah sumbu y Jadi, gerak yang dipercepat karena adanya gaya tarik bumi dari benda yang mula-mula diatas permukaan bumi. 3.8 Hati-hati mengambil acuan  Arah ke atas positif (+)  Arah ke bawah negatif (-) 3.5 GERAK JATUH BEBAS v 2 = v g (y – y 0 ) y = y 0 + v o t – ½ gt 2 v = v 0 - gt

GERAK PELURU Gerak Peluru merupakan suatu jenis gerakan benda yang pada awalnya diberi kecepatan awal lalu menempuh lintasan yang arahnya sepenuhnya dipengaruhi oleh gravitasi.

Keterangan : untuk menyelesaikan perhitungan dari gerak ini maka vektor V diurai pada sumbu x dan sumbu y. Pada sumbu x hasil uraiannya adalah Rumus : Pada sumbu y hasil uraiannya adalah Rumus : S = (Vo cos α).t S = (Vo sin α) – ½ g.t 2 V = (Vo sin α) - gt Vo x = Vo.cos α = Vo Vo y = Vo sin α

1. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 27 km/jam, kemudian mobil dipercepat dengan percepatan 2 m/s 2. Hitunglah kecepatan mobil dan jarak yang ditempuhnya selama 5 detik setelah percepatan tersebut. Jawab : Vo = 27 km/jam = m /3600s = 7,5 m/s Xo = 0, a = 2 m/s 2, t = 5 s - Kecepatan mobil V = Vo +at = 7,5 + 2,5 = 17,5 m/s - Jarak yang ditempuh mobil X = Xo + Vo.t + 1/2a.t 2 = 62,5 m V = 17,5 m/s Xo = 0 X = 62,5 m Vo = 7,5 m/s Contoh Soal 3.9

2. Seorang pemain baseball melempar bola sepanjang sumbu Y dengan kecepatan awal 12 m/s. Berapa waktu yang dibutuhkan bola untuk mencapai ketinggian maksimum dan berapa ketinggian maksimum yang dapat dicapai bola tersebut? Percepatan bola ketika meninggalkan pemain adalah a = -g. Kecepatan pada ketinggian maksimum adalah V = 0 Jawab : t = (V-Vo)/g = (0 - 12) / (-9,8) = 1.2 s V = Vo + gt Waktu untuk mencapai ketinggian maksimum : Ketinggian maksimum yang dicapai : Y=0 Y = 7,3 m () () m3,7= m/s m/s 12-0 = a2 v-v = y o 4.0

Hukum-Hukum Newton Tentang Gerak 1.Hukum I Newton =“ jika resultan gaya yang akan bekerja pada suatu benda sama dengan nol. Maka benda tersebut akan tetap diam atau tetap bergerak lurus dengan kecepatan tetap.” Hukum I Newton menyatakan kecenderungan setiap benda untuk mempertahankan keadaannya. Dalam hal ini benda bersifat “lembam” atau inersia sehingga hukum I newton disebut juga Hukum KELEMBAMAN. 2.Hukum II Newton 3.Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda besarnya sebanding dengan resultan gaya dan beerbanding terbalik dengan massa benda, dan arahnya searah dengan resultan gaya. ΣF = 0

keterangan: a = percepatan benda (m/s 2 ) F = resultan gaya yang bekerja pada benda (N) m = massa benda (kg) GAYA GESEK gaya yang terjadi akibat dua permukaan benda yang bersentuhan dan arahnya berlawanan dengan arah gerak benda. gaya gesek besarnya sebanding dengan gaya normal. gaya normal bisa dinyatakan dengan persamaan Sedangkan bentuk gaya gesek dinyatakan dengan persamaan : keterangan : fg = gaya gesek (N) μ = koefisien gesekan (0≤ μ ≤1) m = massa benda (kg) g = percepatan gravitasi (m/d 2 ) a=F/m atau F = m.a N = m.g fg = μ.N = μ.m.g

3. Hukum III Newton “Jika benda pertama mengerjakan gaya (aksi) pada benda kedua, maka benda kedua akan mengerjakan gaya (reaksi) pada benda pertama yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan.” Gaya aksi = gaya reaksi Massa adalah suatu ukuran banyaknya materi di dalam benda. Berat adalah ukuran gaya tariknya ke pusat bumi pada benda tersebut.

Massa : ukuran banyaknya materi yang terkandung dalam suatu benda. Massa diukur dengan menggunakan neraca. Satuan massa dalam SI adalah kilogram. Massa termasuk besaran skalar Massa merupakan besaran yang tidak memiliki arah. Hukum kedua Newton menyatakan bahwa gaya F adalah massa benda (m) dikalikan dengan percepatan a :Hukum kedua Newtongayapercepatan F = m.a

Berat : gaya gravitasi bumi yang bekerja pada suatu benda. Berat termasuk besaran vektor Berat merupakan besaran yang memiliki arah. Arah berat selalu tegak lurus terhadap permukaan bumi. Berat merupakan salah satu bentuk gaya. Berat dapat diukur dengan menggunakan neraca pegas atau dinamometer. Satuan berat dalam SI dinyatakan dalam Newton. Persamaan Gaya berat: Keterangan: w = berat benda (N) m = massa benda (kg) g = percepatan gravitasi (m/s2) = 9,8 N/kg w=m x g

Massa dan Berat 1.Elastisitas Elastisitas adalah sifat benda yang setelah diberi gaya dan kemudian gaya dihilangkan tetap dapat kembali ke bentuk semuladanbentuk Sifat elastisitas benda seperti karet gelang atau ketapel dapat difungsikan sebagai penggerak mekanik untuk mengirimkan proyektil sebagaimana trebuchet (senjata kuno pelempar batu). 1. Gaya Pegas

Hukum Hooke untuk pegas yang bergerak secara vertikal Hukum Hooke adalah hukum atau ketentuan mengenai gaya dalam bidang ilmu fisika yang terjadi karena sifat elastisitas dari sebuah pir atau pegas. Besarnya gaya Hooke ini secara proporsional akan berbanding lurus dengan jarak pergerakan pegas dari posisi normalnya, atau lewat rumus matematis dapat digambarkan sebagai berikut: F adalah gaya (N) k adalah konstante pegas (N/m) x adalah jarak pergerakan pegas dari posisi normalnya (m) 2. Hukum hooke

picture

modulus elastis sebanding dengan Tegangan dan berbanding terbalik Regangan. dan tegangan berbanding dengan regangan. = perbandingan antara tegangan dengan renggangan yang memenuhi hukum hooke. Tegangan (STREES) Didefinisikan perbandingan besar gaya Fterhadap luas bidang penampang A. F = gaya (N) A = luas penampang (m 2 ) tegangan (N/m 2 ) 3. Modulus elastisitas Tegangan = F/A Hasil bagi antara gaya dengan luas penampang / Tegangan sebanding lurus dengan gaya dan berbanding terbalik dengan luas penampang.

Regangan (STRAIN = e) ∆L = pertambahan panjang (m) L = panjang awal mula-mula (m) e = renggangan Adalah hasil bagi antara pertambahan panjang dengan panjang awal atau mula-mula tanpa satuan. e = ∆L / L

TERIMA KASIH