Minggu 2 Gerak Lurus Satu Dimensi

Jenis Gerak Translasi – Perpindahan Mobil bergerak, kita berjalan Rotasi – Perputaran Bumi berputar, Roda Vibrasi – Getaran - Osilasi Senar gitar, gelombang air, Ayunan dsb

Ilmu Tentang Gerak Ilmu yang mempelajari gerak tanpa peduli penyebab gerak adalah Kinematika Ilmu yang mempelajari gerak dan konsep-konsep fisis seperti gaya dan massa adalah dinamika Minggu ini kita mempelajari kinematika dalam ruang dimensi satu: gerak pada garis lurus Kita akan memahami konsep perpindahan, kecepatan dan percepatan.

Model Partikel Model partikel, sebuah benda dianggap sebuah titik, benda yang bermassa tapi tidak mempunyai ukuran atau ukurannya tidak ditinjau atau diabaikan. Contoh bumi mengelilingi matahari, ukuran bumi dapat diabaikan. Mobil bergerak, biasanya menggunakan model partikel dengan menggunakan titik pusat massa.

Posisi? Posisi - Lokasi partikel ditinjau dari titik acuan yang biasa disebut titik nol atau titik origin koordinat.

Pengamatan Perubahan Posisi

Dalam Grafik x-t

Perpindahan Perpindahan adalah perubahan posisi pada interval waktu tertentu Untuk menandakan perubahan kita menggunakan simbol “delta” - D Posisi berubah dari nilai awal xi ke nilai akhir xf, maka perpindahan : Dx = xf - xi Ingat i – initial (awal), f – final (akhir)

Jarak tempuh vs Perpindahan Perlu kita perhatikan dan membedakan istilah jarak tempuh dan perpindahan Perpindahan adalah perubahan posisi , besaran vektor, walapun satu dimensi, tetap ada arah (+) dan (-). Memperhatikan posisi awal dan akhir. Jarak tempuh adalah panjang lintasan yang dilalui partikel, sebuah besaran skalar, tidak ada arah, bernilai selalu positif, tidak memperhatikan posisi awal dan akhir.

Kecepatan rata-rata Kita ingin mengetahui seberapa cepat posisi berubah terhadap perubahan waktu. Mendefinisikan kecepatan rata-rata: perpindahan Dx dibagi dengan interval waktu Dt atau

Interpretasi Grafik x-t vx rata-rata = kemiringan garis dari posisi awal ke posisi akhir

Contoh vx rata-rata xi = 25 m , ti = 1 s xf = 50 m , tf = 3 s = (50 m – 25 m)/(3s-1s) = 12.5 m/s

Laju rata-rata Perhatikan bahwa Laju dan kecepatan adalah dua hal yang berbeda Kecepatan – vektor Laju – skalar Laju rata-rata = Jarak tempuh dibagi dengan interval waktu

Contoh Umpama jarak titik A dan B adalah 10 km. Kita berjalan dari titik A ke B dan kemudan kembali ke titik A setelah interval waktu 1 jam. Kecepatan rata-rata = 0, karena perpindahan = 0 Laju rata-rata = 20 km/jam

Kecepatan sesaat Kita mulai dengan kecepatan rata-rata, dari posisi A ke B. Kemudian jika kita perkecil interval waktu antara A dan B, kita melihat garis menjadi Garis Singgung pada kurva.

Kecepatan sesaat Sesaat? Artinya interval waktu yang pendek. kita inginkan Dt mendekati nol atau mengunakan limit Catatan: Kita mengubah simbol D dengan d yang menyatakan dt adalah interval waktu Dt sangat kecil Laju sesaat = |kecepatan sesaat|

Percepatan atau akselerasi Seperti definisi kecepatan rata-rata, kita mendefinisikan percepatan rata-rata adalah perubahan kecepatan dibagi dengan interval waktu

Percepatan sesaat Seperti sebelumnya: percepatan sesaat adalah

Grafik v-t Kemiringan Garis pada kurva v-t adalah percepatan

Contoh: Grafik x-t dan v-t

Contoh: Grafik v-t, dan a-t

Contoh perubahan x, v untuk a tetap

Gerak 1D dengan a=konstan Percepatan rata-rata = percepatan sesaat = konstan ti = 0, tf = t, maka Ingat ax Konstan

Grafik v-t

Grafik a-t

Grafik x-t

a = konstan Kecepatan Rata-Rata : Dari definisi kecepatan rata-rata:

Substitusi vxf Ingat ax Konstan

Substitusi t Ingat ax Konstan

Persamaan ax = konstan

Contoh soal Sebuah batu dilemparkan dari atas sebuah bangunan dengan kecepatan awal 20,0 m/s lurus ke atas, pada ketinggian awal 50,0 m dari atas tanah. Tentukan (a) waktu yang diperlukan untuk batu untuk mencapai ketinggian maksimum, (b) ketinggian maksimum, (c) waktu yang diperlukan batu untuk kembali ke ketinggian yang awal dan kecepatan batu saat itu, (d) waktu yang diperlukan untuk batu mencapai tanah, dan (e) kecepatan dan posisi batu pada t = 5,00 s?

Semangat Belajar!