Pertemuan 02 Kinematika Partikel 1 Matakuliah : K0252/Fisika Dasar I Tahun : 2007 Versi : 0/2 Pertemuan 02 Kinematika Partikel 1

Learning Outcomes Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa dapat : Menunjukkan konsep dasar kinematika partikel 1 : gerak satu dimensi ; lintasan , kecepatan ,percepatan , gerak lurus ;- gerak kurus beraturan , - gerak lurus percepatan konstan , -gerk lurus percepatan tak kostan → C1 (TIK - 2)

Outline Materi • Materi 1 Gerak satu dimensi - Lintasan , kecepatan dan percepatan • Materi 2 Gerak lurus - Gerak lurus beraturan - Gerak lurus dengan percepatan konstan - Gerak lurus dengan percepatan tidak konstan

ISI Kinematika partikel adalah ilmu yang mempelajari .tentang gerak benda (lintasan benda) tanpa mempermasalahkan penyebab gerak . Pertemuan ke dua (P02) mem -bahas tentang gerak satu dimensi dan pertemuan ke tiga (P03) tentang gerak dua dimensi . Penggunaan ilmu ini mulai dari lapangan tennis (perhitungan lintasan bola) sampai pada bidang antariksa (perhitungan lintasan satelit dan roket)

• 1. LINTASAN . KECEPATAN DAN PERCEPATAN Kinematika : ilmu yang mempelajari gerak benda tanpa memperhatikan penyebab gerak. Partikel bagian terkecil dari benda ; benda dianggap sebagai partikel bermassa tanpa volum sehingga benda tidak mengalami rotasi. 1•.Lintasan : panjang jalur yang ditempuh partikel / benda dari titik awal sampai titik akhir. ΔX = Xakhir(F) - Xawal(I) xI xF

han letak partikel (benda) terhadap waktu (=linta 2• Kecepatan : Kecepatan adalah lajunya peruba- han letak partikel (benda) terhadap waktu (=linta san (ΔX) per waktu yang diperlukan menempuh lintasan (Δt)). . ................(02-01) Pada umumnya lintasan yang dilalui sebuah partikel berada dalam bidang atau ruang sehing -ga kedudukan benda dapat dinyatakan dalam vector posisi (Gambar 2-01) .

Kecepatan sesaat dalam bentuk vektor : ..................(02-02) atau Y A,tA lintasan rA r B - r A = ∆r B,tB r B X Gambar 2-01. Gerakan benda dalam vektor posisi Kecepatan sesaat dalam bentuk vektor : ..................(02-02) atau ...........(02-03)

3. Percepatam : Percepatan sebuah partikel (benda) adalah laju perubahan kecepatan terhadap waktu. Y 1 V1 V1 2 V2 V2 - V1 = ∆V lintasan V2 X Gambar 2-03 : Peruhan vektor kecepatan - Percepatan rata-rata , arar-rata : ............(02-04)

Sebagai besaran vektor ; ............(02-04) - Percepatan sesaat , a : Sebagai besaran vektor ; ............(02-04) ............(02-05) • 2.GERAK LURUS Gerak lurus adalah gerakan partikel/benda yang lintasannya berupa garis lurus - Gerak lurus beraturan (GLB) Gerakan partikel/benda dengan kecepatan V kon- stan dan mengikuti suatu garis lurus .

- Gerak lurus dengan percepatan konstan X (lintasan) = V (kecepatan) x t (waktu tempuh) - Gerak lurus dengan percepatan konstan Gerakan partikel dibatasi pada gerak satu dimensi dengan percepatan a konstan. atau , t0 = 0 ...(02-06)

Dari persamaan (02-05) diperoleh : V = V + at .............(02-07) dan dengan persamaan di bawah ini : Vrata-rata = ½ (V + V0) dan X = X0 + Vrata-rata t diperoleh : S = S0 + V0 t + ½ a t2 ...........(02-08) V2 = V02 + 2 a S ............(02-09) - Gerak lurus dengan percepatan tidak konstan Partikel/benda mengalami percepatan yang meru- pakan fungsi lecepatan .

simulasi gerak dengan percepatan konstan http://www.walter-fendt.de/ph11e/acceleration.htm

Persamaan ini bila diintegralkan menghasilkan : a = - kV ; k = konstanta Persamaan ini bila diintegralkan menghasilkan : ..................(02-09) dan persamaan lintadannya : ...................(02-10) Contoh soal 1 : Sebuah kendaraan melaju ke arah utara dan ..........

jam menjadi 50 km/jam,sambil berpindah sejauh 0,08 km. berkurang kecepatannya secara teratur dari 70km/ jam menjadi 50 km/jam,sambil berpindah sejauh 0,08 km. a). Berapa besar percepatannya b). Berapa lama berlangsungnya percepatan nya. c). Bila perlambatan tersebut berlangsung terus berapa waktu yang diperlukan sampai berhenti d). Berapakah jarak yang ditempuh sampai berhenti. Jawaban : a).Percepatan a = ( v2 – v02 )/(2(x – x0)) a = ( (50 km/jam) – (70 km/jam)2) / (2(0.08 km)) = - 1.16 m / s2 Jadi kendaraan mengalami perlambatan 1.16 m/s2

b).t = (v – v0 )/a → t = (-20000 m/3600 s)/1,16m/s2 → t = 4.8 st = 4,8s c).t = (v – v0 )/a → t = (0 – 70000 m/3600 s)/ (- 1.16m/s2) → t = 16.8 s t = 16,8s d). X – X-0 = v0 t + ½ a t2 = (70000 m / 3600 s )16,8 s ) + ½ (- 1,16 m / s2 ) (16,8 s)2 = 163 m Contoh soal 2 : Sebuah balon naik dengan kecepatan 12 m/s . Ketika tingginya 80 m di atas tanah sebuah benda dijatuhkan . Berapa lama waktu yang diperlukan benda untuk mencapai tanah.

Jawaban : Benda bergerak ke atas dengan kecepatan V0 dan perlambatan – g sehingga mencapai titik tertinggi dimana kecepatan titik tertinggi V = 0 maka : V2 = 0 = V02 - 2 g S → (12m/s)2 = 2 x 9.8 m/s2 S → S = 7.35 m V = V0 - gt → 0 = 12 m/s - 9.8 m/s2 t → t = 1.22 s Dari tutuk tertinggi jatuh ke tanah : S = ½ gt2 S = (80 + 7.35) m = ½ 9.8 m/s2 t2 → t = 4.22 s Jadi waktu yang diperlukan benda untuk mencapai tanah adalah : t = 1.22 s + 4.22 s = 5.44 s

Rangkuman : 1. Kecepatan rata-rata , : . 2. Kecepatan sesaat, v : . 3. Percepatan rata-rata , :

4. Percepatan sesaat , a : 5. Gerak Lurus Beraturan (GLB) X (lintasan) = V (kecepatan) x t (waktu tempuh) 6. Gerakan dengan percepatan konstan : v = v0 + at x = t = ½ (v + v0 ) t x = x – x0 = v0 t + ½ a t2 v2 = v0 2 + 2 a x 7. Gerak dengan percepatan tak konstan

Percepatan , a: Kecepatan , V : . Lintasan , X :

<< CLOSING>> Setelah mengikuti dengan baik mata kuliah ini mahasiswa diharapkan sudah mampu menyelesaikan persoalan-persoalan yang berhubungan dengan kinematika partikel ,dan khususnya yang terkait dengan bidang Sistem Komputer

Wouuu