Kinematika Gerak Lurus
Dalam fisika, gerak benda, mulai dari gerak kelereng hingga rotasi planet atau gerak roket yang ditembakkan dari peluncurnya hingga gerak apel jatuh dari pohon dipelajari dalam cabang fisika yang disebut Mekanika. Secara umum Mekanika terbagi menjadi dua mata pelajaran, yaitu Dinamika yang mempelajari gerak benda dan penyebab terjadinya gerak, dan Kinematika yang hanya mempelajari gerak benda dan tidak perlu diketahui penyebab terjadinya gerak. Kinematika mempelajari bagaimana suatu benda bergerak, ini biasanya melibatkan besaran seperti jarak, perpindahan, kecepatan, percepatan, bentuk lintasan dll (Ishaq, 2007). Selain itu, Jarak dan perpindahan merupakan dua besaran yang memiliki pengertian berbeda. Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh suatu benda yang bergerak, sedangkan perpindahan adalah perubahan kedudukan atau posisi suatu benda diukur dari posisi awal ke posisi akhir benda atau dengan kata lain jarak hanya memperhitungkan panjang lintasan yang ditempuh dengan tanpa memperhatikan arah, sedangkan perpindahan adalah perubahan posisi atau kedudukan suatu benda dengan memperhatikan arah. Sehingga dalam fisika perpindahan merupakan besaran vektor sedangkan jarak merupakan besaran skalar (Ishaq, 2007).
2.1.1 Kecepatan Rata-rata dan Kecepatan Sesaat
Kecepatan rata-rata (average velocity) adalah besaran fisika yang menunjukkan perpindahan posisi suatu benda terhadap waktu, dapat dilambangkan dengan :
Kecepatan rata-rata bergantung pada perpindahan total yang terjadi selama selang waktu , bukan pada hal-hal yang terjadi selama selang waktu tersebut.
Menurut Young, dkk (2002) Kecepatan sesaat (instantaneous velocity) menjelaskan secara rinci besar kecepatan pada waktu atau titik tertentu selama perjalanan. Kecepatan sesaat adalah batas kecepatan rata-rata untuk interval waktu yang mendekati nol, dan sama dengan besarnya perubahan sesaat dari posisi terhadap waktu. dapat dilambangkan dengan v :
Persamaan di atas menunjukkan bahwa v adalah kecepatan dimana posisi x partikel berubah pada interval waktu sesaat, sehingga v adalah turunan dari x terhadap t.
2.1.1 Percepatan Rata-rata dan Percepatan Sesaat
Menurut Halliday, dkk (2010) percepatan
adalah perubahan kecepatan yang dialami suatu benda.
Untuk gerak disepanjang sumbu, percepatan rata-rata
selama selang waktu tertentu
adalah:
Percepatan partikel pada waktu tertentu merupakan fase perubahan kecepatan yang berubah pada waktu tersebut, sehingga percepatan juga dapat dituliskan:
2.1.1 Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Gerak lurus beraturan adalah gerak pada lintasan lurus dengan kecepatan tetap. Adapun ciri-ciri dari gerak lurus beraturan (GLB), yaitu, Bergerak pada lintasan lurus, Kecepatannya tetap, dan, Percepatannya sama dengan nol. Persamaan umum untuk kecepatan pada gerak lurus beraturan, yaitu:
Ketika benda berada pada posisi awal sama dengan nol dan waktunya sama dengan nol , ini berarti bahwa benda tetap pada posisinya (diam) sampai mulai bergerak. Sehingga persamaanya menjadi :
2.1.1 Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
Gerak lurus beraturan adalah gerak pada lintasan lurus dengan percepatan tetap. Adapun ciri-ciri dari gerak lurus berubah beraturan (GLBB), yaitu, Bergerak pada lintasan lurus, Kecepatannya berubah secara beraturan,dan Percepatannya konstan. Karena percepatan pada gerak lurus beraturan (GLB) selalu konstan, sehingga percepatan sesaat suatu benda sama dengan percepatan rata-ratanya. Persamaan umum percepatan, yaitu:
Jika di tetapkan posisi awal merupakan keadaan saat waktu awal sama dengan nol , maka persamaanya menjadi :
Dengan menulis ulang persamaan 1.1 (dengan perubahan beberapa notasi) menjadi
Untuk fungsi kecepatan linear pada persamaan 1.10, kecepatan rata-rata selama interval waktu (dari sampai waktu setelahnya) merupakan rata-rata dari kecepatan di awal dan kecepatan di akhir . Untuk interval waktu dari sampai waktu setelahnya, kecepatan rata-rata adalah
Persamaan 1.10 dan 1.15 merupakan persamaan dasar untuk gerak dengan percepatan konstan. Kedua persamaan ini dapat digabungkan dengan tiga cara untuk menghasilkan tiga persamaaan tambahan, masing-masing melibatkan “variabel hilang” yang berbeda. Pertama, dengan menghilangkan menghasilkan
Posting Komentar