Fisika Dasar Gerak dalam arah 1 Dimensi
03:36:41
Gerak suatu benda dapat diungkapkan dalam besaran posisi, posisi, kecepatan, kecepatan, dan percepatan terhadap waktu. waktu.
POSISI Posisi merupakan lokasi suatu objek terhadap satu titik acuan tertentu yang dapat dinyatakan dalam ungkapan sistem koordinat Posisi
t(s)
x(m)
A
0
30
B
10
52
C
20
38
D
30
0
E
40
-37
F
50
-53
Fisika Dasar Gerak dalam arah 1 Dimensi Grafik Posisi Terhadap Waktu
03:36:41
Apa yang dimaksud dengan perpindahan?? perpindahan Perubahan posisi dalam rentang waktu tertentu. tertentu. Perubahan posisi objek dari keadaan awal sampai keadaan akhir dapat diungkapkan sbb sbb:: ∆x ≡ xf - xi
Apa perbedaan jarak tempuh dengan perpindahan? perpindahan? Jarak tempuh adalah panjang lintasan yang dilalui oleh gerakan objek.. objek
Jelaskan perbedaan antara perpindahan dan jarak tempuh pada contoh kasus gerakan mobil di atas
Fisika Dasar Gerak dalam arah 1 Dimensi Grafik Posisi Terhadap Waktu
03:36:41
Apa yang dimaksud dengan kecepatan ratarata-rata? Perpindahan dibagi interval waktu terjadinya perpindahan tersebut r ∆x vx ≡ ∆t
Apa perbedaan kecepatan ratarata-rata dengan laju ratarata-rata? Laju ratarata-rata adalah total jarak yang ditempuh dibagi dengan total waktu yang dibutuhkan. dibutuhkan.
Hitung perpindahan, perpindahan, jarak tempuh tempuh,, kecepatan ratarata-rata dan laju rataratarata untuk mobil yang bergerak dari A sampai F seperti pada gambar Kecepatan ratarata-rata merupakan besaran vektor sedangkan laju rataratarata merupakan besaran skalar
Fisika Dasar Gerak dalam arah 1 Dimensi
03:36:41
Apa yang dimaksud dengan kecepatan sesaat? sesaat? Kecepatan sesaat bermakna nilai tertentu,, kecepatan pada waktu (t) tertentu secara matematik merupakan nilai rasio dari ∆x/∆t pada saat ∆t mendekati nol.
∆x ∆t →0 ∆t
vx ≡ lim
=
dx dt
Contoh Kasus: Kasus: Jelaskan hubungan kecepatan sesaat dengan kecepatan ratarata-rata pada kasus berikut: berikut: (A) Bola yang dilempar sampai ketinggian tertentu dan kembali ke tangan pelempar (B) Mobil yang melaju dari keadaan diam sampai kecepatan 100 m/s (C) Pesawat luar angkasa yang sedang bergerak dengan kecepatan tetap
Fisika Dasar Gerak dalam arah 1 Dimensi Contoh Kasus Sebuah benda bergerak lurus dalam arah x dengan perubahan posisi terhadap waktu sbb sbb:: x = − 4t + 2t2 . Pada awalnya benda bergerak ke arah x negatif negatif,, kemudian 1s, selanjutnya sesaat berhenti pada t = 1s, bergerak ke arah x positif positif.. (A) Tentukan perpindahan pada rentang waktu t = 0 sampai t = 1s dan rentang t 3s. Hitung kecepatan = 1s sampai t = 3s. rata--rata pada kedua interval waktu rata tersebut!! tersebut (B) Hitung kecepatan sesaat pada t = 2,5s
03:36:41
Fisika Dasar Gerak dalam arah 1 Dimensi
03:36:41
Apa yang dimaksud dengan percepatan?? percepatan Perubahan kecepatan dalam rentang waktu tertentu Apa yang dimaksud dengan percepatan rata rata--rata ? Perubahan kecepatan (∆ν) ∆ν) dibagi rentang waktu terjadinya perubahan tersebut (∆t).
ax ≡
∆ν x ∆t
=
ν xf −ν xi t f − ti
Apa yang dimaksud dengan percepatan sesaat ? Merupakan nilai percepatan rataratarata pada saat rentang waktu (∆t) mendekati nol
∆ν x dν x = ∆t →0 ∆t dt
a x ≡ lim
Fisika Dasar Gerak dalam arah 1 Dimensi
03:36:41
Apa artinya percepatan negatif? Membedakan arti percepatan negatif Ketika kecepatan dan percepatan objek memiliki arah yang sama, sama, maka percepatan.. objek tersebut sedang mengalami percepatan Sebaliknya,, ketika kecepatan dan percepatan objek memiliki arah yang Sebaliknya berbeda,, maka objek tersebut sedang mengalami perlambatan berbeda Contoh Kasus Sebuah objek bergerak dalam arah x, perubahan posisi x terhadap waktu dilukiskan pada grafik berikut berikut:: Lukiskan grafik kecepatan terhadap waktu dan grafik percepatan terhadap waktu dari gerakan objek tersebut!! tersebut
Fisika Dasar Gerak dalam arah 1 Dimensi
03:36:41
Secara matematik matematik,, percepatan sesaat merupakan turunan fungsi kecepatan terhadap waktu, waktu, sedangkan kecepatan sesaat merupakan turunan fungsi posisi terhadap waktu
dν x d dx d 2 x ax = = = 2 dt dt dt dt CONTOH SOAL Sebuah objek bergerak sepanjang sumbu x dengan perubahan posisi terhadap waktu mengikuti persamaan x = 2 + 3t − t2, dimana x dalam meter dan t dalam detik. detik. Tentukan posisi, posisi, kecepatan, kecepatan, dan percepatan objek pada t = 3 detik! detik!
Fisika Dasar Gerak dalam arah 1 Dimensi
03:36:41
Percepatan rata rata--rata pada rentang waktu tertentu, tertentu, secara matematis memiliki nilai yang sama dengan percepatan sesaat pada setiap waktu dalam rentang tersebut. tersebut.
ax =
v xf − v xi t −0
v xf = v xi + a xt
Jika percepatan konstan konstan,, maka kecepatan berubah secara linier terhadap waktu.. Sehingga kecepatan ratawaktu rata-rata dapat ditentukan dari kecepatan awal dan kecepatan akhir. akhir.
Posisi objek pada saat tertentu dapat ditentukan sbb sbb::
Fisika Dasar Gerak dalam arah 1 Dimensi Posisi objek yang bergerak dengan percepatan konstan dan kecepatan awal νxi dapat ditentukan sbb sbb::
PASANGAN GRAFIK MANA YANG TEPAT?
03:36:41
Fisika Dasar Gerak dalam arah 1 Dimensi
03:36:41
Berdasarkan grafik kecepatan terhadap waktu dibawah a. Gambarkan grafik percepatan terhadap waktu b. Tentukan percepatan ratarata-rata objek pada interval waktu t=5s sampai t=15s dan t=0 sampai t=20s
Fisika Dasar Gerak dalam arah 1 Dimensi
03:36:41
LATIHAN 1. Mungkinkan kecepatan dan percepatan suatu benda yang bergerak memiliki tanda yang berlawanan (positif negatif atau sebaliknya)? sebaliknya)? jelaskan dan berikan contoh situasi tersebut, tersebut, dan sketsa grafik kecepatan terhadap waktu untuk membuktikannya ! 2. Sebuah mobil yang sedang bergerak lurus lurus,, misalkan dalam arah BaratBarat-Timur dengan arah Timur dimisalkan positif dan arah Barat dimisalkan negatif, negatif, memiliki kombinasi tanda kecepatan dan percepatan sebagai berikut: berikut: Kecepatan Percepatan Kecepatan Percepatan a. Positif Positif e. Negatif Negatif b. Positif Negatif f. Negatif Nol c. Positif Nol g. Nol Positif d. Negatif Positif h. Nol Negatif Sebutkan kondisi real mobil tersebut untuk masingmasing-masing situasi di atas! atas!
Fisika Dasar Gerak dalam arah 1 Dimensi 3. Sebuah benda bergerak lurus sepanjang arah x, grafik posisi terhadap waktu diperlihatkan pada gambar.. Tentukan kecepatan ratagambar rata-rata untuk interval waktu: waktu: (a) 0 – 2 detik (b) 0 – 4 detik (c) 2 – 4 detik (d) 4 – 7 detik (e) 0 – 8 detik 4. Tentukan juga kecepatan sesaat dari benda tersebut pada: pada: (a) t = 1 detik (b) t = 3 detik (c) t = 4,5 detik (d) t = 7,5 detik
03:36:41
Fisika Dasar Gerak dalam arah 1 Dimensi
03:36:41
5. Pada t=0, sebuah objek bergerak pada bidang xy dengan percepatan konstan dan kecepatan: kecepatan:
3 iˆ − 2 ˆj m/s
pada t=3, objek bergerak dengan kecepatan: kecepatan: 9iˆ + 7 ˆj m/s Tentukan percepatan dan posisi objek pada saat tertentu 6. Untuk merobohkan suatu dinding bukit bukit,, sebuah granat dilemparkan dengan kecepatan awal 300 m/s dan sudut 55 55°° terhadap horizontal. Granat meledak pada sisi bukit 42 detik setelah dilemparkan. dilemparkan. Pada posisi x dan y berapa granat tersebut meledak, meledak, relatif terhadap titik asal. asal. 7. Sebuah objek pada suatu posisi tertentu memiliki percepatan a = 3j 3j m/s2 dan kecepatan awal vi = 500i 500i m/s. (a) Tentukan vektor posisi dan kecepatan sebagai fungsi waktu. waktu. (b) Tentukan koordinat posisi dan laju pada t = 2 s
Fisika Dasar Fakultas Farmasi
POKOK BAHASAN SELANJUTNYA GERAK DALAM 2D
03:36:41
