KINEMATIKA
Definisi KINEMATIKA:
Kinematika adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari gerak titik partikel secara geometris, yaitu meninjau gerak partikel tanpa meninjau
penyebab geraknya. Kinematika adalah cabang dari ilmu mekanika, yaitu ilmu yang mempelajari
gerak benda.
KINEMATIKA
Mempelajari gerak sebagai fungsi dari waktu tanpa mempedulikan penyebabnya.
Manfaat:
1. Perancangan suat ugerak:
a. Jadwal kereta, pesawat terbang, dll
b. Jadwal pits stop pada balapan F1, pengaturan lalu lintas
2. Untuk memprediksi terjadinya suatu peristiwa:
Gerhana bulan, gerhana matahari, awal bulan puasa
3. Model (analogi) bagi fenomena lain di luar ruang lingkup fisika:
Pertumbuhan tanaman, pertumbuhan penduduk, pertumbuhan ekonomi dll.
Gerak yang dipelajari:
1. Gerak 1 dimensi: lintasan berbentuk garis lurus
a. Gerak lurus beraturan (GLB)
b. Gerak lurus berubah beraturan (GLBB)
c. Gerak lurus berubah tidak beraturan
2. Gerak 2 dimensi: lintasan berada dalam sebuah bidang datar
a. Gerak melingkar
b. Gerak parabola
3. Gerak 3 dimensi: lintasan berada dalam ruang (tidak dibahas)
4. Gerak Relatif
Besaran fisika dalam studi Kinematika:
1. Perpindahan (displacement)
2. Kecepatan (velocity)
3. Percepatan (accelaration)
Kelajuan
Besar dari vektor kecepatan sering juga disebut sebagai kelajuan. Kelajuan dari sebuah partikel dapat tidak berubah walaupun kecepatannya berubah, yaitu bila vektor kecepatan berubah arahnya tanpa berubah besarnya.
Kelajuan dan kecepatan adalah dua kata yang sering tertukar. Kelajuan berkaitan dengan panjang lintasan yang ditempuh dalam interval waktu tertentu. Kelajuan merupakan besaran skalar.
Contoh:
Sebuah motor melintasi jalan Gianyar-Jimbaran dengan panjang lintasan 120 km dalam waktu 2 jam. Maka, dapat disimpulkan bahwa laju rata-rata mobil tersebut adalah 60km/jam.
v=s.t-1
Perpindahan (displacement)
Letak sebuah titik: vektor posisi, yaitu vektor yang dibuat dari titik acuan ke arah titik tersebut. Perpindahan dan kecepatan merupakan besaran-besaran vektor. Perpindahan didefinisikan sebagai perubahan posisi sebuah objek.
Contoh:
Jika ada sebuah benda Z bergerak ke utara dengan panjang lintasan 25m. Setelah bergerak ke utara sejauh 25m, benda bergerak ke selatan sejauh 15m.
Dapat disimpulkan bahwa benda Z menempuh lintasan sepanjang 40m, dan melakukan perpindahan sejauh 10m.
Kecepatan (velocity)
Kecepatan didefinisikan sebagai perpindahan dibagi dengan waktu yang diperlukan untuk perpindahan tersebut.
Kecepatan sebuah partikel adalah laju perubahan posisi partikel terhadap waktu.
Kecepatan rata-rata partikel tadi dalam selang waktu delta()t didefinisikan sebagai:
v=delta-x/delta-t
Percepatan (accelaration)
Percepatan sebuah partikel adalah laju perubahan keceatan partikel terhadap waktu. Percepatan adalah perubahan kecepatan persatuan waktu (lajukecepatan). Hubungan percepatan dengan waktu memiliki analogi dengan hubungan kecepatan waktu.
a=delta-v/delta-t
GERAK LURUS BERATURAN (GLB)
Gerak benda titik dengan lintasan berbentuk garis lurus dengan jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu sama besar, dan arah gerak tetap.
Sebuah Benda melakukan gerak lurus beraturan (GLB) jika benda tersebut bergerak dalam lintasan lurus dengan kecepatan konstan.
Formulasi GLB:
xt = x0 + vt
t : waktu
x0 : posisi awal
v : kecepatan
xt : posisi pada saat t
GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN (GLBB)
Gerak benda titik dengan lintasan berbentuk garis lurus dengan jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu tidak sama besar, sedangkan arah gerak tetap.
Formulasi GLBB:
vt = v0 + at
t : waktu
v0 : kecepatan awal
a : percepatan
vt : kecepatan pada saat t
?x = v0t + ½ at2
x : jarak
v0 : kecepatan awal
t : waktu
a : percepatan
