TP3_Gerak.pptx
- 1. Gerak Fisika Teknik- Universitas Negeri Yogyakarta / Motion Dr. Agus Widyianto, M.T. 1
- 2. Kecepatan • Definisi ‘gerak’ adalah jika suatu objek berubah posisi Speed VS Velocity • Speed, adalah jarak tempuh dalam setiap unit waktu (merupakan besaran skalar) • Velocity adalah nilai gerakan suatu objek dengan arah tertentu (merupakan besaran vektor) • Kecepatan (v) rata rata suatu objek yang bergerak didefinisikan dalam rumus: vavg = kecepatan rata-rata s = jarak tempuh t= waktu Kecepatan, jarak temph dan waktu sebuah mobil yang melaju konstan 10 m/s ke kanan dapat diperlihatkan pada gambar berikut Gerak 2
- 3. Contoh 1 Sebuah pesawat terbang ke arah utara (atau dengan arah 90 derajat) pada kecepatan 265 km/jam. Saat melaju, pesawat menerima terpaan angin dari timur (atau dengan arah 180 derajat) dengan kecepatan angin 55 km/h. Berapakah kecepatan akhir pesawat setelah diterpa angin tersebut? *kita asumsikan bahwa kecepatan akhir pesawa adalah resultan akhir vektor dengan arah utara dan vektor karena angin dari timur. Jawab Pertama, kita perlu menggambar kondisi pesawat, sebagai berikut *km/h = kilometer per hours (kilometer per jam) Kemudian kita perlu menemukan sudut 𝛼 tan 𝛼 = 𝑑𝑒𝑝𝑎𝑛 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑖𝑛𝑔 Sehingga kita bisa menemukan 𝜃 Kemudian menggunakan phytagoras kita bisa menemukan R Sehingga, kecepatan akhir pesawat adalah 271 km/jam dengan arah 101.7° 3
- 4. Contoh 2 Sebuah pesawat, terbang ke arah barat laut (135°) dengan kecepatan 315 km/j. Pesawat tersebut mengalami terpaan angin dengan arah 30° ke arah timur laut dengan kecepatan 65 km/j. Hitunglah kecepatan akhir dari pesawat terbang! *kita asumsikan bahwa kecepatan akhir pesawat adalah resultan akhir vektor pada kedua arah tersebut Jawab Pertama, kita perlu menggambar kondisi pesawat Kemudian kita perlu menghitung x dan y komponen dari kecepatan pesawat dan kecepatan angin angin pesawat j j angin j pesawat j 4
- 5. Untuk pesawat x-komponen y-komponen cos 𝛼 = 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑖𝑛𝑔 𝑚𝑖𝑟𝑖𝑛𝑔 𝑐𝑜𝑠45° = 𝑥 − 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑜𝑛𝑒𝑛 315 𝑘𝑚/𝑗 (315𝑘𝑚/𝑗)(𝑐𝑜𝑠45°) = x- component 223 km/j = x component Sehingga, x component = -223 km/j sin 𝛼 = 𝑑𝑒𝑝𝑎𝑛 𝑚𝑖𝑟𝑖𝑛𝑔 𝑠𝑖𝑛45° = 𝑦 − 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑜𝑛𝑒𝑛 315 𝑘𝑚/𝑗 (315𝑘𝑚/𝑗)(𝑠𝑖𝑛45°) = y- component 223 km/j = y component Sehingga, y component = +223 km/j Untuk angin x-komponen y-komponen cos 𝛼 = 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑖𝑛𝑔 𝑚𝑖𝑟𝑖𝑛𝑔 𝑐𝑜𝑠30° = 𝑥 − 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑜𝑛𝑒𝑛 65 𝑘𝑚/𝑗 (65𝑘𝑚/𝑗)(𝑐𝑜𝑠30°) = x-component 56.3 km/j = x component Sehingga, x component = +56.3 km/j sin 𝛼 = 𝑑𝑒𝑝𝑎𝑛 𝑚𝑖𝑟𝑖𝑛𝑔 𝑠𝑖𝑛30° = 𝑦 − 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑜𝑛𝑒𝑛 65 𝑘𝑚/𝑗 (65𝑘𝑚/𝑗)(𝑠𝑖𝑛30°) = y component 32.5 km/j = y component Sehingga, y component = +32.5 km/j j j 5
- 6. Untuk menghitung R x-komponen y-komponen Pesawat : -223 km/j Angin: +56.3 km/j Total : -167 km/j Pesawat : +223 km/j Angin: +32.5 km/j Total : +256 km/j Untuk menghitung sudut 𝜶 tan 𝛼 = 𝑑𝑒𝑝𝑎𝑛 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑖𝑛𝑔 tan 𝛼 = 256 𝑘𝑚/𝑗 167 𝑘𝑚/𝑗 = 1.533 𝛼 = 56.9 derajat sehingga Untuk menghitung R Sehingga kecepatan akhir pesawat adalah 306 km/j pada arah sudut 123.1 derajat j j j angin pesawa t j j j j 6
- 7. Contoh lain di lapangan Kapal yang menyeberangi sungai aliran air aliran air kapal Kecepatan resultan atau kecepatan akhir kapal 7
- 8. Akselerasi dan Deselerasi • Akselerasi atau percepatan adalah perubahan kecepatan pada setiap perubahan waktu • Dengan kata lain, akselerasi adalah seberapa cepat kecepatan itu berubah • Sehingga, jika kita ingin menghitung percepatan atau akselerasi, kita menggunakan rumus: 𝑝𝑒𝑟𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 𝑝𝑒𝑟𝑢𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛 𝑘𝑒𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 ∆𝑣 = 𝑝𝑒𝑟𝑢𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛 𝑘𝑒𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑎 = 𝑎𝑘𝑠𝑒𝑙𝑒𝑟𝑎𝑠𝑖 𝑎𝑡𝑎𝑢 𝑝𝑒𝑟𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑡 = 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 Konsep ini bisa dicermati pada mobil yang kecepatannnya bertambah tiap satuan waktu: Akselerasi 8
- 9. Contoh 3 Sebuah mobil melaju mulai dari kecepatan 45 km/j kemudian, pengemudi menginjak pedal gas selama 3 detik sehingga mobil mempunyai kecepatan 80 Km/j. Hitunglah akselerasinya dalam satuam m/s2 ! Jawab Dengan rumus *ingat bahwa satuannya berubah menjadi m/s2 j j j j j 9
- 10. Contoh 4 Sebuah mobil melakukan akselerasi sebesar 8.5 m/s2 selama 4.5 detik. Tentukan penambahan kecepatannya! 10 KERJAKAN CONTOH 4 INI SEBAGAI TUGAS
- 11. Deselerasi • Deselerasi merupakan kebalikan dari akselerasi • Deselerasi adalah penurunan kecepatan pada setiap satuan waktu tertentu Misalnya adalah sebuah mobil yang di rem dan mengalami penurunan percepatan sebesar -10m/s2 seperti pada gambar 11
- 12. Contoh 5 Pengemudi mobil melepas gas pedal sehingga kecepatan mobil menurun sebesar -3 m/s2 selama 5 detik. Hitunglah kecepatan akhir mobil jika kecepatan awal sebelum pedal di lepas adalah 20 m/s! Jawab Dengan rumus 𝑣𝑓 = 𝑘𝑒𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 𝑣𝑖 = 𝑘𝑒𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑎𝑤𝑎𝑙 maka 12
- 13. Gerak Lurus Berubah Beraturan dan Gerak Jatuh Bebas Adalah ketika suatu objek mengalami akselerasi atau deselerasi secara konstan Misalnya adalah - Bola yang menggelinding pada bidang miring - Mobil yang mengalami akselerasi tetap - Bola yang jatuh dari atas gedung, dsb Terdapat beberapa rumus yang dapat digunakan untuk kondisi-kondisi tersebut: Dengan: 𝑠 = jarak perpindahan 𝑣𝑓 = 𝑘𝑒𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 𝑣𝑖 = 𝑘𝑒𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑎𝑤𝑎𝑙 𝑣𝑎𝑣𝑔 = 𝑘𝑒𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 𝐴𝑣𝑒𝑟𝑎𝑔𝑒 𝑎 = akselerasi konstan 𝑡 = waktu 13
- 14. Contoh 6 Kecepatan rata-rata dari sebuah mobil yang melaju adalah 2 m/s. Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak 15 m? Jawab Data: Dengan menggunakan rumus *cermati perubahan satuannya 14
- 15. Contoh 7 Sebuah mobil drag melaju dari mulai berhenti hingga kecepatan 318 km/j. Hitunglah kecepatan rata-ratanya! KERJAKAN CONTOH 7 INI SEBAGAI TUGAS 15
- 16. Contoh 8 Kereta api memperlambat lajunya hingga berhenti yang memiliki perlambatan kecepatan -3,00 m/s2. Jika kecepatan awalnya adalah 30 m/s, seberapa jauh kereta tersebut melaju dalam 4 detik? Jawab Diketahui: Dengan menggunakan rumus 16
- 17. Contoh 9 Mobil berakselerasi dari 67 km/j hingga 96 km/j dalam 7.8 second. Berapakah percepatan atau akselerasinya dalam m/s2? 17 KERJAKAN CONTOH 9 INI SEBAGAI TUGAS
- 18. Contoh 10 Seorang bule dari Amerika menjatuhkan batu dari sebuah tebing dengan kecepatan awal 10 ft/s (feet per second). Kecepatan akhir ketika batu tersebut menyentuh air yang ada di dasar tebing adalah 310 ft/s. Akselerasi karena gravitasi adalah 32.2 ft/s2. Berapa lama batu tersebut berada di udara? Jawab Data: Dengan menggunakan rumus *cermati perubahan satuannya 18
- 19. Contoh 11 Seorang mekanik melempar bola ke udara dengan kecepatan awal 25 m/s. a. Seberapa tinggi bola tersebut dapat terlempar? b. Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mencapai tinggi maksimal? c. Berapa lama bola tersebut berada di udara? 19 KERJAKAN CONTOH 11 INI SEBAGAI TUGAS
- 20. 20