Jumat, 01 Januari 2016

KINEMATIKA 1 DIMENSI

Pelajaran 1 - Apa Sih Gerak?

Skalar dan Vektor

Gerak benda dapat digambarkan dengan kata-kata. Bahkan orang tanpa latar belakang fisika memiliki koleksi kata-kata yang dapat digunakan untuk menggambarkan benda bergerak. Kata dan frasa seperti :
- akan cepat
- berhenti
- diperlambat
- dipercepat
menggambarkan tentang gerak benda.

Dalam fisika, kita menggunakan beberapa kata-kata lainnya seperti:
- jarak
- perpindahan
- laju
- kecepatan
- dan percepatan.

Perhitungan matematika yang digunakan untuk menggambarkan gerak benda dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu vektor dan skalar. Kedua kategori dapat dibedakan dari satu sama lain dengan definisi yang berbeda mereka:
Dinyatakan sebagai Skalar bila sepenuhnya dijelaskan oleh besarnya / nilai numerik saja.
Dinyatakan sebagai Vektor bila sepenuhnya dijelaskan oleh besar dan arah.


Contoh :
a. 15 m;  Skalar
b. 35 m/s ke Timur;  Vektor
c. 52 mil ke Utara; Vektor
d. 20 ° Celsius; Skalar
e. 256 bytes; Skalar
f. 2000 Calories; Skalar

Jarak dan Perpindahan

Jarak dan perpindahan adalah dua kuantitas yang kelihatannya sama namun memiliki makna dan definisi yang jelas berbeda.

Jarak adalah besaran skalar yang mengacu pada "panjang lintasan yang dilalui suatu benda" selama bergerak.

Perpindahan adalah besaran vektor yang mengacu pada "perubahan posisi suatu benda" selama gerak.

Contoh:
a. Seorang guru fisika berjalan 4 meter Timur, 2 meter Selatan, 4 meter Barat, dan akhirnya 2 meter Utara.
Jarak = (4 + 2 + 4 + 2) m = 12 m ; Perpindahan = 0 m (kembali ke titik awal)

b. 


Jarak ABCD = (180 + 140 + 100) m = 420 m
Perpindahan ABCD= (180-140+100) m = 140 m (ke kanan)

c. 

Jarak ABCD = (35+20+40) =  95 
Perpindahan ABCD= (-35+20-40) = -50 satuan (sebelah kiri dari titik semula)

Laju dan Kecepatan

Laju berkaitan dengan jarak, rumusnya adalah laju = jarak / waktu.
Kecepatan berkaitan dengan perpindahan, rumusnya adalah kecepatan = perpindahan / waktu.

Contoh:
a. 


Jarak ABCD = (180 + 140 + 100) m = 420 m
Perpindahan ABCD= (180-140+100) m = 140 m (ke kanan)
Laju = 420 m / 6 menit = 420 m / 360 detik 
Kecepatan = 140 m / 360 detik (ke kanan)
b. 

Jarak ABCD = (35+20+40) =  95 
Perpindahan ABCD= (-35+20-40) = -50 satuan (sebelah kiri dari titik semula)
Laju = 95 satuan panjang  / 19 menit 
Kecepatan = -50 satuan panjang / 19 menit (50 satuan panjang/ 19 menit ke kiri)

Percepatan

Percepatan atau akselerasi (a) adalah perubahan kecepatan dalam satuan waktu tertentu. Umumnya, percepatan dilihat sebagai gerakan suatu obyek yang semakin cepat ataupun lambat. Namun percepatan adalah besaran vektor, sehingga percepatan memiliki besaran dan arah. Dengan kata lain, obyek yang membelok pun memiliki percepatan juga (misalnya mobil menikung).

Percepatan bisa bernilai positif atau negatif, tergantung pada dua hal yaitu:
- arah gerakan, searah dengan arah gerak positif (+), berlawanan arah dengan arah gerak positif (-)
-dipercepat (+) atau diperlambat (-).

Bagaimana bila arah gerak berbalik dan diperlambat ???
Jawabannya adalah tanda pada percepatan adalah positif.

Rumus-rumus yang berkaitan dengan percepatan adalah:
Contoh:
a. Hitung Percepatan dari tabel data di bawah ini:
t (s)v (m/s)
00
14
28
312
416
Percepatan (a) = (16-0)m/s / (4-0)s = 4 m/s2

b. Hitung Percepatan dari tabel data di bawah ini:
t (s)v (m/s)
00
11
24
35
47
Percepatan (a) = (7-0)m/s / (4-0)s = 1,75 m/s2



Pelajaran 2 - Menggambarkan Gerak dengan Diagram

Ticker Tape Diagram

Ticker tape diagram di bawah ini menunjukkan gerakan cepat dan gerakan lambat.


Ticker tape diagram di bawah ini menunjukkan gerakan konstan (tanpa percepatan), gerakan dipercepat (percepatan positif) dan gerakan yang diperlambat (percepatan negatif).

Diagram Vektor

Diagram vektor menggambarkan arah (ditunjukkan oleh arah panah) dan besarnya percepatan (ditunjukkan oleh panjangnya anak panah)

Contoh diagram vektor dengan kecepatan konstan/ tanpa percepatan dan diagram vektor dengan percepatan positif.

Contoh diagram vektor pada gerakan melempar benda ke atas dengan sudut kemiringan tertentu, dimana percepatan yang berlaku adalah percepatan gravitasi yang arahnya ke bawah..




Pelajaran 3 - Menggambarkan Gerak dengan Posisi vs Waktu Grafik

Arti Bentuk dari Grafik Posisi vs Waktu 
Pada 0s s/d 5 s, grafik menunjukkan bahwa terjadi gerak lurus beraturan dengan kecepatan tetap tanpa percepatan ( grafik memiliki slope/ kemiringan positif dan linear tidak melengkung), pada 5s s/d 10 s benda diam/ tidak bergerak (tidak terjadi perubahan posisi benda, tetap di 25 m).


Pada 0s s/d 5 s, grafik menunjukkan bahwa terjadi gerak lurus beraturan dengan kecepatan tetap tanpa percepatan ( grafik memiliki slope/ kemiringan positif dan linear tidak melengkung).


Pada 0s s/d 5 s, grafik menunjukkan bahwa terjadi gerak benda dengan kecepatan yang berubah dari lambat menjadi cepat dan semakin cepat (slope semakin besar), ada percepatan yang terjadi pada benda (grafik melengkung) dan nilai percepatannya positif (arah slope positif).


Grafik menunjukkan terjadinya gerak benda dengan kecepatan yang berubah dari lambat menjadi cepat dan semakin cepat (slope semakin besar), ada percepatan yang terjadi pada benda (grafik melengkung) dan nilai percepatannya negatif (arah slope negatif).


Grafik menunjukkan terjadinya gerak benda dengan kecepatan yang berubah dari cepat menjadi lambat dan semakin lambat (slope semakin kecil), ada percepatan yang terjadi pada benda (grafik melengkung) dan nilai percepatannya negatif (arah slope negatif).

Cara Menentukan Slope pada Grafik Posisi vs Waktu


Contoh:
Hitung slope dari gambar di bawah ini
Slope = (50-0)m/(5-0)s = 10 m/s


Slope = (2-26)m/(8-0)s = -3 m/s

Slope = (25-5)m/(5-0)s = 4 m/s

Pelajaran 4 - Menggambarkan Gerak dengan Velocity vs Waktu Grafik
Arti dari Shape untuk v-t Grafik
Arti dari Slope untuk v-t Grafik
Berkaitan Shape untuk Gerak yang
Menentukan Slope pada v-t Grafik
Menentukan area pada v-t Grafik


Pelajaran 5 - Jatuh Bebas dan Percepatan Gravitasi
pengantar
Percepatan Gravitasi
Mewakili Gratis Jatuh oleh Grafik
Seberapa cepat? dan Bagaimana Jauh?
The Big Kesalahpahaman


Pelajaran 6 - Menggambarkan Gerak dengan Persamaan
Persamaan kinematik
Persamaan kinematik dan Masalah-Solving
Kinematik Persamaan dan Jatuh Bebas
Masalah dan Solusi sampel
Kinematik Persamaan dan Grafik

KINEMATIKA 1 DIMENSI

Pelajaran 1 - Apa Sih Gerak?

Skalar dan Vektor

Gerak benda dapat digambarkan dengan kata-kata. Bahkan orang tanpa latar belakang fisika memiliki koleksi kata-kata yang dapat digunakan untuk menggambarkan benda bergerak. Kata dan frasa seperti :
- akan cepat
- berhenti
- diperlambat
- dipercepat
menggambarkan tentang gerak benda.

Dalam fisika, kita menggunakan beberapa kata-kata lainnya seperti:
- jarak
- perpindahan
- laju
- kecepatan
- dan percepatan.

Perhitungan matematika yang digunakan untuk menggambarkan gerak benda dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu vektor dan skalar. Kedua kategori dapat dibedakan dari satu sama lain dengan definisi yang berbeda mereka:
Dinyatakan sebagai Skalar bila sepenuhnya dijelaskan oleh besarnya / nilai numerik saja.
Dinyatakan sebagai Vektor bila sepenuhnya dijelaskan oleh besar dan arah.


Contoh :
a. 15 m;  Skalar
b. 35 m/s ke Timur;  Vektor
c. 52 mil ke Utara; Vektor
d. 20 ° Celsius; Skalar
e. 256 bytes; Skalar
f. 2000 Calories; Skalar

Jarak dan Perpindahan

Jarak dan perpindahan adalah dua kuantitas yang kelihatannya sama namun memiliki makna dan definisi yang jelas berbeda.

Jarak adalah besaran skalar yang mengacu pada "panjang lintasan yang dilalui suatu benda" selama bergerak.

Perpindahan adalah besaran vektor yang mengacu pada "perubahan posisi suatu benda" selama gerak.

Contoh:
a. Seorang guru fisika berjalan 4 meter Timur, 2 meter Selatan, 4 meter Barat, dan akhirnya 2 meter Utara.
Jarak = (4 + 2 + 4 + 2) m = 12 m ; Perpindahan = 0 m (kembali ke titik awal)

b. 


Jarak ABCD = (180 + 140 + 100) m = 420 m
Perpindahan ABCD= (180-140+100) m = 140 m (ke kanan)

c. 

Jarak ABCD = (35+20+40) =  95 
Perpindahan ABCD= (-35+20-40) = -50 satuan (sebelah kiri dari titik semula)

Laju dan Kecepatan

Laju berkaitan dengan jarak, rumusnya adalah laju = jarak / waktu.
Kecepatan berkaitan dengan perpindahan, rumusnya adalah kecepatan = perpindahan / waktu.

Contoh:
a. 


Jarak ABCD = (180 + 140 + 100) m = 420 m
Perpindahan ABCD= (180-140+100) m = 140 m (ke kanan)
Laju = 420 m / 6 menit = 420 m / 360 detik 
Kecepatan = 140 m / 360 detik (ke kanan)
b. 

Jarak ABCD = (35+20+40) =  95 
Perpindahan ABCD= (-35+20-40) = -50 satuan (sebelah kiri dari titik semula)
Laju = 95 satuan panjang  / 19 menit 
Kecepatan = -50 satuan panjang / 19 menit (50 satuan panjang/ 19 menit ke kiri)

Percepatan

Percepatan atau akselerasi (a) adalah perubahan kecepatan dalam satuan waktu tertentu. Umumnya, percepatan dilihat sebagai gerakan suatu obyek yang semakin cepat ataupun lambat. Namun percepatan adalah besaran vektor, sehingga percepatan memiliki besaran dan arah. Dengan kata lain, obyek yang membelok pun memiliki percepatan juga (misalnya mobil menikung).

Percepatan bisa bernilai positif atau negatif, tergantung pada dua hal yaitu:
- arah gerakan, searah dengan arah gerak positif (+), berlawanan arah dengan arah gerak positif (-)
-dipercepat (+) atau diperlambat (-).

Bagaimana bila arah gerak berbalik dan diperlambat ???
Jawabannya adalah tanda pada percepatan adalah positif.

Rumus-rumus yang berkaitan dengan percepatan adalah:
Contoh:
a. Hitung Percepatan dari tabel data di bawah ini:
t (s)v (m/s)
00
14
28
312
416
Percepatan (a) = (16-0)m/s / (4-0)s = 4 m/s2

b. Hitung Percepatan dari tabel data di bawah ini:
t (s)v (m/s)
00
11
24
35
47
Percepatan (a) = (7-0)m/s / (4-0)s = 1,75 m/s2



Pelajaran 2 - Menggambarkan Gerak dengan Diagram

Ticker Tape Diagram

Ticker tape diagram di bawah ini menunjukkan gerakan cepat dan gerakan lambat.



Ticker tape diagram di bawah ini menunjukkan gerakan konstan (tanpa percepatan), gerakan dipercepat (percepatan positif) dan gerakan yang diperlambat (percepatan negatif).

Diagram Vektor

Diagram vektor menggambarkan arah (ditunjukkan oleh arah panah) dan besarnya percepatan (ditunjukkan oleh panjangnya anak panah)

Contoh diagram vektor dengan kecepatan konstan/ tanpa percepatan dan diagram vektor dengan percepatan positif.

Contoh diagram vektor pada gerakan melempar benda ke atas dengan sudut kemiringan tertentu, dimana percepatan yang berlaku adalah percepatan gravitasi yang arahnya ke bawah..




Pelajaran 3 - Menggambarkan Gerak dengan Posisi vs Waktu Grafik

Arti Bentuk dari Grafik Posisi vs Waktu 
Pada 0s s/d 5 s, grafik menunjukkan bahwa terjadi gerak lurus beraturan dengan kecepatan tetap tanpa percepatan ( grafik memiliki slope/ kemiringan positif dan linear tidak melengkung), pada 5s s/d 10 s benda diam/ tidak bergerak (tidak terjadi perubahan posisi benda, tetap di 25 m).


Pada 0s s/d 5 s, grafik menunjukkan bahwa terjadi gerak lurus beraturan dengan kecepatan tetap tanpa percepatan ( grafik memiliki slope/ kemiringan positif dan linear tidak melengkung).


Pada 0s s/d 5 s, grafik menunjukkan bahwa terjadi gerak benda dengan kecepatan yang berubah dari lambat menjadi cepat dan semakin cepat (slope semakin besar), ada percepatan yang terjadi pada benda (grafik melengkung) dan nilai percepatannya positif (arah slope positif).


Grafik menunjukkan terjadinya gerak benda dengan kecepatan yang berubah dari lambat menjadi cepat dan semakin cepat (slope semakin besar), ada percepatan yang terjadi pada benda (grafik melengkung) dan nilai percepatannya negatif (arah slope negatif).


Grafik menunjukkan terjadinya gerak benda dengan kecepatan yang berubah dari cepat menjadi lambat dan semakin lambat (slope semakin kecil), ada percepatan yang terjadi pada benda (grafik melengkung) dan nilai percepatannya negatif (arah slope negatif).

Cara Menentukan Slope pada Grafik Posisi vs Waktu


Contoh:
Hitung slope dari gambar di bawah ini
Slope = (50-0)m/(5-0)s = 10 m/s


Slope = (2-26)m/(8-0)s = -3 m/s

Slope = (25-5)m/(5-0)s = 4 m/s

Pelajaran 4 - Menggambarkan Gerak dengan Velocity vs Waktu Grafik
Arti dari Shape untuk v-t Grafik
Arti dari Slope untuk v-t Grafik
Berkaitan Shape untuk Gerak yang
Menentukan Slope pada v-t Grafik
Menentukan area pada v-t Grafik


Pelajaran 5 - Jatuh Bebas dan Percepatan Gravitasi
pengantar
Percepatan Gravitasi
Mewakili Gratis Jatuh oleh Grafik
Seberapa cepat? dan Bagaimana Jauh?
The Big Kesalahpahaman


Pelajaran 6 - Menggambarkan Gerak dengan Persamaan
Persamaan kinematik
Persamaan kinematik dan Masalah-Solving
Kinematik Persamaan dan Jatuh Bebas
Masalah dan Solusi sampel
Kinematik Persamaan dan Grafik