KINEMATIKA
dan
Dinamika
KELOMPOK
I
NUR HIDAYA
NURLAILAH
I. Definisi Kinematika
 Kinematika adalah cabang ilmu fisika yang
mempelajari gerak titik partikel secara geometris, ya...
Sebuah benda yang bergerak
• Posisi
• Kecepatan
• Percepatan
KINEMATIKA DINAMIKA
 Posisi
 Posisi Partikel merupakan suatu bidang terhadap
partikel yang semakin menjauh dari kedudukan awal
menuju sua...
Perpindahan posisi partikel dinyatakan sebagai berikut :
Perpindahan partikel merupakan perubahan posisi
partikel dalam rentang waktu tertentu dan merupakan
besaran vektor .
...
Contoh Soal :
Disini, misalnya seseorang mulai dari titik x1 = 10 m dan
bergerak ke kiri sampai titik x2 = 30 m. Dalam h...
2. Sebuah titik partikel mula-mula berada di
r1 = 10i – 4j kemudian, partikel tersebut perpindah ke
posisi r2 = 7i + 3j,...
KELAJUAN
Kelajuan adalah cepat lambatnya perubahan jarak
terhadap waktu dan merupakan besaran skalar yang
nilainya sel...
 KECEPATAN DAN PERCEPATAN RATA-RATA
•Bila suatu benda berubah posisinya (berpindah tempat)
dalam kurun waktu tertentu, ...
Kecepatan rata-rata
Perpindahan partikel dari satu posisi ke posisi lain dalam
selang waktu tertentu disebut dengan kec...
Contoh soal :
1. Rena berjalan ke Timur sejauh 80 m, kemudian berbalik
arah ke Barat menempuh jarak 50 m. Perjalanan ter...
Kelajuan rata-rata = Jarak total
Waktu tempuh
= 130 = 2,6
50
V =
Δx
Δt = 30 m
50
=0,6 m/s
Percepatan rata-rata
Perubahan kecepatan dalam selang waktu tertentu.
Contoh Soal
1. Andi mengendarai sepeda motor ke arah utara dipercepat dari keadaan
diam sampai kecepatan 72 km/jam dalam...
 KECEPATAN DAN PERCEPATAN SESAAT
Kecepatan sesaat merupakan kecepatan benda pada
saat tertentu.
Kecepatan sesaat pad...
Percepatan sesaat adalah perubahan kecepatan
dalam waktu yang sangat singkat, dengan mengukur
perubahan kecepatan dalam...
Contoh soal :
1.
Seekor kucing bergerak pada lintasan garis lurus dan dinyatakan
dalam persamaan x = 2t2 + 5t – 3 (x da...
= 15,1302 m−15 m
0,01 s
= 13,02 m/s
Jika Δt = 0,001 s
maka t2 = 2,001 s
x = 2t2 + 5t – 3
x2 = 2 (2,001)2 + 5 (2,001)...
 G L B
Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak suatu benda
dengan kecepatan tetap.
 G L B B
Gerak lurus bebas beraturan(GLBB) adalah gerak suatu
benda pada lintasan garis lurus yang percepatannya tetap....
Contoh GLBB :
 Gerak jatuh bebas adalah gerak yang dijatuhkan tanpa
kecepatan awal.
 Gerak vertikal adalah salah satu...
• Gerak vertikal kebawah adalah gerak sebuah benda yang
dijatuhkan dari suatu tempat yang tingginya (h) atau (y)
dengan ...
 Merupakan gerak pada bidang datar yang lintasannya berbentuk
parabola
 Percepatan pada gerak peluru adalah tetap
Kec...
 Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai titik tertinggi (A) ® vy = 0
 Tinggi maksimum (h)
t oy o = = sinq
g
v
...
 Waktu untuk mencapai titik terjauh (B) ® y = 0
t vo =2 sin q
g
 Jarak terjauh yang dicapai peluru
R v t ox =
= 2 s...
RANGKUMAN
Komponen x Komponen y
Posisi
Kecepatan
Percepatan
Gerak yang lintasannya berbentuk
lingkaran.
y
r x,y
x
v
 Lintasan mempunyai jarak yang tetap terhadap pusat
 Besa...
r
dq
ds
ds = r dθ
ds
w =d q
 Kecepatan sudut :
 Kecepatan : atau
d
v v = wr w =
 Gerak melingkar dengan kecep...
Percepatan Sentripetal : Percepatan Sudut :
a =
Percepatan partikel tiap saat
v
dω
a = a r + aT 2 2
r t a = a + a
r...
Analogi gerak melingkar beraturan dengan gerak lurus berubah beraturan
Gerak Lurus Gerak Melingkar
 GERAK RELATIF
• Gerak benda yang berpangkal pada kerangka acuan yang
bergerak
• Benda dan kerangka acuan bergerak ter...
II. DINAMIKA
• Kajian tentang gerak suatu benda atau partikel
disertai penyebab geraknya.
• Dinamika partikel adalah ca...
Contoh Aplikasi Gaya Hukum 1 Newton
Formulasi Hukum Newton
1. Hukum 1 Newton
Hk. 1 Newton berbunyi : Jika benda yang mula-mula diam akan
terus diam, sedang...
2. Hukum 2 Newton
Hukum 2 Newton berbunyi : Percepatan yang dihasilkan oleh
resultan gaya yang bekerja pada suatu benda ...
Contoh Aplikasi Gaya Hukum 2 Newton
3. Hukum 3 Newton
Hukum 3 Newton berbunyi : Untuk setiap aksi yang di berikan, ada
suatu reaksi yang sama besar tetapi b...
Mengenal Berbagai Jenis Gaya
1. Gaya Berat
Gaya berat w adalah gaya gravitasi Bumi yang bekerja pada
suatu benda atau g...
2. Gaya Normal
Gaya Normal didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada
bidang sentuh antara dua permukaan yang bersentu...
4. Gaya Tegangan Tali
Tegangan tali adalah gaya tegang yang bekerja pada ujung-ujung tali
kerena tali tersebut tegang.
...
2. Dua Benda yang Dihubungkan dengan Katrol
m1 m1
m2 m2
.....(1) 1åF = T =m a
T T
a a
m1 m1 ++
m
å =
F a
2
m m ...
Analisis Kuantitatif Masalah Dinamika Partikel
Sederhana
1. Balok di Atas Lantai Licin
F
F
F cos α
a =Fx = cosa
m
...
Soal
1. Sebuah materi bergerak pada bidang datar dengan lintasan
sembarang dari titik A (3,5) ke titik B (5,1), tentukan...
TThhaannkk YYoouu ffoorr yyoouurr aatttteennttiioonn
aanndd
WWaassssaallaamm
of 45

Kinematika dan dinamika

Published on: Mar 3, 2016
Published in: Data & Analytics      
Source: www.slideshare.net


Transcripts - Kinematika dan dinamika

  • 1. KINEMATIKA dan Dinamika KELOMPOK I NUR HIDAYA NURLAILAH
  • 2. I. 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.
  • 3. Sebuah benda yang bergerak • Posisi • Kecepatan • Percepatan KINEMATIKA DINAMIKA
  • 4.  Posisi  Posisi Partikel merupakan suatu bidang terhadap partikel yang semakin menjauh dari kedudukan awal menuju suatu kedudukan akhir dan bergerak di atas bidang tersebut. Arah partikel dari titik acuan awal ke akhir merupakan vektor.
  • 5. Perpindahan posisi partikel dinyatakan sebagai berikut :
  • 6. Perpindahan partikel merupakan perubahan posisi partikel dalam rentang waktu tertentu dan merupakan besaran vektor .  Perubahan posisi dalam rentang waktu tertentu. Perubahan posisi objek dari keadaan awl sampai keadaan akhir dapat dirumuskan : Keterangan : Δx = perubahan pada “x” (besarnya perpindahan) x1 = posisi awal x2 = posisi akhir Perpindahan Partikel
  • 7. Contoh Soal : Disini, misalnya seseorang mulai dari titik x1 = 10 m dan bergerak ke kiri sampai titik x2 = 30 m. Dalam hal ini perpindahan orang itu adalah: Δx = x2 – x1 = 30 m – 10 m = 20 m 1.
  • 8. 2. Sebuah titik partikel mula-mula berada di r1 = 10i – 4j kemudian, partikel tersebut perpindah ke posisi r2 = 7i + 3j, r dalam meter. Berapakah besar perpindahan partikel tersebut? Diketahui : a. r1 = 10i – 4j b. r2 = 7i + 3j Ditanyakan : Δr = . . . ? Jawab: Δ r = (x2 – x1)i + (y2 – y1)j = (7 – 10)i + (3 – (-4))j = -3i + 7j Besar perpindahan:
  • 9. KELAJUAN Kelajuan adalah cepat lambatnya perubahan jarak terhadap waktu dan merupakan besaran skalar yang nilainya selalu positif, sehingga tidak memedulikan arah. RUMUS :
  • 10.  KECEPATAN DAN PERCEPATAN RATA-RATA •Bila suatu benda berubah posisinya (berpindah tempat) dalam kurun waktu tertentu, maka benda tersebut dikatakan mempunyai kecepatan. •Bila suatu benda berubah kecepatannya dalam kurun waktu tertentu, maka benda tersebut dikatakan mempunyai percepatan. KETERANGAN : v = kecepatan a = percepatan x1 = posisi awal x2 = posisi akhir v1 = kecepatan awal v2 = kecepatan akhir t1 = waktu awal t2 = waktu akhir Rumus : = D x = D v t = - v x x 2 1 2 1 = - a v v 2 1 t t t t t 2 1 D - D -
  • 11. Kecepatan rata-rata Perpindahan partikel dari satu posisi ke posisi lain dalam selang waktu tertentu disebut dengan kecepatan rata-rata. = Δx Δt
  • 12. Contoh soal : 1. Rena berjalan ke Timur sejauh 80 m, kemudian berbalik arah ke Barat menempuh jarak 50 m. Perjalanan tersebut memerlukan waktu 50 s. Berapakah kelajuan rata-rata dan kecepatan rata-rata Rena dalam perjalanannya? Jawab : Jarak total = AB + BC = 80 m + 50 m = 130 m Perpindahan (Δx) = AB – BC = AB – BC = 80 m – 50 m = 30 m
  • 13. Kelajuan rata-rata = Jarak total Waktu tempuh = 130 = 2,6 50 V = Δx Δt = 30 m 50 =0,6 m/s
  • 14. Percepatan rata-rata Perubahan kecepatan dalam selang waktu tertentu.
  • 15. Contoh Soal 1. Andi mengendarai sepeda motor ke arah utara dipercepat dari keadaan diam sampai kecepatan 72 km/jam dalam waktu 5 s. Tentukan besar dan arah percepatan Andi! Diketahui : a. v1 : 0 m/s b. v2 : 72 km/jam = 20 m/s c. t1 : 0 s d. t2 : 5 s Ditanyakan : a. a = …? b. Arah percepatan? Jawab: a. Percepatan rata-rata a = = = + 4 v2 – v1 20 - 0 t2 – t1 5 – 0 b. Tanda positif menunjukkan bahwa arah percepatan searah dengan arah kecepatan. Jadi, arah percepatan Andi ke utara.
  • 16.  KECEPATAN DAN PERCEPATAN SESAAT Kecepatan sesaat merupakan kecepatan benda pada saat tertentu. Kecepatan sesaat pada waktu tertentu adalah kecepatan rata-rata selama selang waktu yang sangat kecil mendekati nol, yang dinyatakan oleh :
  • 17. Percepatan sesaat adalah perubahan kecepatan dalam waktu yang sangat singkat, dengan mengukur perubahan kecepatan dalam selang waktu yang singkat (mendekati nol).
  • 18. Contoh soal : 1. Seekor kucing bergerak pada lintasan garis lurus dan dinyatakan dalam persamaan x = 2t2 + 5t – 3 (x dalam meter dan t dalam sekon). Berapakah kecepatan sesaat kucing pada t = 2 s? Jawab : Kecepatan sesaat ditentukan dengan mengambil Δt sekecil mungkin pada t = 2 s, maka x1 = x t = 2 s, x = 2t2 + 5t – 3 x1 =2 (2)2 + 5 (2) – 3 = 15 m Jika Δt = 0,1 s, maka t2 = 2,1 s x = 2t2 + 5t – 3 x2 = 2 (2,1)2 + 5 (2,1) – 3 = 16,32 m = 16,32 m−15 m 0,1 s = 13,2 m/s
  • 19. = 15,1302 m−15 m 0,01 s = 13,02 m/s Jika Δt = 0,001 s maka t2 = 2,001 s x = 2t2 + 5t – 3 x2 = 2 (2,001)2 + 5 (2,001) – 3 = 15,013002 m = 15,013002 m−15 m 0,001 s = 13,002 m/s Jika Δt = 0,01 s maka t2 = 2,01 s x = 2t2 + 5t – 3 x2 = 2 (2,01)2 + 5 (2,01) – 3 = 15,1302 m Dari tabel di atas, semakin kecil Δt yang diambil, maka kecepatan rata-rata mendekati 13 m/s. Jadi, dapat disimpulkan bahwa kecepatan sesaat kucing pada t = 2 s adalah 13 m/s.
  • 20.  G L B Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak suatu benda dengan kecepatan tetap.
  • 21.  G L B B Gerak lurus bebas beraturan(GLBB) adalah gerak suatu benda pada lintasan garis lurus yang percepatannya tetap. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut : Persamaan yang berlaku : - V = Vo + a.t - S = Vo.t + ½ .a.t2 - Vt2 = Vo2 + 2.a.S
  • 22. Contoh GLBB :  Gerak jatuh bebas adalah gerak yang dijatuhkan tanpa kecepatan awal.  Gerak vertikal adalah salah satu gerak lurus berubah beraturan dengan percepatan sama dengan percepatan grafitasi (a = g) . • Gerak vertikal keatas adalah gerak lurus berubah beraturan dengan percepatan(a) sama dengan –g. tmaks = v0 g h = v0 2 2g t = 2 . tmaks Vt2 =vo2 . 2. g . h
  • 23. • Gerak vertikal kebawah adalah gerak sebuah benda yang dijatuhkan dari suatu tempat yang tingginya (h) atau (y) dengan v0 = 0 maka, pada gerak vertikal kebawah berlaku pesamaan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dengan percepatan sama dengan percepatan (+g). Vt = v0 + g . t Vt2 = v0 2 + 2 . g. h
  • 24.  Merupakan gerak pada bidang datar yang lintasannya berbentuk parabola  Percepatan pada gerak peluru adalah tetap Kecepatan  GERAK PELURU (catatan a = -g) vy voy gt = - vo voxi voy j = + v ox = v o cos q v oy = v o sin q Posisi 2 y voy 1 2 gt = -
  • 25.  Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai titik tertinggi (A) ® vy = 0  Tinggi maksimum (h) t oy o = = sinq g v v g 2 sin2 0 = q g h v 2
  • 26.  Waktu untuk mencapai titik terjauh (B) ® y = 0 t vo =2 sin q g  Jarak terjauh yang dicapai peluru R v t ox = = 2 sin q g v v o ox 2v sin qcos q 2 = 0 g v 2 sin 2q = 0 g Catatan : Jarak terjauh maksimum jika q = 45o
  • 27. RANGKUMAN Komponen x Komponen y Posisi Kecepatan Percepatan
  • 28. Gerak yang lintasannya berbentuk lingkaran. y r x,y x v  Lintasan mempunyai jarak yang tetap terhadap pusat  Besar kecepatan tetap, arah selalu menyinggung arah lintasan (berubah) v v v a a a a v 2 r =  Gerak Melingkar Beraturan Percepatan Sentripetal :  GERAK MELINGKAR
  • 29. r dq ds ds = r dθ ds w =d q  Kecepatan sudut :  Kecepatan : atau d v v = wr w =  Gerak melingkar dengan kecepatan berubah, baik arah maupun besarnya  Perubahan besar kecepatan ® Percepatan singgung (tangensial)  Perubahan arah kecepatan ® Percepatan radial a aT ar Gerak Melingkar Berubah Beraturan dt r dt v θ = = dt r
  • 30. Percepatan Sentripetal : Percepatan Sudut : a = Percepatan partikel tiap saat v dω a = a r + aT 2 2 r t a = a + a r a T a q = arctg r a 2 = dt
  • 31. Analogi gerak melingkar beraturan dengan gerak lurus berubah beraturan Gerak Lurus Gerak Melingkar
  • 32.  GERAK RELATIF • Gerak benda yang berpangkal pada kerangka acuan yang bergerak • Benda dan kerangka acuan bergerak terhadap kerangka acuan diam
  • 33. II. DINAMIKA • Kajian tentang gerak suatu benda atau partikel disertai penyebab geraknya. • Dinamika partikel adalah cabang dari mekanika yang mempelajari penyebab dari gerak, yaitu GAYA. • Gaya adalah sebuah dorongan atau penahanan yang diberikan oleh seseorang pada sebuah benda, sehingga benda itu dapat bergerak, baik bergerak konstan maupun tidak konstan atau diam.
  • 34. Contoh Aplikasi Gaya Hukum 1 Newton
  • 35. Formulasi Hukum Newton 1. Hukum 1 Newton Hk. 1 Newton berbunyi : Jika benda yang mula-mula diam akan terus diam, sedangkan benda yang mula-mula bergerak akan terus bergerak dengan kecepatan tetap/konstan, maka resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol. ΣF = 0
  • 36. 2. Hukum 2 Newton Hukum 2 Newton berbunyi : Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gaya, searah dengan resultan gaya, dan berbanding terbalik dengan massa benda. F a =å åF =ma m F = Gaya (N) a = percepatan (m/s2) m = massa (kg)
  • 37. Contoh Aplikasi Gaya Hukum 2 Newton
  • 38. 3. Hukum 3 Newton Hukum 3 Newton berbunyi : Untuk setiap aksi yang di berikan, ada suatu reaksi yang sama besar tetapi berlawanan arah. Faksi Freaksi =- F3 F4 F5 F6
  • 39. Mengenal Berbagai Jenis Gaya 1. Gaya Berat Gaya berat w adalah gaya gravitasi Bumi yang bekerja pada suatu benda atau gaya yang selalu mengarah pada Bumi. w = m.g
  • 40. 2. Gaya Normal Gaya Normal didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada bidang sentuh antara dua permukaan yang bersentuhan, yang arahnya selalu tegak lurus pada bidang sentuh. 3. Gaya Gesekan Gaya gesekkan termasuk gaya sentuh, yang muncul jika permukaan dua benda bersentuhan langsung secara fisik. Arah gaya gesekan searah dengan permukaan bidang sentuh dan berlawanan dengan kecenderungan arah gerak.
  • 41. 4. Gaya Tegangan Tali Tegangan tali adalah gaya tegang yang bekerja pada ujung-ujung tali kerena tali tersebut tegang. Gaya Arah Gravity Ke bawah Lift Ke atas Air Drag Ke belakang Glider Ke belakang Propeller Ke depan F 1 F 2 F 4 F 3 Gaya Arah F1 = Gaya tarikan kuda Ke depan F2 = Gaya dorongan lantai Ke depan F3 = Gaya tarikan gerobak Ke belakang F4 = Gaya gesekan Ke belakang
  • 42. 2. Dua Benda yang Dihubungkan dengan Katrol m1 m1 m2 m2 .....(1) 1åF = T =m a T T a a m1 m1 ++ m å = F a 2 m m g - T = a 2 2 m m m g - a = a 2 1 2 m m m g = a + a 2 1 2 m m m g a 2 1 1 .....(2) ....(3) ( ) ( ) m a g 2 m m 1 1 m m 1 1 1 2 T g m + m = + = = + T T m2 m2 2m 2g a a +
  • 43. Analisis Kuantitatif Masalah Dinamika Partikel Sederhana 1. Balok di Atas Lantai Licin F F F cos α a =Fx = cosa m F m
  • 44. Soal 1. Sebuah materi bergerak pada bidang datar dengan lintasan sembarang dari titik A (3,5) ke titik B (5,1), tentukan: a. vektor perpindahan b. besarnya perpindahan! 2. Pada suatu saat gaya hambat 250 N bekerja pada seorang penerjun payung. Jika massa penerjun berikut payungnya 75 kg, berapa percepatan jatuh ke bawah yang dialami penerjun saat itu? 3. Lintasan sebuah benda yang bergerak dinyatakan dalam persamaan x = -5t2 + 20 t – 10. Bila x dalam meter dan t sekon, maka hitunglah besarnya kecepatan awal benda !
  • 45. TThhaannkk YYoouu ffoorr yyoouurr aatttteennttiioonn aanndd WWaassssaallaamm

Related Documents