Kinematika Gerak Lurus

Kinematika yaitu cabang dari mekanika, yaitu ilmu yang mempelajari tentang gerak tanpa mempelajari atau memperhatikan penyebab dari gerak itu sendiri.
Gerak ialah perubahan posisi suatu benda terhadap suatu titik tumpuan yang ditentukan.
Gerak berdasarkan lintasan dibedakan menjadi dua macam, yaitu gerak lurus dan gerak melingkar.
Gerak lurus ialah gerak suatu benda pada lintasan yang lurus, sedangkan gerak melingkar ialah gerak suatu benda pada lintasan yang melengkung/melingkar.
A. Jarak dan Perpindahan
Jarak (s) ialah panjang lintasan yang dilalui benda selama bergerak. Jarak merupakan besaran skalar.
Perpindahan ($\Delta s$) ialah besar perubahan posisi dari posisi awal ke posisi balasan sehabis benda bergerak. Perpindahan merupakan besaran vektor.
$\Delta s=r_2-r_1$
dimana:
$\Delta s$ = bersar perpindahan (m)
$r_1$ = posisi awal
$r_2$ = posisi balasan

B. Kelajuan dan Kecepatan
Kelajuan ialah besarnya jarak yang ditempuh oleh suatu benda dalam setiap satu satuan waktu. Kelajuan merupakan besaran skalar.
$v=\fracjarakwaktu$
Kecepatan yaitu besarnya perubahan posisi (perpindahan) yang dialami suatu benda dalam setiap satu satuan waktu. Kecepatan merupakan besaran vektor.
Kecepatan Rata-rata
$\barv=\frac\Delta s\Delta t=\fracs_2-s_1t_2-t_1$
Kecepatan Sesaat
$v=\lim_\Delta t\rightarrow 0\frac\Delta s\Delta t$
$v=\fracdsdt$
C. Percepatan
Percepatan ialah besarnya perubahan kecepatan yang dialami suatu benda dalam setiap satu satuan waktu. Percepatan merupakan besaran vektor.
Percepatan Rata-rata
$\bara=\frac\Delta v\Delta t=\fracv_2-v_1t_2-t_1$
Percepatan Sesaat
$a=\lim_\Delta t\rightarrow 0\frac\Delta v\Delta t$
$a=\fracdvdt$

D. Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Gerak Lurus Beraturan (BLG) adalah gerak benda pada lintasan lurus dengan kecepatan konstan di setiap saat.

Ciri - ciri GLB
1. Lintasan lurus
2. Kecepatan (v) konstan setiap saat
3. Percepatan (a) = 0

Persamaan GLB
$s=v.t$
dimana:
s = jarak (m)
v = kecepatan atau kelajuan (m/s)
t = waktu (s)

Grafik GLB

Pada Grafik $v$ terhadap $t$; jarak ($s$) = luas daerah di bawah grafik

E. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) yaitu gerak benda pada lintasan lurus dengan kecepatan berubah secara beraturan setiap ketika.
Ciri - ciri GLBB
1. Lintasan lurus
2. Kecepatan berubah beraturan setiap ketika
3. Percepatan konstan

Persamaan GLBB
$s=v_0.t+\frac12at^2$
$v_t=v_0+a.t$
$v_t\, ^2=v_0\, ^2+2as$
dimana:
$v_0$ = kecepatan awal (m/s)
$v_t$ = kecepatan pada dikala t sekon (m/s)
$a$ = percepatan ($m/s^2$)

Grafik GLBB

Pada Grafik $v$ terhadap $t$; jarak ($s$) = luas daerah di bawah grafik

F. Gerak Vertikal ke Atas (GVA)
Gerak Vertikal ke Atas ialah gerak benda pada lintasan lurus vertikal ke atas dengan kecepatan berubah diperlambat setiap saat.
Ciri - ciri GVA
1. Lintasan lurus vertikal ke atas
2. Kecepatan berubah beraturan diperlambat setiap dikala
3. Percepatan yang dialami benda berlawanan arah dengan percepatan gravitasi bumi ($a=-g$)
4. Benda akan berhenti sesaat ketika mencapai tinggi maksimum.

Persamaan GVA
$h=v_0.t-\frac12gt^2$
$v_t=v_0-g.t$
$v_t\, ^2=v_0\, ^2-2gh$
waktu untuk mencapai ketinggian maksimum:
$t_max=\fracv_0g$
tinggi maksimum yang dicapai benda:
$h_max=\fracv_0\, ^22g$
dimana:
$h$ = ketinggian yang dicapai benda($m$)
$v_0$ = kecepatan awal (m/s)
$v_t$ = kecepatan pada dikala t sekon (m/s)
$g$ = percepatan gravitasi($m/s^2$)

G. Gerak Vertikal ke Bawah (GVB)
Gerak Vertikal ke Bawah ialah gerak benda pada lintasan lurus vertikal ke bawah dengan kecepatan berubah dipercepat setiap saat.
Ciri - ciri GVB
1. Lintasan lurus vertikal ke bawah
2. Bergerak dengan kecepatan awal $v_0$
3. Kecepatan berubah beraturan dipercepat setiap dikala dari $v_0$ ke $v_t$
4. Percepatan yang dialami benda searah dengan percepatan gravitasi bumi ($a=+g$)

Persamaan GVB
$h=v_0.t+\frac12gt^2$
$v_t=v_0+g.t$
$v_t\, ^2=v_0\, ^2+2gh$
dimana:
$h$ = jarak yang ditempuh benda($m$)
$v_0$ = kecepatan awal (m/s)
$v_t$ = kecepatan pada ketika t sekon (m/s)
$g$ = percepatan gravitasi($m/s^2$)

H. Gerak Jatuh Bebas (GJB)
Gerak Jatuh Bebas yaitu gerak benda pada lintasan lurus vertikal ke bawah dengan kecepatan berubah dipercepat setiap saat tanpa adanya kecepatan awal.
Ciri - ciri GJB
1. Lintasan lurus vertikal ke bawah
2. Bergerak tanpa adanya kecepatan awal, $v_0=0$
3. Kecepatan berubah beraturan dipercepat setiap dikala dari 0 ke $v_t$
4. Percepatan yang dialami benda searah dengan percepatan gravitasi bumi ($a=+g$)
5. Gesekan udara diabaikan
6. Benda jatuh dari ketinggian yang tidak terlalu jauh

Persamaan GJB
$h=\frac12gt^2$
$v_t=g.t$
$v_t=\sqrt2.g.h$
dimana:
$h$ = jarak yang ditempuh benda($m$)
$v_t$ = kecepatan pada dikala t sekon (m/s)
$g$ = percepatan gravitasi($m/s^2$)

Share this post