Gerak Lurus Berubah Beraturan

Kalau sebelumnya kita membahas mengenai GLB, maka sekarang kita lanjutkan membahas mengenai GLBB.

 

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) adalah gerak lurus pada arah mendatar dengan kecepatan v yang berubah setiap saat karena adanya percepatan yang tetap. Dengan kata lain benda yang melakukan gerak dari keadaan diam atau mulai dengan kecepatan awal akan berubah kecepatannya karena ada percepatan (a= +) atau perlambatan (a= -). 

Pada umumnya GLBB didasari oleh Hukum Newton II ( S F = m . a ). 

vt = v0 + a.t vt2 = v02 + 2 a S S = v0 t + 1/2 a t2

v_t = kecepatan sesaat benda
v₀ = kecepatan awal benda
S = jarak yang ditempuh benda
f(t) = fungsi dari waktu t

 

v = ds/dt = f (t) a = dv/dt = tetap

Syarat : Jika dua benda bergerak dan saling bertemu maka jarak yang ditempuh kedua benda adalah sama.

Biar lebih komplit nih, teman-teman bisa juga lihat animasinya.

Read More

Gerak Lurus Beraturan

Sebelumnya saya telah mengepostkan KInematika Satu Dimensi yang pertama sebagai prasyarat untuk mengetahui Gerak Lurus Beraturan.

Gerak Lurus Beraturan
Gerak Lurus Beraturan (GLB) adalah gerak lurus pada arah mendatar dengan kocepatan v tetap (percepatan a = 0), sehingga jarakyang ditempuh S hanya ditentukan oleh kecepatan yang tetap dalam waktu tertentu.

Pada umumaya GLB didasari oleh Hukum Newton I ( S F = 0 ).

S = X = v . t ; a = Dv/Dt = dv/dt = 0

v = DS/Dt = ds/dt = tetap


Tanda D (selisih) menyatakan nilai rata-rata.

Tanda d (diferensial) menyatakan nilai sesaat.

Grafik perpindahan terhadap waktu (s-t) pada GLB

Grafik perpindahan terhadap waktu pada GLB ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Tampak pada
gambar bahwa grafik jarak/perpindahan (s) terhadap waktu (t) berbentuk garis lurus miring ke atas melalui titik asal koordinat O (0,0). Apabila ditinjau dari kemiringan grafik, maka tan α = v

Grafik perpindahan terhadap waktu pada GLB ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Tampak pada gambar bahwa grafik jarak/perpindahan (s) terhadap waktu (t) berbentuk garis lurus miring ke atas melalui titik asal koordinat O (0,0). Apabila ditinjau dari kemiringan grafik, maka tan α = v

Dengan demikian jika grafik jarak terhadap waktu (s-t) dari dua benda yang bergerak beraturan berbeda kemiringannya, maka grafik dengan sudut kemiringan besar menunjukkan kecepatan lebih besar.

Grafik Kecepatan terhadap Waktu (v-t) pada GLB

Grafik kecepatan terhadap waktu pada GLB ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Tampak pada gambar bahwa grafik v-t berbentuk garis lurus mendatar. Bentuk ini menunjukkan bahwa pada GLB, kecepatan suatu benda selalu tetap untuk selang waktu kapanpun.

Di bawah ini adalah animasi Flash dari Gerak Lurus Beraturan.

OK, semoga bermanfaat untuk semuanya. Terus cintai fisika....

Read More

Kinematika Satu Dimensi

KINEMATIKA adalah Ilmu gerak yang membicarakan gerak suatu benda tanpa memandang gaya yang bekerja pada benda tersebut (massa benda diabaikan). Jadi jarak yang ditempuh benda selama geraknya hanya ditentukan oleh kecepatan v dan atau percepatan a.

1. Kerangka Acuan dan Perpindahan

Dalam fisika, kita sering menggambarkan sumbu koordinat, seperti ditunjukkan pada Gambar 1, untuk menyatakan kerangka acuan.

Kita perlu membedakan antara jarak yang telah ditempuh sebuah benda, dan perpindahannya, yang didefinisikan sebagai perubahan posisi benda tersebut. Dengan demikian, perpindahan adalah seberapa jauh jarak benda tersebut dari titik awalnya. Perpindahan adalah besaran yang memiliki besar dan arah. Besaran seperti itu disebut vektor. 

2. Kecepatan Rata-rata

Aspek yang paling nyata dari gerak benda adalah seberapa cepat benda tersebut bergerak―laju atau kecepatannya.

Istilah “laju” menyatakan seberapa jauh sebuah benda berjalan dalam suatu selang waktu tertentu. Jika sebuah mobil menempuh 240 kilometer (km) dalam 3 jam, kita katakan bahwa laju rata-ratanya adalah 80 km/jam. Secara umum, laju rata-rata sebuah benda didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh sepanjang lintasannya dibagi waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak tersebut:

Sedangkan kecepatan rata-rata didefinisikan sebagai perpindahan dibagi waktu yang diperlukan , yang dapat ditulis sebagai berikut:

3. Kecepatan Sesaat

Kecepatan sesaat pada waktu kapanpun adalah kecepatan rata-rata selama selang waktu yang sangat kecil. 

kita definisikan kecepatan sesaat sebagai kecepatan rata-rata pada limit delta t yang menjadi sangat kecil, mendekati nol. Kita dapat menuliskan definisi kecepatan sesaat v untuk gerak satu dimensi sebagai

4. Percepatan

Percepatan dinyatakan seberapa cepat  kecepatan sebuah benda berubah.

 atau dapat didefinisikan dengan persamaan berikut:

Percepatan juga merupakan vektor, tetapi untuk gerak satu dimensi kita hanya perlu menggunakan tanda + atau - untuk menunjukkan terhadap arah relatif terhadap sistem  koordinat yang kita pakai.


5. Gerak dengan Percepatan Konstan
Kecepatan rata-rata selama selang waktu t akan menjadi

Karena t₀ = 0 dan percepatan dianggap konstan terhadap waktu akan menjadi:

            Satu masalah umum adalah menentukan kecepatan sebuah benda setelah rentang waktu tertentu. Kita dapat menyelesaikan v dengan mengalikan kedua sisi dengan t dan didapat:

Selanjutnya didapatkan

Selanjutnya, mari kita lihat bagaimana menghitung posisi benda setelah waktu t ketika benda tersebut mengalami percepatan konstan. Definisi kecepatan rata-rata dapat ditulis ulang dengan persamaan:

Karena kecepatan bertambah secara beraturan, kecepatan rata-rata akan berada di tengah-tengah antara kecepatan awal dan akhir.

Jika digabungkan persamaan-persamaan di atas, maka akan didapat:

Sekarang kita turunkan persamaan keempat, yang berguna pada situasi di mana waktu t tidak diketahui. Kita mulai dengan persamaan:

dengan mensubstitusikan persamaan

ke dalam persamaan:

sehingga di dapat:

Jadi, kita sekarang memiliki empat persamaan yang menghubungkan posisi, percepatan, kecepatan dan waktu jika percepatan a konstan.

Read More

Polarisasi karena Pemantulan dan Pembiasan

Berdasarkan hasil eksperimen yang dilakukan para ilmuwan Fisika menunjukkan bahwa polarisasi karena pemantulan dan pembiasan dapat terjadi apabila cahaya yang dipantulkan dengan cahaya yang dibiaskan saling tegak lurus atau membentuk sudut 90°. Di mana cahaya yang dipantulkan merupakan cahaya yang terpolarisasi sempurna, sedangkan sinar bias merupakan sinar terpolarisasi sebagian.  Sudut datang sinar yang dapat menimbulkan cahaya yang dipantulkan dengan cahaya yang dibiaskan merupakan sinar yang terpolarisasi.

Berkas Sinar alami melalui suatu medium kaca,akan dipantulakna dan dibiaskan. Sinar perpolarisasi bila sudut pantuk dan sudut bias membentuk sudut 90°, seperti pada gambar berikut:

Sudut datang seperti ini dinamakan sudut polarisasi (ip) atau sudut Brewster. Pada saat sinar pantul dan sinar bias saling tegak lurus (membentuk sudut 90o) akan berlaku ketentuan bahwa dari peristiwa pemantulan dan pembiasan akan diperoleh Rumus Brewster, Sbb :

ip + r = 9o,   r = 90 -ip

n2/n1 = sin ip/sin r = sin ip/sin (90-ip)

   = sin ip/cos ip = tg ip

n2/n1 = tg ip

Read More

Kinematika Satu Dimensi

sedikit berbagi nih, di sini ada sedikit materi mengenai kinematika satu dimensi. silahkan teman-teman click in here. bisa juga nih click in here atau click here bagi yang ingin presentasi.

semoga bermanfaat...

Read More