1 of 25

Pertemuan ke 5

2 of 25

VEKTOR�

  • Dalam ilmu mekanika, besaran yang digunakan secara garis besar dibagi atas besaran scalar dan besaran vektor.
  • Besaran skalar adalah suatu besaran yang mempunyai besar, tetapi tidak mempunyai arah, misalnya volume suatu benda dan luas bidang.
  • Contohnya : jarak, luas, isi dan waktu. Besaran vector mempunyai besar dan arah.
  • Adapun besaran vektor adalah suatu besaran yang mempunyai besar dan arah, misalnya lintasan, gaya, kecepatan, dan percepatan.
  • Contohnya : lintasan, kecepatan , percepatan dan gaya. Sebuah.
  • Suatu besaran vektor dapat dinyatakan dalam bentuk garis lurus dengan ujung berbentuk anak panah yang menunjukkan arah vektor tersebut.

3 of 25

Vektor

  • Untuk memudahkan di dalam mengGambarkan vektor, kita dapat menggunakan skala tententu.
  • Misalnya kita ingin menyatakan kecepatan 120 m/s dengan arah 60° dalam bentuk vektor P.
  • Jika kita menskalakan 30 m/s adalah 1 cm maka panjang vektor P adalah 120/30 cm atau 4 cm.
  • Kita juga dapat mengGambarkan vektor Q dengan skala yang sama, yang menunjukkan suatu kecepatan sebesar 150 m/s dengan arah 135 °.

4 of 25

Operasi penjumlahan dan pengurangan

  • juga berlaku untuk vektor. Secara umum, penjumlahan vektor disimbolkan dengan → dan pengurangan dengan symbol . Sebagai ilustrasi, perhatikan contoh berikut:

5 of 25

Penjumlahan dan Pengurangan dari vektor-vektor

  • Vektor-vektor A dan B dalam gambar dibawah dapat ditambahkan dengan meletakkan mereka dalam suatu cara seperti pada gambar.
  • Titik O adalah titik awal yang disebut kutub, dari kutub ini vector A dan vector B diletakkan dengan ekor dari salah satunya diletakkan pada ujung vector lainnya.
  • Jumlah dari kedua vector disebut resultante dan dalam gambar ditunjukkan dengan garis putus-putus.
  • Pada waktu meletakkan vector-vektor untuk tujuan menentukan resultantenya, besar dan arahnya yang diberikan haru s dipertahankan, tetapi urutannya meletakkan tidak akan memberikan efek terhadap resultantenya.
  • Resultante selalu berarah keluar dari kutubnya dan merupakan penutup dari suatu polygon.

6 of 25

Penggabungan dan Penguraian dari vektor-vektor

  • Penggabungan menyatakan penambahan bersama-sama dari sejumlah vector-vektor. Jumlahnya disebut resultante dan vector-vektor tersebut disebut komponen dari resultan.
  • Penguraian menyatakan pemecahan dari vector ke dalam sejumlah komponen-komponen. Setiap vector dapat diuraokan ke dalam sejumlah komponen yang tak terbatas.
  • Seringkali diinginkan untuk menguraikan sebuah vector kedalam dua komponen.
  • Jika sebuah vector diuraikan ke dalam dua komponen, tiap komponen mempunyai besar dan arah. Jika dua dari empat besarannya diketahui, dua yang lain dapat ditentukan.

7 of 25

SIFAT-SIFAT GERAKAN�Lintasan dan Kecepatan Linier

  • Lintasan suatu partikel dedefinisikan sebagai pcrubahan posisi partikel tersebut, sedangkan besar lintasan merupakan perbedaan jarak antara posisi awal dan posisi akhir partikel tcrsebut.
  • Sebagai contoh, pada Gambar 2.1 tampak titik P bergerak dari A ke B.

8 of 25

9 of 25

Lintasan dan Kecepatan Linier

10 of 25

Lintasan dan Kecepatan Linier

  • Jika jarak lintasan kecil dan mendekati nol maka vector ∆s pada titik B merupakan garis singgung lintasan pada titik B.
  • Kecepatan linier suatu titik yang bergerak pada lintasannya adalah perubahan posisi dibagi perubahan waktu yang secara matematis dinyatakan sebagai berikut:

  • Jarak lintasan s adalah fungsi dari waktu t dan kecepatan V, yang merupakan gradient lintasan AB atau garis singgung pada titik A.

11 of 25

Perpindahan Sudut dan Kecepatan Sudut�

  • Rotasi atau perpindahan sudut suatu titik dideflnisikan sebagai perubahan posisi titik tersebut dengan jarak yang tetap terhadap suatu titik lain.
  • Sebagai ilustrasi, kita tinjau titik A pada roda yang berputar terhadap sumbu 0.

12 of 25

Perpindahan Sudut dan Kecepatan Sudut

13 of 25

Perpindahan Sudut dan Kecepatan Sudut

14 of 25

Percepatan Linier dan Percepatan Sudut

  • Sebuah titik atau partikel yang bergerak lurus dapat mempunyai percepatan.
  • Percepatan linier adalah perubahan kecepatan ∆t dalam selang waktu ∆t, yang secara matematis dijabarkan sebagai berikut:

15 of 25

  • Suatu titik dapat mempunyai percepatan dalam suatu arah, apakah normal, tangensial atau kedua-duanya, terhadap jalur dari gerakannya.
  • Jika suatu titik mempunyai gerakan yang berbentuk kurva, ia akan mempunyai sebuah percepatan normal sebagai akibat dari perubahan dalam arah dari kecepatan linearnya.
  • titik yang bergerak dengan lintasan berupa kurva akan mempunyai percepatan normal sebagai akibat perubahan arah kecepatan liniernya.
  • Jika besar kecepatan liniernya berubah maka titik tersebut juga mempunyai kecepatan tangensial.
  • Pada Gambar berikut terlihat suatu titik yang bergerak melingkar dengan percepatan sudut ɷ.

16 of 25

Percepatan Linier dan Percepatan Sudut

  • Dalam gambar diatas sebuah titik bergerak sepanjang jalur MN. Kecepatannya pada waktu di B adalah V.
  • Setelah selang waktu ?t mencapai titik C dan kecepatannya menjadi V+?V. R dan R‘ adalah jari- jari dari lintasan titik B dan C.
  • Percepatan tangensial A dari suatu titik pada posisi B adalah kecepatan waktu dari perubahan besar dari kecepatan linearnya.

17 of 25

Percepatan Linier dan Percepatan Sudut

  • Dari Gambar 2.5 tampak bahwa perubahan kecepatan ΔV adalah jumlah dari vector ΔVn yang diakibatkan oleh perubahan arah kecepatan dan vector ΔVt yang diakibatkan oleh percepatan sudut α.

18 of 25

Percepatan Linier dan Percepatan Sudut

  • Percepatan normal adalah percepatan akibat perubahan arah kecepatan. Pada Gambar tersebut terlihat bahwa kecepatan V berubah arah sebesar d sehingga terjadi perubahan kecepatan sebesar ΔVn.

19 of 25

Percepatan Linier dan Percepatan Sudut

  • Perhatikan Gambar 2.5. Jika sudut Δθ mengecil hingga mendekati nol maka ΔVn akan berarah menuju pusat putaran.
  • Disini, percepatan normal selalu menuju pusat putaran, sedangkan percepatan linier total dari titik yang bergerak melingkar adalah resultan dari percepatan normal dan percepatan tangensialnya.

20 of 25

Gerakan Absolut dan Gerakan Relatif�

  • Gerakan relatif suatu benda terhadap benda lain adalah gerak benda terhadap benda lain yang dianggap diam.
  • Jika kedua benda tersebut masing-masing bergerak maka mereka mempunyai perbedaan dalam gerak absolutnya.
  • Contohnya, orang yang berjalan diatas kereta api. Jika kereta api bergerak kekanan dengan percepatan 60 km/jam, sedangkan orang yang berada diatas kereta api berjalan dengan kecepatan 20 km/jam kekiri maka kecepatan absolut orang tersebut adalah 40 km/jam kekanan dan kecepatan relatif orang tersebut terhadap kereta api adalah 20 km/jam.

21 of 25

Gerakan Absolut dan Gerakan Relatif�

  • Jika arah kecepatan ke kiri dinyatakan dengan negative dan arah kekanan dinyatakan dengan positif maka:

22 of 25

Gerakan Absolut dan Gerakan Relatif

  • perhatikan kecepatan kendaraan di suatu kapal induk. Kecepatan absolut kapal adalah 40 km/jam dan kecepatan relatif kendaraan adalah 30 km/jam.

23 of 25

Gerakan Absolut dan Gerakan Relatif

  • Sebuah benda dikatakan mempunyai gerakan relatif terhadap benda lain hanya jika mempunyai perbedaan dalam gerakan-gerakan absolutnya.
  • Gerakan relatif ditunjukkan dalam gambar dibawah ini, dimana VA dan VB adalah kecepatan-kecepatan dari dua benda.

24 of 25

Gerakan Absolut dan Gerakan Relatif

25 of 25