1 of 26

FISIKA DASAR

Universitas Tanjungpura

2023

1

2 of 26

Kinematika

I. Gerak Lurus

- GLB

- GLBB

- Gerak Vertikal Pengaruh Gravitasi Bumi

II. Gerak Parabola

Outline

Gerak benda dilempar ke bawah

Gerak benda dilempar ke atas

Gerak jatuh bebas

2

3 of 26

I. Gerak Lurus

Kinematika : Ilmu yang mempelajari gerak tanpa mengindahkan penyebabnya.
Suatu benda melakukan gerak, bila benda tersebut kedudukannya (jaraknya) berubah setiap saat terhadap titik asalnya (titik acuan).
Sebuah benda dikatakan bergerak lurus, jika lintasannya berbentuk garis lurus 🡪 Gerak dalam 1 Dimensi.

Gerak lurus

��

Gerak lurus berubah beraturan (GLBB)

Gerak Vertikal Pengaruh Gravitasi Bumi

Kecepatan & kelajuan rata-rata dan sesaat

Percepatan rata-rata dan sesaat

Gerak lurus beraturan (GLB)

3

4 of 26

Jarak dan Perpindahan pada Garis Lurus

JARAK 🡪 panjang lintasan yang ditempuh oleh suatu benda.
PERPINDAHAN 🡪 perubahan posisi suatu benda yang dihitung dari posisi awal (acuan) benda tersebut dan tergantung pada arah geraknya.

POSITIF (arah gerak ke KANAN)

Perpindahan

NEGATIF (arah gerak ke KIRI)�

Contoh 1.

.. .. ..-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 .. .. ..� Perpindahan dari x1 ke x2 = x2 - x1 = 9 - 1 = 8 (positif)� Perpindahan dari x1 ke x3 = x3 - x1 = -10 - (1) = -11 (negatif)��

x1

x2

x3

Gerak Lurus

(1.1)

4

5 of 26

Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Gerak lurus beraturan 🡪 gerak dengan lintasan lurus yang kecepatan selalu konstan.
Persamaan pada GLB:

ket:�

* Kecepatan rata-rata * Kelajuan rata-rata

* Kecepatan sesaat * Kelajuan sesaat

Magnitudo kecepatan (kecepatan yang telah

dihilangkan arahnya)

�

Gerak Lurus

(1.2)

(1.3)

(1.4)

(1.5)

5

6 of 26

Contoh 2.

Alan mengendarai truk di jalan yang lurus sepanjang 8,4 km dengan kelajuan sebesar 70km/jam. Tepat pada jarak itu truk kehabisan bahan bakar. Selama 30 menit berikutnya, Alan berjalan sejauh 2 km menuju pom bensin.

Pertanyaan:

Berapa perpindahan keseluruhan Alan dari awal menyetir sampai tiba di pompa bensin?
Berapa interval waktu dari Alan menyetir sampai tiba di pompa bensin?
Berapa kecepatan rata-rata Alan dari mula menyetir sampai tiba di pompa bensin?
Andaikan saat di pompa bensin Alan menghabiskan waktu 45 menit hingga kembali ke truknya. Berapa laju rata-rata dari Alan mulai menyetir sampai Alan kembali lagi ke truk?

Gerak Lurus

6

7 of 26

Penyelesaian Contoh 2.

Berapa perpindahan keseluruhan Alan dari awal menyetir sampai tiba di pompa bensin?

b) Berapa interval waktu dari Alan menyetir sampai tiba di pompa bensin?

c) Berapa kecepatan rata-rata Alan dari mula menyetir sampai tiba di pompa bensin?

d) Berapa laju rata-rata dari Alan mulai menyetir sampai Alan kembali lagi ke truk?

Gerak Lurus

7

8 of 26

Contoh 3.

Posisi dari partikel yang bergerak sepanjang sumbu x diberikan oleh persamaan berikut

dengan x dalam meter dan t dalam sekon. Berapa kecepatan partikel tersebut pada t = 2 s?

Gerak Lurus

8

9 of 26

Penyelesaian Contoh 3.

Diketahui: Posisi partikel

Ditanyakan: Kecepatan partikel saat t = 2 s

Substitusikan t = 2 s

Jadi, kecepatan partikel tersebut adalah 2,8 m/s ke arah x negatif.

Gerak Lurus

9

10 of 26

GLB

Secara grafik (GLB)

Gerak Lurus

Grafik x terhadap t

Grafik v terhadap t

(a) Grafik x terhadap t

t (s)

x (m)

1 2 3 4 5

60

40

20

Pada GLB kecepatan selalu KONSTAN dalam selang waktu sembarang

10

11 of 26

Grafik GLB

(b) Grafik v terhadap t

v (m/s)

t (s)

20

1 2 3 4 5

Gerak Lurus

v (m/s)

t (s)

20

1 2 3 4 5

Besar perubahan jarak benda 🡪 LUAS bidang di bawah kurva kecepatan

GLB

11

12 of 26

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Hal-hal penting dalam GLBB:�1. Perubahan kecepatannya selalu tetap�2. Perubahan kecepatannya tiap satuan waktu disebut : PERCEPATAN. (notasi = a)�3. Ada dua macam perubahan kecepatan :� a. Percepatan: positif bila a > 0� b. Percepatan: negatif bila a < 0 Perlambatan�4. Percepatan maupun perlambatan selalu tetap��

Gerak Lurus

(1.6)

12

13 of 26

GLBB

Percepatan 🡪 Perubahan kecepatan

* Percepatan rata-rata

* Percepatan sesaat

Gerak Lurus

(1.7)

Ringkasan kecepatan sesaat dan percepatan sesaat

Diferensiasi

Integrasi

13

14 of 26

GLBB

Bila kelajuan awal vo dan kelajuan setelah selang waktu t adalah v, maka hubungan antara kecepatan, percepatan, dan waktu:

Hubungan antara perpindahan, percepatan, dan waktu�

Apabila dari persamaan (1.2) dicari posisi (x):

Subs (1.10) 🡪 (1.11), diperoleh persamaan posisi pada GLBB di bawah ini:��

Gerak Lurus

(1.8)

(1.9)

(GLB)

(1.10)

(1.11)

14

15 of 26

GLBB

Karena ada dua macam perubahan kecepatan (a > 0) dan (a < 0)

GLBB dengan a > 0� GLBB � GLBB a < 0

� Grafik v terhadap t dalam GLBB�

Grafik x terhadap t dalam GLBB��

�

Gerak Lurus

a > 0

a < 0

Secara Grafik (GLBB)

a > 0

a < 0

15

16 of 26

GLBB

Grafik v terhadap t dalam GLBB

Jarak yang ditempuh 🡪 Daerah di bawah kurva

sama dengan persamaan (1.12)��

�

Gerak Lurus

vo

t

v(t)

0

t

v(t)

0

t

v(t)

0

vo

t

v(t)

0

vo

vt

Grafik berupa GARIS LURUS

16

17 of 26

GLBB

Grafik x terhadap t dalam GLBB

��

�

Gerak Lurus

t

x(t)

0

t

x(t)

0

vo

Grafik berupa PARABOLA

17

18 of 26

Gerak Vertikal Pengaruh Gravitasi Bumi

a) Gerak Jatuh bebas

Gerak jatuh bebas 🡪 GLBB (tanpa kecepatan awal vo = 0)
Percepatan disebabkan karena gaya tarik bumi dan disebut percepatan gravitasi bumi (g).�

* Kecepatan benda saat t tertentu

* Posisi benda saat t tertentu�

Gerak Lurus

Gerak jatuh bebas

Gerak benda dilempar ke bawah

Gerak benda dilempar ke atas

g

Sumber gambar: http://www.physicsclassroom.com/mmedia/newtlaws/efff.gif

18

19 of 26

b) Gerak Benda Dilempar ke Bawah

GLBB dipercepat (dengan kecepatan awal vo)� * Kecepatan benda saat t tertentu

* Posisi benda saat t tertentu

�

Gerak Lurus

GLBB diperlambat (dengan kecepatan awal vo)� * Kecepatan benda saat t tertentu

* Posisi benda saat t tertentu�

c) Gerak Benda Dilempar ke Atas

g

vo

g

vo

Sumber gambar ##: https://fisikakoeman2.files.wordpress.com/2010/04/gerak-parabola-01.jpg

Sumber gambar# : http://www.physicsclassroom.com/Class/1DKin/U1L5a1.gif

#

##

19

20 of 26

II. Gerak Parabola (Peluru)

Gerak parabola 🡪 Gerak dalam dua dimensi
Asumsi: terjadi dalam ruang hampa

Sumber gambar: http://4.bp.blogspot.com/-OtqrdvS8g2c/U50rEcbbZZI/AAAAAAAABz0/oXO_5EtUR6k/s1600/0002.jpeg

20

21 of 26

Penguraian komponen gerak pada kasus gerak parabola

Sumber gambar **: http://www.mediabali.net/fisika_hypermedia/gerak_peluru.png

Sumber gambar *: http://www.physicsclassroom.com/mmedia/vectors/nhlp.gif

* **

Trajektori

Gerak Horizontal

(Persamaan gerak pada sumbu x)

Gerak Vertikal (Persamaan gerak pada sumbu y)

(1.12)

(1.13)

(1.14)

Gerak Parabola

21

22 of 26

Penguraian komponen gerak pada kasus gerak parabola

Kecepatan di sembarang titik P pada lintasan :

Titik maksimum/tertinggi (vy = 0)�

Trajektori (P)

Jarak maksimum/terjauh (y = 0)

Substitusi ke pers. (1.14)

Substitusi ke pers. (1.12)

Gerak Parabola

22

23 of 26

Ringkasan

Secara Grafik
GLB	GLBB

t

v(t)

0

v(t)

t

a(t)

t

23

24 of 26

Ringkasan

Gerak vertikal pengaruh gravitasi bumi
Gerak jatuh bebas	Gerak benda dilempar ke bawah	Gerak benda dilempar ke atas	Gerak parabola

Sumber gambar °: http://www.ualberta.ca/~cdigout/Other/inspir,%20word,%20ppt%20files/Projectile%20Motion%20(from%20word)_files/image006.gif

°

24

25 of 26

Daftar Pustaka

Giancoli, Douglas C., 2001, Fisika Jilid I, Jakarta : Penerbit Erlangga.
Halliday dan Resnick, 1991, Fisika Jilid I, Jakarta : Penerbit Erlangga.
Tipler, P.A.,1998, Fisika untuk Sains dan Teknik-Jilid I, Jakarta : Penebit Erlangga.
Tim, Diktat Fisika Dasar, FMIPA UNTAN.�

25

26 of 26

Ringkasan

Persamaan Gerak pada Lintasan 1 Dimensi dan 2 Dimensi
GLB	GLBB				Gerak parabola
GLB	Umum	Gerak jatuh bebas	Gerak benda dilempar ke bawah	Gerak benda dilempar ke atas	Gerak parabola

26