kinematika

Ringkasan Materi:

Pengertian Gerak
Benda dikatakan bergerak jika kedudukan (posisi) benda berubah terhadap titik acuan. Titik acuan yang dimaksud dapat berupa sebuah titik dalam sistem koordinat. Gerak lurus adalah gerak yang lintasannya berupa garis lurus. Ilmu yang mempelajari gerak dengan mengabaikan penyebab terjadinya gerak disebut kinematika.

Jarak dan Perpindahan
Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh oleh sebuah benda tanpa memperhatikan arah gerak benda.
Perpindahan adalah perubahan kedudukan (posisi) benda dalam selang waktu tertentu. Jarak termasuk besaran skalar, sedangkan perpindahan termasuk besaran vektor. Pada kasus tertentu jarak dapat berarti sama dengan nilai perpindahan.
Perhatikan ilustrasi berikut :

A B C
0 1 2 3 4 5

Jika anda semula berada pada titik A, kemudian bergerak dari titik A menuju titik B melalui lintasan A →B →C →B.
Jarak AB ditulis sAB = 3 satuan
Jarak BC ditulis sBC = 2 satuan
Jarak CB ditulis sCB = 2 satuan
Kedudukan anda di A ditulis XA = 0
Kedudukan anda di B ditulis XB = 3
Kedudukan anda di C ditulis XC = 5
Jarak yang anda tempuh ditulis :
Jarak = sAB + sBC + sCB
= 3 + 2 + 2 = 7 satuan.
Besarnya perpindahan anda dari A ke B ditulis :
s = |XB – XA |= 3 – 0 = 3 satuan ke kanan
Besarnya perpindahan anda dari C ke B ditulis :
s = XB – XC = 3 – 5 = -2 satuan ke kiri
Dengan menganalis persoalan tersebut tentu anda dapat dengan mudah membedakan pengertian jarak dan perpindahan.

Contoh Soal


1. Perhatikan gerak bola berikut :



A← 6 m→ B ← 8 m → C

Sebuah bola bergerak dari titik A menuju titik B melalui lintasan ABCB. Tentukan :
a. jarak yang ditempuh oleh bola
b. perpindahan bola
Penyelesaian :
a. Jarak yang ditempuh bola dari titik A ke titik B melalui lintasan ABCB adalah :
Jarak = sAB + sBC + sCB
= 6 m + 8 m + 8 m = 22 m
b. Besarnya perpindahan bola dari titik A ke titik B adalah :
s = XB – XA = 6 – 0 = 6 m
Jadi bola tersebut menempuh jarak 22 m dan berpindah sejauh 6 m ke kanan (dari A ke B).

2. Perhatikan gerak benda berikut :
A

3 m

┐
B 4 m C
Sebuah benda bergerak dari titik A menuju titik C, melalui lintasan ABC. Tentukan :
a. Jarak tempuh benda
b. Perpindahan benda
Penyelesaian :
a. Jarak = sAB + sBC = 3 m + 4 m = 7 m.
b. Besarnya perpindahan benda tersebut adalah panjang AC , yaitu :
s = = 5 m. Jadi benda berpindah sebesar 5 m.


Uji Kompetensi 1

1. Sebuah mobil bergerak 60 km ke timur, kemudian berbalik arah menempuh jarak 20 km. Tentukan :
a. jarak tempuh mobil
b. perpindahan mobil dan arahnya

2. Sebuah pesawat terbang ke selatan sejauh 60 km, kemudian berbelok ke timur sejauh 80 km. Hitunglah :
a. jarak tempuh pesawat
b. besarnya perpindahan pesawat dan arahnya

3. Seorang pelari mengelilingi lintasan berbentuk lingkaran berjari-jari 70 m. Pada saat pelari tersebut menempuh setengah lingkaran, hitunglah :
a. jarak tempuh atlet
b. besar perpindahan yang dilakukan

Kelajuan dan Kecepatan
Kelajuan adalah bilangan yang menunjukkan jarak tempuh tiap satuan waktu. Kelajuan merupakan besaran skalar.

Kelajuan rata-rata =
vr =

Vr = kelajuan rata-rata (m/s)
s = jarak tempuh (m)
t = waktu (s)

Kecepatan adalah besarnya perpin-dahan benda tiap selang waktu tertentu. Kecepatan merupakan besaran vektor.

kecepatan rata-rata =
vr = =


vr = kecepatan rata-rata (m/s)
s = perpindahan benda (m)
X1 = kedudukan awal benda
X2 = kedudukan akhir benda
t1 = waktu saat benda di X1
t2 = waktu saat benda di X2

Kecepatan sesaat adalah kecepatan rata-rata apabila selang waktunya sangat kecil (mendekati nol).

Kecepatan sesaat = vs =
atau
vs = , untuk t sangat kecil