Kinematika

KINEMATIKA FISIKA

Kinematika adalah mempelajari mengenai gerak benda tanpa memperhitungkan penyebab terjadi gerakan itu. Benda diasumsikan sebagai benda titik yaitu ukuran, bentuk, rotasi dan getarannya diabaikan tetapi massanya tidak.
Dalam kinematikameliputi gerak :

• Gerak satu dimensi

• gerak lurus beraturan(glb)
• gerak lurus berubah beraturan(glbb)
• gerak lurus berubah tidak beraturan

• Gerak dua dimensi

• gerak melingkar
• gerak peluru

• Gerak tiga dimensi

Gerak benda yang mempunyai tiga komponen(x,y,z) misal gerak muatan dalam medan magnet dan medan listrik(tidak dibahas dalam kelas ini)

• Gerak relatif

Gerak benda yang diamati oleh pengamat pada saat bergerak atau diam.

Gerak benda titik

• Gerak benda dalam ruang dinyatakan dalam vektor perpindahan yaitu

~r = xˆi + yˆj + zˆk (1)

• Dalam kinemtika besaran-besaran yang mempengaruhi gerak benda adalah

1. Perpindahan(displacement)
2. Kecepatan(Velocity)
3. Percepatan(Accelaration

KECEPATAN

Kecepatan terbagi atas:

• kecepatan rerata
• kecepatan sesaat

PERCEPATAN

Percepatan terbagi atas:

• percepatan rerata
• kecepatan sesaat

Gerak Benda 1 Dimensi

- Gerak Lurus Beraturan(GLB)

• Gerak lurus beraturan adalah gerak benda titik yang membuat lintasan berbentuk garis lurus dengan jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu tetap baik besar dan arahnya.

• Secara umum bentuk persamaan untuk gerak lurus beraturan adalah

S(t) = S0 + vst ! x(t) = x0 + vxt (2)

Persamaan kecepatan
~t=dr/dt= v tetap (3)
pada GLB kecepatan rata-rata sama denga kecepatan sesaat
Vavg = Vins

- Gerak lurus berubah beraturan(GLBB)

• Gerak lurus berubah beraturan adalah gerak benda titik denganlintasan berbentuk garis lurus dengan jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu tidak sama besar, sedangkan arah gerak tetap.

• Persamaan untuk GLBB

x = x0 + v0t +1/2at2 (4)
v = v0 + at; v2 = v20 + 2ax (5)

• • Pada GLBB ada gerak diperlambat atau dipercepatan. Contoh

GLBB dipercepat adalah gerak jatuh bebas
y(t) = y0 +1/2gt2; a = g = tetap

-Gerak lurus berubah tidak beraturan

• Gerak lurus berubah tidak beraturan adalah gerak benda titik dengan lintasan garis lurus tetapi percepatan tidak tetap,baik besar maupun arahnya, contohnya : gerak harmonik.

• Persamaan gerak harmonik

x(t) = Rcos ωt; y(t) = Rsin ωt (7)

Gerak Benda 2 Dimensi

- Gerak Melingkar

• Gerak melingkar adalah gerak sebuah benda titik dengan lintasan melingkar dengan jari-jari R. Untuk gerak melingkar beraturan panjang busur yang ditempuh tiap satu satuan waktu tetap dan setaip vektor posisi ~r dari benda arahnya keluar sehingga |~r| = R = tetap dan arah ~r yang berubah tiap saat.

• Persamaan gerak melingkar

x(t) = Rcos θ = Rcos ωt (komponen x) (8)
y(t) = Rsin θ = Rsin ωt (komponen y)
dengan ω adalah kecepatan sudut(rad/s).

• Persamaan kecepatan

vx(t) = −ωRsin ωt; vy(t) = ωRcos ωt (9)

v=wr

• • Percepatan gerak melingkar

ax(t) = −ω2Rcos ωt = −ω2x(t) (11)
ay(t) = −ω2Rsin ωt = −ω2y(t)
|a| = ω2R (12)
a = ax +  ay = −ω2r
bentuk |a| = ω2R disebut percepatan sentripetal. Dalam
notasi vektor ~vT = ~ω ×~r

• Pada gerak melingkar tidak beraturan, busur yang ditempuh tiap satu satuan tidak sama disebabkan kecepatan sudut tidak tetap. Maka timbul suatu percepatan yang disebut dengan percepatan tangensial yaitu

~aT = Rα

α adalah percepatan angular/sudut(rad/s2).

Gerak Peluru

• • Gerak peluru adalah gerak benda titik yang ditembakkan dengan arah yang tidak vertikal sehingga geraknya hanya dipengaruhi oelh percepatan gravitasi bumi dan membentuk lintasan parabola.

Gerak Tiga Dimensi

• Gerak tiga dimensi dapat diilustrasikan pada sebuah muatan yang bergerak dalam medan magnet.

~F = qv × B

• ~F disebut juga gaya Lorentz pada kasus khusus tertentu biasanyasudut antara v dan B saling tegak lurus sehingga lintasan muatan tersebut berbentuk lingkaran.

Sumber ------> http://suicide4song.wordpress.com/2009/03/08/fisika-dasar/