davitsipayung.com
1
3. Kinematika satu dimensi
Gerak benda sepanjang garis lurus disebut gerak satu dimensi. Kinematika satu dimensi memiliki asumsi benda dipandang sebagai partikel atau benda titik artinya bentuk dan ukuran benda diabaikan
dibandingkan panjang lintasan tempuh, massa benda dikosentrasikan pada satu titik dan benda tidak berotasi. Jadi, gerak partikel sebagai titik dalam ruang. Kita akan mengaikan gaya sebagai penyebab gerak
pada bab kinematika ini. Kinematika menjelaskan hubungan antara besaran posisi, kecepatan, percepatan dan waktu.
3.1 Besaran kinematika 3.1.1 Posisi, perpindahan dan jarak
Kedudukan benda relatif terhadap suatu titik acuan disebut posisi. Posisi benda biasanya dinyatakan dalam sistem koordinat kartesian. Posisi benda bergerak sepanjang sumbu x sebagai fungsi waktu
dituliskan xt. Posisi x=0 disebut titik pusat koordinat atau titik asal koordinat. Posisi adalah besaran vektor. Perpindahan adalah besaran vektor, yang menunjukkan panjang dan arah garis lurus yang
menghubungkan posisi awal dan akhir benda. Perpindahan menunjukkan perubahan posisi benda. Perpindahan tidak bergantung pada bentuk lintasan, tetapi bergantung posisi awal dan akhir benda.
Perpindahan benda dari posisi awal x
1
ke posisi akhir x
2
ditunjukkan oleh:
2 1
x t x t
x t
3.1 Simbol Yunani
dibaca delta. Tanda positif dan negatif dari ∆x menunjukkan arah perpindahan benda ke
kanan atau ke kiri. Jika sumbu x positif ke kanan, maka ∆x 0 menunjukkan benda berpindah searah
sumbu x positif. Sebalinya, ∆x 0 menunjukkan benda berpindah searah sumbu x negatif. Jarak adalah panjang lintasan total yang ditempuh oleh benda, artinya jarak bergantung pada bentuk lintasan yang
dilalui oleh benda. Jarak biasanya disimbolkan oleh s. Jarak adalah besaran skalar dan selalu bernilai positif.
4.2 Kecepatan dan kelajuan Kecepatan rata-rata adalah perbandingan perpindahan terhadap selang waktu benda telah bergerak.
2 1
2 1
x x
x v
t t
t
3.2
Ga mbar 3.1 : Kurva posisi terhadap waktu
t
1
t
2
x
1
x
2
t x
∆t ∆x
davitsipayung.com
2 dimana v adalah simbol kecepatan rata-rata. Kecepatan rata-rata sama dengan gradien garis yang
menghubungkan titik x
1
,t
1
dan x
2
,t
2
. Kelajuan rata-rata adalah perbandingan jarak tempuh terhadap
selang waktu benda bergerak.
2 1
laju 2
1
s s
s v
t t
t
3.3
Satuan kecepatan adalah ms . Kecepatan adalah besaran vektor, sedangkan kelajuan adalah besaran skalar. Benda dikatakan diam terhadap titik acuan ketika kecepatan benda itu sama dengan nol terhadap
titik acuan tersebut.
Kecepatan sesaat adalah kecepatan rata-rata benda ketika
∆t mendekati nol.
lim
t
x t t
x t dx
v t
dt
3.4 Simbol kecepatan sesaat adalah v. Besar kecepatan disebut kelajuan. Kecepatan adalah turunan pertama
posisi terhadap waktu. Arah kecepatan benda menunjukkan arah gerak benda. Misalkan sumbu x positif ke kanan, v 0 menunjukkan benda bergerak ke kanan, v 0 menunjukkan benda bergerak ke kiri.
Kecepatan sesaat sama dengan gradien kurva posisi pada satu titik.
3.3 Percepatan dan perlajuan
Kategori