Rangkuman, Pola Soal Dan Pembahasan Kinematika Gerak

Rangkuman Materi Kinematika Gerak

A. Gerak Lurus

1. Perpindahan (∆s)

Yaitu perubahan posisi awal so ke posisi simpulan s, berlaku:
∆s = s-so

2. Kecepatan dan Kelajuan Rata-Rata

Dua jenis kecepatan yaitu:
Kecepatan Rata-rata (v)

Kelajuan Rata-rata (v)

Kecepatan Sesaat(v)

3. Percepatan

Yaitu perubahan kecepatan benda dalam selang waktu tertentu.
Percepatan Rata-Rata

Percepatan Sesaat

4. Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Yaitu Gerak benda pada lintasan lurus dengan kecepatan konstan dengan percepatan = 0. Rumusannya sebagai berikut:

Keterangan:
v=kecepatan (m/s)
s=jarak (m)
t=waktu(s)
5. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Yaitu gerak benda pada lintasan lurus dengan kecepatan berubah secara beraturan dengan percepatan benda konstan.
Persamaan GLBB yaitu sebagai berikut:
s=v_o.t + 1/2 a.t²
v_t = v_o + a.t
v_t² = v_o² + 2as
keterangan:
v_t = kecepatan simpulan (m/s)
v_o = kecepatan awal (m/s)
a = percepatan (m/s2)
s = jarak (m)
t = waktu (s)
jika dalam bentuk grafik kecepatan v terhadap waktu t

jadi
s = luas kurva pada selang waktu tertentu
6. Gerak Jatuh Bebas

yaitu gerak jatuh benda tanpa kecepatan awal atau Vo=0
Kecepatan benda ketika mencapai permukaan tanah (v_t)

Waktu hingga mencapai tanah (t)

Keterangan:
h= ketinggian benda (m)
g= percepatan gravitasi bumi (m/s²)

7. Gerak Vertikal

Dibedakan menjadi dua macam, yaitu:
A .Gerak Vertikal ke atas

Kecepatan awal (v_o) arah ke atas sehingga berlaku persamaan:
V_t= v_o – g.t
V_t²= v_o² – 2gh
h_t = h_o + v_ot – 1/2 g.t²

B. Gerak vertikal ke bawah

kecepatan awal (v_o) arah ke bawah sehingga berlaku persamaan:
v_t= v_o-gt
v_t²= v_o²-2gh
h_t= h_o-v_ot-1/2gt²
Keterangan:
g = percepatan gravitasi bumi (m/s²)
h₁ = ketinggian benda simpulan (m)
h₂ = ketinggian benda mula-mula (m)

B. Gerak Parabola

Yaitu perpaduan antara gerak lurus beraturan yang arahya searah sumbu x dan gerak vertikal yang arahnya searah sumbu y.

1. Ketinggian Maksimum (hmaks)

Pada ketinggian maksimum berlaku v=0 sehingga:

2. Waktu yang diharapkan ketika hmaks

3. Jarak Maksimum (xmaks)

Jarak benda terjauh, berlaku:

5. Waktu yang diharapkan untuk x_maks

C. Gerak Melingkar

1. Perpindahan Sudut (Δθ)

yaitu sudut yang dilewati oleh sebuah garis radial mulai dari posisi awal (θ_o) hingga posisi simpulan (θ), Rumusannya:
Δθ = θ – θ_o

2. Kecepatan sudut rata-rata dan sesaat

Kecepatan sudut rata-rata (w)

Kecepetan sudut sesaat (w)

3. Percepatan sudut

yaitu perubahan kecepatan sudut benda dalam selang waktu tertentu dalam gerak melingkar
Percepatan Sudut Rata-Rata

Percepatan Sudut Sesaat

Hubungan percepatan sudut (a) dan percepatan linier (a)

keterangan :
r = jari-jari bulat (m)

Gerak Melingkar Beraturan

yaitu gerak benda pada lintasan berupa bulat dengan kecepatan sudut tetap.

1. Frekuensi dan Periode

Frekuensi (f) yaitu banyaknya putaran per detik rumusnya :

Periode (T) ialah waktu yang di perlakukan untuk berotasi satu putaran, rumusnya :

Maka

Keterangan:
ƒ = Frekuensi (Hz)
n = jumlah putaran
t = waktu (s)
T = periode (s)
2. Kecepatan Sudut

Yaitu besarnya sudut yang ditempuh tiap satuan waktu. Rumusannya sebagai berikut.

v = ω R
Keterangan
ω = kecepatan sudut (rad/s)
v = kecepatan linier (m/s)
R = jari – jari lintasan (m)
3. Percepatan Sentripetal

Yaitu percepatan benda yang bergerak melingkar yang mempunyai arah menuju ke pusat.
Rumusnya sebagai berikut.

Keterangan :
a_s = percepatan sentripetal (m/s²)
4.Percepatan Total

yatu resultan dari percepatan linier/percepatan tangensial (a_t) dengan percepatan sentripetal (a_s) sehingga memenuhi persamaan:

5. Hubungan roda-roda dalam gerak melingkar beraturan

Satu tali bersinggungan

v_A = v_B Maka ω_A R_A = ω_B R_B

Satu sumbu putar

ω_A = ω_B Maka

Keterangan:
v = kecepatan linier (m/s)
ω = kecepatan sudut (ras/s)
R = jari-jari roda (m)

Contoh Soal dan Pembahasan Kinematika Gerak

Soal No.1

Grafik di atas menyatakan kekerabatan antara jarak (s) terhadap (t) dari benda yang bergerak , Bila s dalam m , dan t dalam sekon maka kecepatan rata-rata benda adalah…..

A. 0,60 m/s

B. 1,67 m/s

C. 2,50 m/s

D. 3,0 m/s

E. 4,6 m/s

PEMBAHASAN :
Untuk memilih kecepatan rata-rata (v) kita akan memakai rumus:

V = = 1,67 m/s
Jawaban : A

Soal No.2

Mobil masa 800 kg bergerak lurus dengan kecepatan awal 36 km/jam sesudah menempuh jarak 150 m kecepatan menjadi 72 km/jam. Waktu tempuh kendaraan beroda empat adalah…

A. 5 sekon

B. 10 sekon

C. 17 sekon

D. 25 sekon

E. 35 sekon

PEMBAHASAN
Diketahui v_o = 36 km/jam = 10 m/s
v_t = 72 km/jam = 20 m/s
Jarak s = 150 m