KINEMATIKA fisika dasar

1. KINEMATIKA .
Gerak benda ideal sebuah partikel yang mengabaikan keadaan spinning (gerak berputar dan atau keadaan vibrasi (gerak bergetar) suatu materi. Secara matematis sebuah partikel diperlakukan sebagai sebuah titik, yaitu materi tanpa ukuran sehingga spinning/rotasi dan vibrasi tidak perlu diperhitungkan.
Gerak dinyatakan dalam besaran vektor r, v dan a yang sebagian besar bersifat geometris dan materi diperlakukan sebagai sebuah partikel tunggal, dengan kata lain adalah gerakan titik materi secara Ilmu Ukur tanpa menghiraukan gaya.
Secara kinematika yang perlu dipelajari adalah gerak lurus (gerak linear) dan gerak melingkar (gerak rotasi).
A. Gerak Lurus (Gerak linear).
Sebuah titik materi yang melakukan gerak lurus, pada umumnya menyangkut 3 besaran penting yaitu :
1. Jarak jalan yang ditempuh (s)
2. Kecepatan (v)
3. Percepatan (a)
Hubungan antara s, v dan a.
(a) Hukum Differensial :
Jika diketahui s = f ( t ) dan dengan mendifferensir
s terhadap t didapatlah v
v “ t “ a
(b) Hukum Integrasi : Rumus yang diperoleh dengan metoda integrasi untuk rumus v, s dan v2 hanya berlaku untuk gerak lurus berubah beraturan (glbb) dengan percepatan tetap seperti:
1. Gerak benda jatuh bebas
2. Gerak benda yang dilempar vertikal ke atas
Kecepatan relatif . Biasanya kecepatan suatu benda dihitung relatif terhadap sumbu-sumbu yang tak bergerak terhadap bumi, jadi dalam keadaan diam, walaupun sumbu itu ikut bersama bumi bergerak di angkasa (sistem heleosentris). Yang dimaksud dengan kecepatan suatu benda ialah kecepatan relatif terhadap bumi.
Beberapa contoh gerak lurus berubah beraturan :
1. Gerak Air Terjun .
2. Gerak peluru jatuh dari pesawat terbang .
3.Lemparpeluru.
B. Gerak Melingkar.
Besaran-besaran yang tersebut diatas mempunyai hubungan pula dengan s (panjang busur), v (kecepatan linear) dan at (percepatan linear) ataupun percepatan singgung. Percepatan singgung ialah percepatan yang tegak lurus pada jari-jari lingkaran.
Gerak melingkar ada 2 macam :
1. Gerak melingkar sembarang (Gerak Melingkar Berobah Beraturan): Karena adanya perobahan arah dari kecepatan (v) setiap saat di tepi lingkaran maka terjadi pula percepatan normal atau percepatan sentripetal yang mengarah ke pusat lingkaran ,
2. Gerak melingkar beraturan : Adalah bila sebuah titik/materi yang bergerak di tepi sebuah lingkaran mempunyai kecepatan lienear dan kecepatan sudutnya tetap, atau at = 0 dan α = 0.
Waktu edar ( T ) : Yaitu waktu yang dibutuhkan berkeliling 1 kali dari titik asal sampai lagi ke titik asal.
Catatan satuan frekwensi : Jika T dalam detik, f dalam Hz atau cps (cycles per second). Dan jika dinyatakan dalam r p m (revolution per minute) harus dirobah menjadi cps. 1 cps = 60 rpm