Jarak dan Perpindahan

Minggu, 01 November 2015

Pengertian Gerak

Coba kamu perhatikan benda-benda di sekitarmu! Adakah yang diam? Adakah yang bergerak? Batu-batu di pinggir jalan diam terhadap jalan kecuali jika ditendang oleh kaki maka benda tersebut akan bergerak, rumah-rumah di sekitar kita diam terhadap pohon-pohon di sekelilingnya, seseorang berlari pagi di taman, dikatakan orang tersebut bergerak terhadap jalan, batu-batu, rumah-rumah, maupun pohon-pohon yang dilewatinya, dan masih banyak lagi. Jadi apakah yang disebut gerak itu?

Suatu benda dikatakan bergerak jika benda itu mengalami perubahan kedudukan terhadap titik tertentu sebagai acuan. Jadi, gerak adalah perubahan posisi atau kedudukan terhadap titik acuan tertentu. Gerak juga dapat dikatakan sebagai perubahan kedudukan suatu benda dalam selang waktu tertentu. Berbeda halnya dengan peristiwa berikut, orang berlari di mesin lari fitnes (mesin kebugaran), anak yang bermain komputer dan lain sebagainya. Apakah mereka mengalami perubahan posisi atau kedudukan dalam selang waktu tertentu?

Kegiatan tersebut tidak mengalami perubahan posisi atau kedudukan karena kerangka acuannya diam. Penempatan kerangka acuan dalam peninjauan gerak merupakan hal yang sangat penting, mengingat gerak dan diam itu mengandung pengertian yang relatif. Sebagai contoh, ada seorang yang duduk di dalam kereta api yang sedang bergerak, dapat dikatakan bahwa orang tersebut diam terhadap kursi yang didudukinya dan terhadap kereta api tersebut, namun orang tersebut bergerak relatif terhadap stasiun maupun terhadap pohon-pohon yang dilewatinya.

Jarak dan Perpindahan

Jarak dan perpindahan mempunyai pengertian yang berbeda. Misalkan Fira berjalan ke barat sejauh 4 km dari rumahnya, kemudian 3 km ke timur. Berarti Fira sudah berjalan menempuh jarak 7 km dari rumahnya, sedangkan perpindahannya sejauh 1 km.

Berbeda halnya dengan contoh berikut. Seorang siswa berlari mengelilingi lapangan satu kali putaran. Berarti ia menempuh jarak sama dengan keliling lapangan, tetapi tidak menempuh perpindahan karena ia kembali ke titik semula.

Contoh lain, ada seorang pejalan kaki bergerak ke utara sejauh 3 km, kemudian berbelok ke timur sejauh 4 km, lalu berhenti. Berapa jarak yang ditempuh siswa tersebut? Berapa pula perpindahannya?

Jarak yang ditempuh siswa tersebut berarti keseluruhan lintasan yang ditempuh yaitu 3 km + 4 km = 7 km, sedangkan perpindahannya sepanjang garis putus-putus pada Gambar, yaitu 5 km (menggunakan phytagoras).

Dengan demikian, jarak didefinisikan sebagai panjang seluruh lintasan yang ditempuh. Perpindahan merupakan jarak dan arah dari kedudukan awal ke kedudukan akhir atau selisih kedudukan akhir dengan kedudukan awal. Jarak merupakan besaran skalar, sedangkan perpindahan merupakan besaran vektor.

Read More

Besaran Vektor dan Besaran Skalar

Materi : Vektor
Topik : Besaran Vektor dan Skalar

Kelas : 10 SMK TRI SUKSES
Author : Fisika Menantang
(Beginner)

Besaran Vektor
Besaran vektor adalah besaran-besaran yang memiliki nilai dan juga arah.

Contoh mudah adalah gaya, perpindahan, kecepatan (velocity), percepatan, kuat medan listrik dan lain-lain

Besaran Skalar
Adalah besaran-besaran yang memiliki nilai tanpa memiliki arah.

Contoh umum besaran skalar adalah usaha, daya, kelajuan (speed), perlajuan, usaha, potensial listrik dan lain-lain.

Bagaimana dengan tekanan? Vektorkah atau skalarkah?

Temukan jawabannya saat latihan di bawah.

Uji Pemahaman

• Ketikkan jawaban pada tempat yang telah tersedia
• Tulis 1000 untuk angka seribu dan 10000 untuk angka sepuluh ribu (tanpa titik)
• Reset untuk mengulang

Lengkapi data-data berikut:
Latihan No. 1
Massa (kg) termasuk besaran ....
Jawab (vektor/skalar): 
Nilai : 
Latihan No. 2
Jarak (m) termasuk besaran....
Jawab (vektor/skalar): 
Nilai : 
Latihan No. 3
Momentum (kg m s−1) termasuk besaran .....
Jawab (vektor/skalar): 
Nilai : 
Latihan No. 4
Energi (joule) termasuk besaran ....
Jawab (vektor/skalar): 
Nilai : 
Latihan No. 5
Tekanan (N m−2) termasuk besaran....
Jawab (vektor/skalar): 
Nilai :  

Read More

Menentukan Arah Gerak

Materi : Gelombang
Topik : Menentukan arah rambat gelombang
Kelas : 11 SMK TRI SUKSES
Author : Fisika Menantang
(Beginner) 

Perhatikan pola persamaan gelombang berikut:

Y = A sin (ω t − kx)

Pola di atas akan menampilkan gelombang (warna merah) dengan arah ke atas - dan kanan, tengok ilustrasi berikut: 

Sementara itu, pola gelombang berikut :

Y = −A sin (ω t − kx)

akan menampilkan gelombang dengan arah bawah - dan kanan seperti ilustrasi di atas (warna hitam)

Berikut perjanjian tanda selengkapnya untuk pola persamaan gelombang :

Y = +/− A sin (ω t +/− kx)

Tanda Amplitudo (+) jika gerakan pertama ke arah atas
Tanda Amplitudo (-) jika gerakan pertama ke arah bawah
Tanda dalam kurung (+) jika gelombang merambat ke arah sumbu X negatif / ke kiri
Tanda dalam kurung (-) jika gelombang merambat ke arah sumbu X positif / ke kanan

Uji Pemahaman

• Ketikkan jawaban pada tempat yang telah tersedia
• Tulis 1000 untuk angka seribu dan 10000 untuk angka sepuluh ribu (tanpa titik)
• Reset untuk mengulang
• Gunakan istilah-istilah hanya "kanan", "kiri", "atas", "bawah" (tanpa tanda kutip)

Lengkapi data-data berikut:
Data No. 1
Diberikan sebuah persamaan gelombang :
Y = − 0,125 sin (10 π t − 5 π x)
dengan y dan x dalam meter dan t dalam sekon, arah gerak gelombang adalah
......... - kanan
Jawab : 
Nilai : 
Data No. 2
Diberikan sebuah persamaan gelombang :
Y = − 0,125 sin (10 π t + 5 π x)
dengan y dan x dalam meter dan t dalam sekon, arah gerak gelombang adalah
bawah - ......
Jawab : 
Nilai : 
Data No. 3
Diberikan sebuah persamaan gelombang :
Y = 0,125 sin ( − 5 π x + 10 π t)
dengan y dan x dalam meter dan t dalam sekon, arah gerak gelombang adalah
atas - ......
Jawab : 
Nilai : 
Data No. 4
Diberikan sebuah persamaan gelombang :
Y = 0,125 sin (10 π t + 5 π x)
dengan y dan x dalam meter dan t dalam sekon, arah gerak gelombang adalah
......... - kiri
Jawab : 
Nilai : 
Data No. 5
Diberikan sebuah persamaan gelombang :
Y = 0,125 sin (10 π t − 5 π x)
dengan y dan x dalam meter dan t dalam sekon, arah gerak gelombang adalah
atas - .....
Jawab : 
Nilai :  

Read More

Persamaan Kecepatan Gelombang Berjalan

Materi : Gelombang
Topik : Persamaan Kecepatan Gelombang Berjalan
Kelas : 11 SMK TRI SUKSES
Author : Fisika Menantang
(Beginner)

Persamaan Kecepatan 
Persamaan kecepatan gelombang bisa didapat dengan menurunkan persamaan simpangan gelombang, atau dengan kalimat lain persamaan kecepatan adalah turunan dari persamaan simpangan gelombang.

Perhatikan pola persamaan simpangan gelombang berikut:

Y = A sin (ω t − kx)

Jika persamaan diatas kita turunkan maka akan didapat :

v = ω A cos (ω t − kx)

v adalah kecepatan gelombang untuk nilai t dan x tertentu dalam satuan m/s. Ingat kembali ω adalah frekuensi sudut dalam rad/s, dimana ω = 2π f, k adalah bilangan gelombang atau tetapan gelombang dimana nilai k = 2π/λ, dengan λ adalah panjang gelombang (wavelength) dalam satuan meter..

Kecepatan Maksimum
Nilai kecepatan maksimum tercapai saat nilai cos (ωt − kx) = 1, sehingga nilai kecepatan maksimum adalah:

vmaks = ω A

atau

vmaks = 2π fA

Uji Pemahaman

• Ketikkan jawaban pada tempat yang telah tersedia
• Tulis 1000 untuk angka seribu dan 10000 untuk angka sepuluh ribu (tanpa titik)
• Reset untuk mengulang
• Gunakan kertas coret untuk perhitungan
• Tulis 0,25 untuk 1/4 dan 0,5 untuk 1/2 (tanpa nol di belakang 5)

Latihan No. 1
Diberikan sebuah persamaan gelombang :
Y = 0,2 sin (10 π t − 6 π x)
dengan y dan x dalam meter dan t dalam sekon, Kecepatan gelombang untuk t = 1 s dan x = 1 m =....... π m/s
Jawab : 
Nilai : 
Latihan No. 2
Diberikan sebuah persamaan gelombang :
Y = 0,3 sin (5 t − 2 x)
dengan y dan x dalam meter dan t dalam sekon, Kecepatan maksimum gelombang =.......m/s
Jawab : 
Nilai : 
Latihan No. 3
Diberikan sebuah persamaan gelombang :
Y = 0,04 sin π (3 t − 2,5 x)
dengan y dan x dalam meter dan t dalam sekon, Kecepatan gelombang untuk t = 1 s dan x = 1 m adalah =.......m/s
Jawab : 
Nilai : 
Latihan No. 4
Diberikan sebuah persamaan gelombang :
Y = 0,04 sin π (3 t − 5 x)
dengan y dan x dalam meter dan t dalam sekon, Kecepatan maksimum gelombang =.......π m/s
Jawab : 
Nilai : 
Latihan No. 5
Diberikan sebuah persamaan gelombang :
Y = A cos (ω t − k x)
dengan y dan x dalam meter dan t dalam sekon, Kecepatan gelombang memiliki persamaan :
v = − ωA .... (ω t − k x)
(Pilih : sin, cos, atau tan )
Jawab : 
Nilai :  

Read More

Jarak Maksimum pada Bidang Miring II

Assalamualaikum wr.wb

Saya disini mau mengasih informasi tentang"Jarak Maksimum pada Bidang Miring II"

Bagaimana menentukan jarak maksimum yang dicapai suatu benda yang bergerak dengan lintasan berbentuk parabola pada suatu bidang miring (incline) menggunakan metode kedua.

Metode kedua yang dimaksud yaitu dengan memiringkan sumbu xy, dengan contoh soal dan angka-angka yang sama seperti pada metode pertama (sumbu xy tetap seperti biasa).

Ikuti  contoh soal berikut:
→Sebuah peluru ditembakkan dengan sudut 60° terhadap garis mendatar dan kecepatan awal 100 m/s pada suatu bidang miring yang memiliki sudut 30° dari garis horizontal.

Perhatikan gambar!

Peluru akhirnya menumbuk bidang miring pada titik C. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 tentukan jarak maksimum yang dicapai peluru sepanjang bidang miring!!

→Langkah pertama lakukan setup sumbu x dan y, kali ini sumbu xy diputar sehingga sumbu x berhimpit dengan garis AC, dan ujung kiri alas bidang miring (titik A) sebagai titik asal (0, 0)



Tinjau titik C 
Titik C memiliki koordinat y = 0 dan untuk sumbu x adalah x = xmaks = d = AC

Sebelum lanjut, setting dulu percepatan gravitasinya (g) yang biasanya ke bawah, kita sesuaikan dengan sumbu xy yang miring seperti di atas, caranya dengan menguraikan komponen-komponen g ke sumbu x dan sumbu y. Lihat gambar berikut, asumsinya adalah adik-adik tidak bermasalah dengan kenapa sudut 30° nya ada di situ!!

 

Data-data dari soal:
α = 30°
θ = 60°
g = 10 m/s2
νo = 100 m/s

Perhitungan 
Jika dalam metode sebelumnya gerak sumbu x adalah GLB dan sumbu y adalah glbb, maka dalam metode ini, baik sumbu x maupun y jenis geraknya adalah GLBB dengan percepatannya masing-masing. 
Sumbu x → ax = g sin α = g sin 30° = 10(1/2) = 5 m/s2
Sumbu y → ay = g cos α = g cos 30° = 10 (1/2√3) = 5√3 m/s2

Tinjau Sumbu x: 


Persamaan 1

Tinjau sumbu y:



Menentukan waktu (t) mencapai xmaks
Untuk menemukan waktu yang diperlukan oleh peluru hingga mendarat di titik C, beri harga nol untuk y pada persamaaan 2, karena koordinat titik C adalah (xmaks, 0) dimana nol adalah milik y



Ada dua nilai t, t = 0 sekon adalah saat initial di titik A, dan satu lagi saat di titik C. Kembali ke persamaan (1) masukkan nilai t nya:

Read More

Menentukan Letak Titik Kuat Medan Listrik Nol

Assalamualaikum...

saya disini mau mengasih sedikit informasi tentang "Menentukan Letak Titik Kuat Medan Listrik Nol" 

Dengan asumsi bahwa adik-adik tidak bingung dalam menentukan arah medan listrik (muatan positif arah keluar, muatan negatif arah masuk dan seterusnya, kalo masih liat aja di contoh Listrik Statis 12 nomor 6), disini akan diambil kesimpulan dari beberapa kasus menentukan letak titik yang kuat medan listriknya nol.

Dua muatan sama tanda
Muatan (+) dengan (+) atau muatan (−) dengan (−), maka daerah nol berada di antara kedua muatan (antara A dan B, tidak akan di kiri A, atau di kanan B).

Letak titik nol akan lebih dekat ke muatan yang nilainya lebih kecil. Kalau sama besar, seperti gambar di atas,, ya pas ditengah-tengah.

 

Dua muatan beda tanda
Muatan (+) dengan muatan (−) atau muatan (−) dengan (+), daerah nol akan di kiri A atau di kanan B, seperti tadi, akan dekat ke muatan yang nilainya lebih kecil (tanpa melihat plus minusnya). Cermati 4 variasi berikut!

 

 

 

 

Atau kalau tak mau pusing dengan kesimpulan-kesimpulan tadi, langsung saja coba dicari seperti contoh berikut:
Muatan A + 9 C dan muatan B −16 C terpisah sejauh 1 meter seperti gambar berikut. Tentukan letak titik C, dimana kuat medan listrik sama dengan nol! 



Seperti telah disimpulkan di atas, letak titik nol ada di kiri A, karena beda tanda dan 9 lebih kecil dari 16. Misal jarak C adalah x dari A, rA = x dan rB = 1 + x



diperoleh jawaban

 

Hasilnya positif, sehingga memang benar C di kiri A sejauh 3 meter

Kita coba cari dari tempat lain yaitu dari kanan B, sehingga rA = 1 + x dan rB = x



diperoleh jawaban



Hasilnya negatif 4, artinya dari muatan B bukan ke kanan 4 m, tetapi ke kiri sejauh 4 m, atau 3 m juga di kiri muatan A seperti perhitungan sebelumnya.

Mudah mudahan bisa bermanfaat.....

Read More

Gerak lurus berubah beraturan dan gerak vertikal

Gerak Lurus Berubah Beraturan

1. Apa itu Gerak Lurus Berubah Beraturan ?
Gerak lurus berubah beraturan ialah gerak suatu benda dalam  lintasan lurus dimana besar percepatan  benda selama bergerak selalu tetap. Artinya perubahan kecepatan benda selalu sama dalam selang waktu yang sama. Misalnya mobil yang mula-mula bergerak dengan kecepatan 5 m/s, pada detik pertama kecepatan mobil menjadi 10 m/s, pada detik kedua mobil bergerak dengan kecepatan 15 m/s dan untuk detik berikutnya kelajuan mobil bertambah 5 m/s. Berdasarkan nilai percepatannya gerak lurus berubah beraturan dibedakan menjadi dua yaitu gerak lurus berubah beraturan dipercepat dan gerak lurus berubah beraturan diperlambat. Nilai percepatan pada gerak lurus berubah beraturan diperlambat negatif karena pada akhirnya benda menjadi berhenti. Percepatan yang bernilai negatif dikenal dengan perlambatan.
Misal sebuah partikel bergerak dengan percepatan konstan, partikel tersebut bergerak dengan kecepatan awal sebesar v0, setelah menempuh selang waktu tertentu kecepatan partikel menjadi sebesar:
vt = v0 + at…………….(1)
Dengan kecepatan awal sebesar v0, kecepatan akhir sebesar vt, selama selang waktu t, maka jarak tempuh partikel itu dapat ditentukan dengan persamaan :

x = v0t + ½ at2………..(2)
Dengan substitusi persamaan 1 ke persamaan 2 diperoleh:

vt2 = v02 + 2ax

2. Gerak vertikal

a. Gerak jatuh bebas

Gerak jatuh bebas adalah gerak banda tanpa kecepatan awal (V0 = 0). Menurut Gallileo benda yang mengalami gerak jatuh bebas mengalami percepatan konstan yang besarnya sama dengan percepatan gravitasi bumi. Contoh gerak jatuh bebas dalam kehidupan sehari-hari ialah buah mangga yang jatuh dari pohonnya.

Gerak Jatuh Bebas

Persamaan pada gerak lurus dengan percepatan konstan juga berlaku pada gerak
jatuh bebas ini. Namun, pada gerak vertical, termasuk gerak jatuh bebas, percepatan benda sama dengan percepatan gravitasi bumi. Maka dalam persamaan digunakan

percepatan gravitasi bumi (g) besaran jarak (x) biasanya juga digantikan dengan ketinggian (h), Persamaan pada gerak jatuh bebas dituliskan :

vt = gt

h = 1/2gt2

v2 = 2gh


b. Gerak Vertikal ke atas

Gerak vertikal ke atas ialah gerak suatu benda yang dilempar ke atas dengan kelajuan awal tertentu. Semakin ke atas kelajuan benda semakin berkurang dan akan bernilai nol ketika benda berada pada tiik tertinggi dan akhirnya benda jatuh bebas. Dalam hal ini, percepatan gravitasinya bernilai negatif karena berlawanan dengan arah gerak benda. Gerak vertikal ke atas merupakan gerak lurus dengan percepatan konstan persamaan-persamaan pada gerak vertikal ke atas :

Gerak vertikal ke atas

v = v0 - gt
h = v0t – 1/2gt2
v2 = v02 – 2gh
contoh gerak vertikal ke atas adalah batu yang di lempar ke atas.

c. Gerak Vertikal ke bawah

Gerak vertikal ke bawah adalah gerak sebuah benda yang dilempar ke arah bawah dengan kecepatan awal tertentu. Pada gerak vertikal ke bawah percepatan gravitasi bumi bernilai positif karena searah dengan arah gerak benda. Pada gerak vertikal ke bawah berlaku persamaan-persamaan berikut;
vt = v0 + gt
h = v0t + 1/2gt2
vt2 = v02 + 2gh
contoh gerak vertikal ke bawah adalah bola yang di jatuhkan ke bawah dari puncak gedung

gerak vertikal ke bawah

Read More