FIZika

Gerak Lurus Beraturan
Persamaan jarak GLBB
s = jarak yang ditempuh (m)
v0 = kecepatan awal (m/s)
a = percepatan (m/s2)
t = selang waktu (s)
Bagaimana? Dapat diikuti? Ulangi lagi penalaran di atas agar Anda benar-benar memahaminya. Bila sudah, mari kita lanjutkan!
Bila dua persamaan GLBB di atas kita gabungkan, maka kita akan dapatkan persamaan GLBB yang ketiga (kali ini kita tidak lakukan penalarannya). Persamaan ketiga GLBB dapat dituliskan:
vt
2 = v0
2 + 2 as Persamaan kecepatan sebagai fungsi jarak
Contoh:
1. Benda yang semula diam didorong sehingga bergerak dengan percepatan tetap 3 m/s2.
Berapakah besar kecepatan benda itu setelah bergerak 5 s?
Penyelesaian:
Diketahui:
v0 = 0
a = 3 m/s2
t = 5 s
Ditanya : vt = ?
Jawab :
vt = v0 + a t
= 0 + 3 . 5
= 15 m/s
Contoh:
2. Mobil yang semula bergerak lurus dengan kecepatan 5 m/s berubah menjadi 10 m/s
dalam waktu 6 s. Bila mobil itu mengalami percepatan tetap, berapakah jarak yang
ditempuh dalam selang waktu 4 s itu?
Penyelesaian:
Diketahui :
v0 = 5 m/s
vt = 10 m/s
t = 4 s
Ditanya : s = ?
at
2
1
s v t 2
0 = +
24
Untuk dapat menghitung jarak kita harus menggunakan persamaan kedua GLBB.
Masalahnya kita belum mengetahui besar percepatan a. Oleh karenanya terlebih dahulu
kita cari percepatan mobil dengan menggunakan persamaan pertama GLBB.
vt = v0 + a t
10 = 5 + a . 4
10 - 5 = 4 a
a =
5
4
= 1,25 m/s2
Setelah dapat percepatan a, maka dapat dihitung jarak yang ditempuh mobil dalam
waktu 4 s:
s =
=
= 20 + 10
= 30
Contoh:
3. Sebuah mobil yang melaju dengan kecepatan 72 km/jam mengalami pengereman
sehingga mengalami perlambatan 2 m/s2. Hitunglah jarak yang ditempuh mobil sejak
pengereman sampai berhenti!
Penyelesaian:
Diketahui :
Karena pada akhirnya mobil berhenti, berarti kecepatan akhir vt = 0.
v0 = 72 km/jam
= 20 m/s (coba buktikan sendiri)
a = - 2 m/s2 (tanda negatif artinya perlambatan)
Ditanya : s = ?
Jawab:
Kita gunakan persamaan ketiga GLBB:
vt
2 = v0
2 + 2 . a.s
0 = 202 + 2 . (-2) . s
0 = 400 - 4 s
s = 400
4= 100 meter
20 a.t
21v t +2 1,25. 4
21
5.4 +25


Besaran & Satuan
Besaran & Satuan
A.Besaran                         Satuan
Panjang                                    Meter(m)
Massa                              kilogram(Kg)
Waktu                     Sekon(s)
Intensitas Cahaya             Candela(cd)
Suhu                         Kelvin(K)                    
Kuat arus listrik                 Ampere(A)
Jumlah zat                           Mol
                    
B. Sistem Satuan
Satuan suatu besaran dapat dinyatakan dalam berbagai sistem
satuan diantaranya Sistem Internasional, sistem MKS (meter kilogram
sekon), Sistem CGS (centimeter gram sekon) bahkan juga ada British
Sistem atau Sistem Inggris. Sistem yang berlaku ada yang bersifat umum
dan lokal. Dalam Fisika sistem MKS dan CGS adalah sistem satuan yang
bersifat umum, sedangkan sistem yang berlaku secara internasional yaitu
Sistem (satuan) Internasional (SSI). British Sistem atau Sistem Inggris
adalah sistem satuan yang berlaku lokal hanya untuk beberapa negara
seperti Inggris dan Amerika Serikat. Sistem Internasional (SI) adalah
sistem satuan yang terstandar secara Internasional, berikut standar
Internasional satuan 3 besaran pokok yang utama :
1) Standar Satuan Panjang
Pada awalnya standar panjang 1 meter atau yang kita kenal meter
standar adalah jarak antara dua goresan pada batang Platinum-Iridium
pada suhu 00 C. Pada tahun 1960 Konferensi Umum mengenai berat
danukuran mendefinisikan ulang satu meter standar sebagai jarak panjang
1.650.763.73 kali panjangg gelombang cahaya merah jingga yang
dihasilkan oleh gas Krypton. Terakhir pada tahun 1983 definisi meter
standar disempurnakan sebagai jarak yang ditempuh cahaya dalam ruang
hampa selama
299.792.458
1) sekon.
2) Standar Satuan Massa
Kilogram standar dinyatakan sebagai massa sebuah selinder Platinum-
Iridium yang disimpan di sevres dekat kota Paris. Pada tahun 1887
Kilogram Standar diperbaiki menjadi satu Kilogram Standar adalah massa
satu liter (1000 cm3) air murni pada suhu 40 C dan ini berlaku sampai
sekarang walaupun ada sedikit penyimpangan ternyata satu Kilogram yang
tepat sebanding dengan 1000,028 cm3.
3) Standar Satuan Waktu
Besaran waktu dinyatakan dalam satuan sekon atau detik. Standar
waktu didefinisikan 1 sekon sama dengan
86.400
1 hari rata-rata matahari,
kemudian diubah menjadi 1 sekon didefinisikan sama dengan
31.556.925,9747
1 tahun tropik 1900. Pada tahun 1967, definisi 1 sekon
disempurnakn menjadi selang waktu yang dibutuhkan oleh atom Sesium-
133 untuk bergetar sebanyak 9.192.631,770 kali.

Gaya Gesekan di Bidang Datar
Dalam bahasan ini Anda akan dijelaskan penurunan persamaan gaya
gesekan yang terjadi di bidang datar. Persamaan tersebut hanya sebatas
kualitatif saja, sebab analisa kuantitatif terhadap persoalan gaya gesek di bidang datar akan dijelaskan dalam kegiatan belajar 3. Perhatikan sebuah benda (balok) yang terletak di atas lantai datar berikut ini.
Pada balok bekerja beberapa komponen gaya yang dapat Anda uraikan seperti gambar di bawah ini. Anggap balok didorong oleh gaya F ke kanan.F
Bila benda belum bergerak (diam), maka pada benda berlaku hukum I Newton,perhatikan persamaan berikut ini: , Anda dapat uraikan gaya tersebut dalam arah sumbu x dan sumbu y, sehingga menjadi:
pada sumbu x
F – fs = 0 Pada sumbu y N = m.g
Untuk benda yang bergerak, berlaku hukum II Newton. Sehingga persamaan di atas tidak berlaku untuk benda yang bergerak. Penurunan persamaannya dapat dirumuskan sebagai berikut :
Pada sumbu x
F - fk = ma, pindah ke ruas kanan dan ma ke ruas kiri, maka F - ma = fk atau
fk = F - ma
Pada sumbu y
N - W = 0
N = W
N = mg
Keterangan : fk = gaya gesek kinetis (N)
F = gaya dorong (N)
N = gaya normal (N)
W = gaya berat (N)
a = percepatan benda (m/s2)
m = massa benda (kg)
Bagaimana, mudah bukan? Apabila Anda belum paham, pelajari kembali materi tersebut baik-baik. Bagi Anda yang sudah paham Anda dapat melanjutkan kemateri berikut ini.
3. Gaya Gesekan di Bidang Miring
Secara kualitatif persamaan gaya gesekan pada bidang miring dapat diuraikan sebagai berikut.
Perhatikan gambar di bawah ini!
a. Balok Turun ke Bawah
Persamaan gaya yang bekerja pada balok yang turun ke bawah di bidang
miring dapat Anda uraikan sebagai berikut.
Perhatikan penguraian gaya-gaya yang bekerja pada balok di bawah ini!
Untuk benda yang bergerak turun, maka pada benda berlaku hukum II
Newton. Perhatikan persamaan di bawah ini.
Pada sumbu x
4. Gaya Gesekan di Bidang Tegak
Gaya gesekan di bidang tegak biasanya dialami oleh sebuah batu yang
meluncur turun jatuh dari sebuah bukit yang memiliki sudut kemiringan 900 atau tegak lurus bidang permukaan tanah datar. Agar batu tersebut dapat bergesekan dengan dinding bukit maka umumnya pada batu bekerja gaya luar yang menahan batu tersebut agar selalu menempel pada bukit. Bila Anda analogikan sebuah bukit dengan sebuah dinding rumah maka gaya gesekan yang terjadi di bidang tegak dapat digambarkan sebagai berikut:
Pada sumbu y :
Keterangan:
f = gaya gesekan (N)
F = gaya dorong (N)
N = gaya normal (N)
w = gaya berat (N)
m = massa benda (kg)
a = percepatan benda (10 )
g = percepatan gravitasi (10 )
(dibaca alfa) = sudut kemiringan bidang
Bagaimana, mudah bukan? Apabila Anda belum paham, pelajari kembali
materi tersebut baik-baik. Bagi Anda yang sudah paham, silahkan Anda
melanjutkan ke materi berikut ini.
Pada batu bekerja beberapa komponen gaya yang dapat Anda uraikan dengan
menggunakan hukum II Newton, seperti persamaan di bawah ini.
Pada sumbu x:
N - F = 0 atau
N = F
Sedangkan pada sumbu y :
f = mg - ma
Keterangan :
f = gaya gesekan (N)
F = gaya luar (N)
N = gaya normal (N)
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi ( )
Sudah pahamkah Anda? Bagus.
Sekarang lanjutkanlah aktivitas Anda dengan menjawab tugas kegiatan 1
berikut ini.
Gaya Gesekan di Bidang Tegak
Gaya gesekan di bidang tegak biasanya dialami oleh sebuah batu yang
meluncur turun jatuh dari sebuah bukit yang memiliki sudut kemiringan 900 atau tegak lurus bidang permukaan tanah datar. Agar batu tersebut dapat bergesekan dengan dinding bukit maka umumnya pada batu bekerja gaya luar yang menahan batu tersebut agar selalu menempel pada bukit. Bila Anda analogikan sebuah bukit dengan sebuah dinding rumah maka gaya gesekan yang terjadi di bidang tegak dapat digambarkan sebagai berikut: Pada batu bekerja beberapa komponen gaya yang dapat Anda uraikan dengan
menggunakan hukum II Newton, seperti persamaan di bawah ini.
Pada sumbu x:
N - F = 0 atau
N = F
Sedangkan pada sumbu y :
f = mg - ma