Kinematika dan Dinamika Partikel

MEKANIKA

Merupakan cabang ilmu fisika yang mempelajari gerak benda dan pengaruh lingkungan terhadap gerak benda (konsep gaya dan energi yang berkaitan).

 

KINEMATIKA

Merupakan Ilmu mekanika yang membahas tentang gerak benda tanpa mempersoalkan penyebabnya.

 

DINAMIKA

Merupakan Ilmu mekanika yang menjelaskan tentang pengaruh lingkungan (gaya & energi) terhadap gerak benda.

 

KINEMATIKA

Konsep Dasar

• Vektor & Skalar
• Posisi & Titik Acuan
• Jarak Tempuh & Perpindahan
• Kelajuan & Kecepatan
• Percepatan
• Waktu 

Berdasarkan sifatnya, besaran fisika dibagi dalam dua kelompok, yaitu:

• Besaran Vektor:  besaran fisika yang mempunyai besar (nilai) dan arah. 
• Besaran Skalar:  besaran fisika yang hanya mempunyai besar (nilai) saja.
• Notasi dan Lambang Vektor:

• Sifat Vektor: vektor dapat digeser ke mana saja, asal besar dan arahnya tetap.

          a. Komutatif 

              a+b = b+a

 

          b. Asosiatif

              (a+b)+c = a+(b+c)

 

 

KOMPONEN VEKTOR

Komponen Vektor merupakan proyeksi vektor pada sumbu sistem koordinat. 

Posisi

Posisi merupakan letak atau lokasi sebuah benda dalam sumbu koordinat atau titik acuan. 

Posisi merupakan besaran vektor, sehingga memiliki panjang dan arah.

 

1. Posisi 2D 

    Gerak dua dimensi: gerak benda pada bidang datar (dua sumbu).

 2. Posisi 3D

     Gerak tiga dimensi: gerak benda dalam ruang, tidak hanya gerak pada bidang datar ataupun pada

     garis lurus (tiga sumbu).

     Koordinat vektor posisi untuk gerak 3 (tiga) dimensi biasanya dinyatakan dalam: γ, α, β, γ

POSISI BUMI

Posisi di permukaan Bumi dinyatakan dalam koordinat Lintang & Bujur.

• Lintang: -90° (LS) s/d +90° (LU)
• Bujur: -180o (BB) s/d +180o (BT)
  

Vektor Posisi di permukaan Bumi biasanya dinyatakan dalam diagram atau koordinat bola.

 

Contoh:

Tentukan vektor posisi dari kota Jakarta yang memiliki koordinat geografis “6,1745°LS dan 106,8277° BT”?

Jawab: 

⌀ = -6,1745° (karena berada di lintang selatan) 

λ  =  106,8227 (karena berada di bujur timur)

Koordinat vektor posisi kota Jakarta adalah

     x = 6400 x cos(-6,1745°) x cos(106,8227°)

        = -1841 km

     y = 6400 x cos(-6,1745°) x sin(106,8227°)

        = 6091 km

     z = 6400 x sin(-6,1745°)

        = -688 km

 

Jadi vektor posisi kota Jakarta adalah

PERPINDAHAN

Perpindahan didefinisikan sebagai perubahan posisi suatu benda. 

Perpindahan merupakan besaran vektor, sehingga memiliki panjang dan arah.

Vektor perpindahan benda adalah selisih posisi akhir dengan posisi awal.

Perpindahan tidak bergantung pada lintasan benda tapi hanya ditentukan garis lurus dari posisi awal ke posisi akhir.

JARAK TEMPUH

Jarak tempuh didefinisikan sebagai panjang lintasan benda yang bergerak dari posis awal ke posisi akhir.

KECEPATAN RATA-RATA

Kecepatan rata-rata adalah perbandingan antara perpindahan dengan lama waktu yang dibutuhkan untuk melakukan perpindahan. 

KELAJUAN RATA-RATA

Kelajuan rata-rata adalah perbandingan antara jarak tempuh dengan waktu tempuh.

KECEPATAN SESAAT

Kecepatan sesaat adala kecepatan rata-rata pada selang waktu yang sangat kecil (mendekati nol)

PERCEPATAN RATA-RATA

Percepatan rata-rata adalah perbandingan antara perubahan kecepatan benda dengan lama waktu kecepatan tersebut berubah.

PERCEPATAN SESAAT

Percepatan sesaat adalah percepatan rata-rata pada selang waktu yang sangat kecil (mendekati nol)