Rabu, 27 Maret 2013

kumpulan rumus fisika dasar


Gerak lurus beraturan
Rumus:
\!v=\frac{s}{t}
Dengan ketentuan:
  • \!s= Jarak yang ditempuh (m, km)
  • \!v= Kecepatan (km/jam, m/s)
  • \!t= Waktu tempuh (jam, sekon)
Catatan:
  1. Untuk mencari jarak yang ditempuh, rumusnya adalah \!s=\!v\times\!t.
  2. Untuk mencari waktu tempuh, rumusnya adalah \!t=\frac{s}{v}.
  3. Untuk mencari kecepatan, rumusnya adalah \!v=\frac{s}{t}.
Kecepatan rata-rata
Rumus:
\!v=\frac{s_{total}}{t_{total}}
Gerak lurus berubah beraturan
Rumus GLBB ada 3, yaitu:
  • \!v_{t}=\!v_{0}+\!a\times\!t

  • \!s=\!v_{0}\times\!t+\frac{1}{2}\times\!a\times\!t^2

  • \!v_{t}^2=\!v_{0}^2+\!2\times\!a\times\!s

Dengan ketentuan:
  • \!v_{0}= Kecepatan awal (km/jam, m/s)
  • \!v_{t}= Kecepatan akhir (km/jam, m/s)
  • \!a= Percepatan (m/s2)
  • \!s= Jarak yang ditempuh (km, m)
 Gerak vertikal
  • Kecepatan awal = 0
  • Percepatan (a) = Gravitasi (g)
  • Jarak (s) = tinggi (h)

Gerak Melingkar adalah gerak suatu benda yang membentuk lintasan berupa lingkaran mengelilingi suatu titik tetap. Agar suatu benda dapat bergerak melingkar ia membutuhkan adanya gaya yang selalu membelokkan-nya menuju pusat lintasan lingkaran. Gaya ini dinamakan gaya sentripetal. Suatu gerak melingkar beraturan dapat dikatakan sebagai suatu gerak dipercepat beraturan, mengingat perlu adanya suatu percepatan yang besarnya tetap dengan arah yang berubah, yang selalu mengubah arah gerak benda agar menempuh lintasan berbentuk lingkaran [1].

Besaran-besaran yang mendeskripsikan suatu gerak melingkar adalah \theta\!, \omega\!dan \alpha\!atau berturur-turut berarti sudut, kecepatan sudut dan percepatan sudut. Besaran-besaran ini bila dianalogikan dengan gerak linier setara dengan posisi, kecepatan dan percepatan atau dilambangkan berturut-turut dengan r\!, v\!dan a\!.
Besaran gerak lurus dan melingkar
Gerak lurus
Gerak melingkar
Besaran
Satuan (SI)
Besaran
Satuan (SI)
poisisi r\!
m
sudut \theta\!
kecepatan v\!
m/s
kecepatan sudut \omega\!
percepatan a\!
m/s2
percepatan sudut \alpha\!
rad/s2
-
-
perioda T\!
s
-
-
radius R\!
m




Gerak melingkar beraturan
Gerak Melingkar Beraturan (GMB) adalah gerak melingkar dengan besar kecepatan sudut \omega\!tetap. Besar Kecepatan sudut diperolah dengan membagi kecepatan tangensial v_T\!dengan jari-jari lintasan R\!
\omega = \frac {v_T} R
Arah kecepatan linier v\!dalam GMB selalu menyinggung lintasan, yang berarti arahnya sama dengan arah kecepatan tangensial v_T\!. Tetapnya nilai kecepatan v_T\!akibat konsekuensi dar tetapnya nilai \omega\!. Selain itu terdapat pula percepatan radial a_R\!yang besarnya tetap dengan arah yang berubah. Percepatan ini disebut sebagai percepatan sentripetal, di mana arahnya selalu menunjuk ke pusat lingkaran.
a_R = \frac {v^2} R = \frac {v_T^2} R
Bila T\!adalah waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu putaran penuh dalam lintasan lingkaran \theta = 2\pi R\!, maka dapat pula dituliskan
v_T = \frac {2\pi R} T \!
Kinematika gerak melingkar beraturan adalah
\theta(t) = \theta_0 + \omega\ t
dengan \theta(t)\!adalah sudut yang dilalui pada suatu saat t\!, \theta_0\!adalah sudut mula-mula dan \omega\!adalah kecepatan sudut (yang tetap nilainya).
Gerak melingkar berubah beraturan
Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB) adalah gerak melingkar dengan percepatan sudut \alpha\!tetap. Dalam gerak ini terdapat percepatan tangensial a_T\!(yang dalam hal ini sama dengan percepatan linier) yang menyinggung lintasan lingkaran (berhimpit dengan arah kecepatan tangensial v_T\!).

Gerak lurus beraturan didefinisikan sebagai gerak suatu benda dengan kecepatan tetap. Kecepatan tetap artinya baik besar maupun arahnya tetap, sehingga istilah kecepatan dapat juga diganti dengan kelajuan.
Maka dengan demikian gerak lurus beraturan didefinisikan juga sebagai gerak suatu benda pada lintasan lurus dengan kelajuan tetap
Ciri atau Karakteristik GLB http://us.i1.yimg.com/us.yimg.com/i/mesg/emoticons7/3.gif
Kecepatan/kelajuan tetap (V = tetap)
Percepatan tidak ada (a = 0)
Berlaku rumus :     X = V . t
dimana :
  • X = jarak yang ditempuh  (m)
  • V = kecepatan (m/s)
  • t  = waktu (s)
Grafik Gerak Lurus Beraturan ( GLB ) http://us.i1.yimg.com/us.yimg.com/i/mesg/emoticons7/3.gif
Grafik V terhadap t dan Grafik X terhadap t  sebagai berikut :
untitled
Dari grafik diatas dapat kita lihat dengan bertambahnya waktu kecepatan gerak tidak mengalami perubahan (tetap) sehingga grafik kecepatan berupa garis datar.
Sedangkan grafik X terhadap t dengan jarak tempuh (X) dihitung dengan rumus X = V . t, sehingga pada
  • t = 1 s maka X = 20 m
  • t = 2 s maka X = 40 m
  • t = 3 s maka X = 60 m
  • t = 4 s maka X = 80 m
Dari grafik  maka Kelajuan rata-rata dapat dirumuskan :    V =  S / t
Kekurangtelitian dalam penyelesaian soal tentang gerak sehingga terdapat kesalahan hasil diantaranya adalah konversi satuan. Beberapa konversi satuan yang sering dipakai dalam soal gerak antara lain :
Jarak Tempuh (X)
1 km =  1000 m     atau  103 m
1   m =  0,001 km  atau  10-3 km
Waktu (t)
1 jam = 60 menit
1 menit = 60 sekon
Sehingga  1 jam = 60 menit = 60(60 sekon) = 3600 sekon
Maka  1 sekon =  1/3600 jam
Kecepatan (V)
36 km/jam = …  m/s
Lihat diatas ( 1 km = 1000 m dan  1 jam = 3600 sekon)
Maka
1 km/jam =  36×1000 m/3600 s
=  36000 m/3600 s
=  10 m/s
Soal-Solusi GLB http://us.i1.yimg.com/us.yimg.com/i/mesg/emoticons7/3.gif
Faiz mengendarai sepeda motor dengan kelajuan tetap 36 km/jam selama 30 menit. Tentukan jarak tempuh Faiz dalam satuan meter !
Diketahui
V = 36 km/jam
=  10 m/s (lihat konversi diatas)
t  = 30 menit  karena 1 menit = 60 sekon
= 30 (60 sekon)
= 1800 sekon
Ditanyakan
X =  … meter
Jawab
Rumus
X  = V x t
= 10 m/s x 1800 s
= 18.000 meter
Pengertian Gerak Peluru
Gerak peluru merupakan suatu jenis gerakan benda yang pada awalnya diberi kecepatan awal lalu menempuh lintasan yang arahnya sepenuhnya dipengaruhi oleh gravitasi.
Karena gerak peluru termasuk dalam pokok bahasan kinematika (ilmu fisika yang membahas tentang gerak benda tanpa mempersoalkan penyebabnya), maka pada pembahasan ini, Gaya sebagai penyebab gerakan benda diabaikan, demikian juga gaya gesekan udara yang menghambat gerak benda. Kita hanya meninjau gerakan benda tersebut setelah diberikan kecepatan awal dan bergerak dalam lintasan melengkung di mana hanya terdapat pengaruh gravitasi.
Mengapa dikatakan gerak peluru ? kata peluru yang dimaksudkan di sini hanya istilah, bukan peluru pistol, senapan atau senjata lainnya. Dinamakan gerak peluru karena mungkin jenis gerakan ini mirip gerakan peluru yang ditembakkan.
Jenis-jenis Gerak Parabola
Dalam kehidupan sehari-hari terdapat beberapa jenis gerak parabola.
Pertama, gerakan benda berbentuk parabola ketika diberikan kecepatan awal dengan sudut teta terhadap garis horisontal, sebagaimana tampak pada gambar di bawah. Dalam kehidupan sehari-hari terdapat banyak gerakan benda yang berbentuk demikian. Beberapa di antaranya adalah gerakan bola yang ditendang oleh pemain sepak bola, gerakan bola basket yang dilemparkan ke ke dalam keranjang, gerakan bola tenis, gerakan bola volly, gerakan lompat jauh dan gerakan peluru atau rudal yang ditembakan dari permukaan bumi.

Kedua, gerakan benda berbentuk parabola ketika diberikan kecepatan awal pada ketinggian tertentu dengan arah sejajar horisontal, sebagaimana tampak pada gambar di bawah. Beberapa contoh gerakan jenis ini yang kita temui dalam kehidupan sehari-hari, meliputi gerakan bom yang dijatuhkan dari pesawat atau benda yang dilemparkan ke bawah dari ketinggian tertentu.

Ketiga, gerakan benda berbentuk parabola ketika diberikan kecepatan awal dari ketinggian tertentu dengan sudut teta terhadap garis horisontal, sebagaimana tampak pada gambar di bawah.

 
 

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar