Kinematika Dengan Analisis Vektor

Di antara kita mungkin banyak yang tidak mengenal, apa sih vektor posisi itu? apa sih perbedaan kecepatan dengan kelajuan ? kemudian apa sih perbedaan perpindahan dengan jarak?

Nah ..... di bab ini, teman - teman semua akan mempelajari itu semua dan diharapkan teman - teman sekalian bisa paham serta mengerti tentang materi tersebut. Apabila teman - teman sudah mahir di bab ini yang untung kan teman sendiri. . . . .hehe

Oke kita mulai yuk pembelajaran fisikanya !!!

Yang pertama kita mulai dari pengertian vektor posisi : Vektor posisi adalah posisi benda pada saat t tertentu untuk gerak satu dimensi maupun gerak pada suatu bidang  dinyatakan oleh x=x(t) dan y = y(t)  dan biasanya vektor posisi  r dinyatakan dalam bentuk vektor satuan i dan j .

vektor posisi (r) dalam 2 dimensi teman - teman dapat menuliskannya sebagai berikut :

r = xi + yj

sedangkan untuk  vektor posisi dalam bentuk 3 dimensi teman - teman dapat menu liskannya sebagi berikut :

r = xi + yj + zk

x, y , z = menyatakan komponen(nilai / besar) vektor  sedangkan i, j , k = menyatakan arah vektor

Perbedaan antara jarak dan perpindahan adalah besarannya. Jarak termasuk besaran skalar (besaran yang hanya memiliki besar/nilai saja) sedangkan perpindahan termasuk besaran vektor karena dipengaruhi oleh nilai dan arah.

contoh :

Misalkan Mr. Fisca menyuruh anaknya untuk berjalan 5 meter . Kemudian anaknya pun berjalan 5 meter. Kemudian Mr. Fisca bertanya lagi, ke arah manakah kamu berjalan , lantas anaknya berkata :" ke arah selatan", kemudian Mr. Fisca bertanya lagi , apakah saya menyuruh kamu bergerak ke arah selatan??.
Nah dari permasalahan ini teman - teman dapat mengambil kesimpulan bahwa pada saat Mr. Fisca berbicara kepada anaknya untuk berjalan 5 meter tanpa menyuruh kemana arahnya , ini termasuk kedalam besaran skalar atau besaran yang tidak di ketahui arahnya , namun pada saat anaknya sudah mengatakan bahwa dia berjalan ke arah selatan maka ini termasuk besaran vektor atau besaran yang tidak hanya diketahui nilai jaraknya tetapi juga arahnya.


Salnjutnya mengenai kelajuan dan kecepatan :

Perbedaan antar kelajuan dan kecepatan sama dengan perbadaan antar jarak dengan perpindahan yaitu besarannya. Kelajuan termasuk besaran skalar sedangkan kecepatan termasuk besaran vektor.

untuk kelajuan kita hanya tinggal menuliskan besarannya saja misal 2 m/s sedangkan untuk kecepatan teman - teman dapat menuliskannya 2i m/s (i menyatakan arah vektor di sumbu x)
 

kecepatan sesaat : kecepatan pada saat t

contoh : Mr. Fisca berlari dengan fungsi kecepatan v(t) = 2(t)i + 2j dan jika teman - teman ingin menghitung berapa kecepatannya pada saat t = 2 sekon teman - teman tinggal mensubstitusikannya kedalam fungsi kecepatan tersebut yaitu v = 2(2)i + 2j  sehingga didapat 4i + 2j.

Kelajuan rata - rata :

kecepatan rata - rata : 

contoh : Mr. Fiska berjalan ke arah selatan sejauh 8 meter kemudian dia berjalan lagi 3 meter ke arah utara . Selang waktu yang dibutuhkan sampai tempat tujuan adalah 5 sekon. Maka untuk menentukan kecepatan teman - teman harus mengetahu perpindahannya terlebih dahulu baru di bagi waktu tempuhnya . sedangkan untuk menentukan kelajuannya  teman - teman harus mengetahui jarak totalnya baru dibagi waktu tempuh.

maka :  bisa kita ketahui disni bahwa jarak tempuh totalnya adalah : 8 meter + 3 meter = 11 meter
sedangkan perpindahannya adalah 8 meter - 3 meter = 5 meter. Untuk menghitung kelajuan teman teman tinggal membagi jarak tempuh dengan waktu tempuh dan hasilnya adalah 2,2 m/s sedangkan untuk menghitung kecepatannya teman - teman  dapat membagi perpindahan dengan waktu tempuhnya dan dihasilkan 1 m/s.

Setelah mempelajari keecepatan , kelajuan , perpindahan dan jarak.... sekarang  teman-teman akan membahas mengenai percepatan. Pada dasarnya percepatan merupakan pertambahan kecepatan tiap satuan waktu.
ex : "Misalnya kecepatan suatu benda pada saat 1 sekon adalah 2m/s kemudian pada saat t 2 sekon kecepatannya menjadi 4 m/s dan terus bertambah menjadi 6 m/s di detik ke 3 sekon. Nah nilai  pertambahan inilah yang dinamakan percepatannya yaitu 2 m/s2".

Untuk percepatan teman - teman  bisa menuliskan vektor satuannya sebagai berikut.:

Untuk menghitung suatu percepatan rata - rata teman - teman sekalian bisa menggunakan rumus :

\bar{a}= 2 m/s^{2}

contoh : diketahui  kecepatan suatu benda pada saat t  sekon dinyatakan dengan v = (2(t) + 3)m/s . Hitung percepatan rata - rata benda ketika t = 5 sekon  jika dihitung dari keadaan awal(t= 0 sekon)

untuk menjawab pertanyaan tersebut teman - teman dapat dengan mudah mengerjakannya yaitu dengan cara :

Materi SMA Kelas XI

• Kinematika dengan analisis vektor 

• Hukum - hukum Newton tentang gerak dan gravitasi

• Elastisitas dan gerak harmonis sederhana

• Usaha dam energi

• Implus dan momentum

• Dinamika rotasi dan keseimbangan benda tegar

• Mekanika fluida

• Teori kinetik gas

• Termodinamika

Praktikum Pesawat Atwood

A. Tujuan Percobaan 

 Setelah melakukan percobaan ini diharapkan siswa/mahasiswa dapat:
1. Melakukan percobaan untuk memperlihatkan berlakunya Hukum Newton
2. Menetukan percepatan gravitasi bumi (g)
3. Menentukan momen inersia katrol

B. Alat dan Bahan
1. Pesawat Atwood yang terdiri atas:
a) Tiang berkalar R dengan ujung atasnya terdapat katrol
b) Tali penggantung yang massanya dapat diabaikan

c) Dua beban M₁

Praktikum Fisika

• Praktikum Pesawat Atwood

• Praktikum Koefesien Muai Panjang

• Praktikum Viskometer Stokes

• Praktikum Kalor Jenis Zat Padat

• Praktikum Ayunan Matematis