KINEMATIKA - PENGERTIAN

 

KINEMATIKA

 

|           Kinematika adalah cabang ilmu fisika yang membahas gerak benda tanpa memperhatikan penyebab gerak benda tersebut. Penyebab gerak yang sering ditinjau adalah gaya atau momentum.

Pergerakan suatu benda itu dapat berupa translasi atau perpindahan, rotasi dan vibrasi. Pada materi ini dibahas mengenai gerak traslasi dan rotasi saja. Sedangkan gerak vibrasi akan dibahas pada materi selanjutnya yang berkaitan dengan gerak harmonic.

 

Ada tiga besaran fisis yang digunakan untuk mengetahui gerak sebuah partakel yaitu:

1.       Posisi (r), satuannya meter Posisi relative, perpindahan (Δr), jarak tempuh

2.       Kecepatan (v), satuannya m/s Kecepatan rata-rata (v_rata-rata) dan sesaat (v)

3.       Percepatan (a), satuannya m/s² percepatan rata-rata (a_rata-rata) dan sesaat (a)

 

GERAK TRANSLASI

Contoh dari gerak translasi : mengejar benda dari suatu benda ke tempat yang lain, mobil bergerak dari kota A ke kota B dan sebagainya.

Contoh dari gerak rotasi : planet Merkurius mengelilingi matahari, electron mengelilingi inti atom, putaran baling-baling helicopter, dan lain-lain.

 

POSISI

Suatu perpindahan benda dicirikan oleh perusahaan posisi dari benda tersebut. Perubahan posisi benda selalu dinyatakan dalam parameter waktu. Sebagai contoh, perjalanan sebuah bis dari bandung ke Jakarta. Oleh karena itu posisi benda adalah fungsi dari waktu.

Posisi : X = f(t)

Gambar dibawah ini meyatakan koordinat dari posisi bis pada waktu tertentu. Dari gambar diperoleh pada jam 07:00 posisi bis masih di Bandung. Satu jam kemudian posisinya berada di Ciranjang. Jam 09:00 berada di kota Cianjur. Dan jam 10:00 sudah berada di Jakarta.

 

Contoh fungsi posisi terhadap waktu :

            X(t) = 2t² + 2t -1

            X(t) = ln (t²)                   untuk t ≥ 1

 

Persamaan posisi sebagai fungsi waktu di atas adalah dalam kerangka satu dimensi, karena benda hanya bergerak dalam arah kordinat X saja.

Untuk kerangka dua dimensi atau tiga dimensi posisi tersebut harus dinyatakan dalam bentuk vector dalam komponen arah sumbu koordinat X, komponen sumbu koordinat Y, dan komponen sumbu kordinat Z.

 

GERAK 2D DAN 3D

Dua dimensi :

            R(t) = X(t) i + Y(t) j

Contoh :

            R(t) = t i + (t + 1)j

            R(t) = r(cos ɷt i + sin ɷt j)

Tiga dimensi :

            R(t) = X(t) i + Y(t) j + Z(t) k

Contoh :

            R(t) = t i + (t + 1)j – k

            R(t) = r(cos ɷt i + sin ɷt j) + k

 

KECEPATAN

Besaran lain dalam gerak translasi yang meyatakan perubahan posisi terhadap waktu adalah kecepatan. Umumnya posisi dinyatakan dalam bentuk vector (kecuali untuk gerak satu dimensi), maka kecepatan juga merupakan besaran vector. Kecepatan sebuah benda sama dengan turunan pertama dari posisi terhadap waktu.

 

Kecepatan : v(t) = dr(t) / dt

 

Contoh :

Posisi : r(t) = t i + (t + 1)² j – k

Kecepatan : v(t) = i + (t - 1)j

 

Sekian artikel hari ini semoga bermanfaat, dan mohon maaf bila terdapat kesalahan dalam penulisan artikel kami. Jangan lupa follow and share ke teman-teman kalian ya,,, terima kasih. See you next time…

Salam hangat

 

Penulis

@isrul_muhamad