GERAK DUA DIMENSI

A. Persamaan Gerak

1. Posisi dan Perpindahan

Posisi adalah letak atau kedudukan suatu benda ditinjau dari titik acuan. Vektor posisi dirumuskan sebagai berikut:

r=xi+yj

besar vektor posisi dituliskan sebagai berikut:

|r|=\sqrt{ x^2 + y^2}\

2. Kecepatan Sesaat dan Rata-rata

Rasio vektor perpindahan terhadap selang waktu At=t2 adalah vektor kecepatan rata-rata.

V_{rata-rata} = \frac{\Delta r}{\Delta t}

Kita definisikan vektor kecepatan sesaat sebagai limit vektor kecepatan rata-rata untuk Δt mendekati nol.

V_{sesaat} =\lim_{\Delta t \rightarrow0} \frac{\Delta r}{\Delta t} = \frac{dr}{dt}

V_{sesaat} =  \frac{dx}{dt}i + \frac{dy}{dt}j

3. Percepatan Sesaat

Percepatan rata-rata didefinisikan sebagai rasio \frac{\Delta v}{\Delta t} dengan Δv=v2-v1 adalah perubahan sesaat untuk selang waktu tersebut.

a_{rata-rata} = \frac{\Delta v}{\Delta t}

Vektor percepatan sesaat adalah limit rasio \frac{\Delta v}{\Delta t}  dengan mendekati nol. Artinya, vektor percepatan sesaat adalah turunan vektor kecepatan terhadap waktu:

a =\lim_{\Delta t \rightarrow0} \frac{\Delta v}{\Delta t}\frac{dv}{dt}

B. Gerak Parabola

Gerak proyektil merupakan perpaduan GLB (pada sumbu horizontal) dan GLBB (pada sumbu vertikal)

  • Pada sumbu horizontal

Karena tidak ada percepatan horizontal, komponen x kecepatan adalah konstan.

V_{0x} = V_{0} sin \theta

  • Pada sumbu vertikal

Kecepatan partikel pada komponen sumbu y berubah dengan waktu sesuai dengan persa­maan berikut:

v_{x} = v_{0} \ sin \theta
v_{y} = v_{0y} - gt

Hubungan kecepatan pada komponen sumbu y dengan ketinggian partikel

 \theta_{y}^{2}=(v_{0y})^{2} - 2gy

Posisi partikel pada komponen sumbu y (ketinggian) berubah dengan waktu sesuai dengan persamaan berikut:

y=v_{0y}t - \frac{1}{2}g t^{2}

  • Menentukan ketinggian maksimal v_{y} = 0

y_{max}=\frac{V_{0}^{2} \ sin^{2} \theta}{2g}

  • Menentukan waktu untuk mencapai tinggi maksimal

t = \frac{2V_{0} \ sin 2\theta}{g}

  • Menentukan jarak maksimal

x_{maks}=\frac{V_{0}^{2} \sin 2\theta}{g}

Keterangan
v_{0} = Kecepatan awal benda (m/s)
\theta = Sudut elevasi
g = gravitasi (m/s)
t = waktu (s)

C. Soal Latihan dan Pembahasan

  1. Soal Latihan & Pembahasan
  2. Soal UN dan Pembahasan
  3. Soal SBMPTN, SIMAK UI,  dan pembahasan

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*