Bab 2: Kinematika Gerak

Kata kunci: Gerak lurus, Gerak parabola, Gerak melingkar, Kecepatan, Kelajuan, Percepatan, Jarak, Perpindahan, Periode, Frekuensi, Grafik gerak, Komponen vektor.

Tujuan pembelajaran

• Menjelaskan karakteristik gerak satu dimensi yang melibatkan kecepatan dan percepatan konstan
  • Memahami konsep kecepatan tetap dan percepatan tetap dalam gerak lurus.
  • Membedakan jenis-jenis gerak berdasarkan besar dan arah kecepatannya.
• Menguraikan prinsip gerak lurus dua dimensi dengan fokus pada kecepatan dan percepatan
  • Mengidentifikasi vektor kecepatan dan percepatan dalam dua arah berbeda.
  • Mengaplikasikan prinsip resultan vektor dalam analisis gerak dua dimensi.
• Mendeskripsikan gerak melingkar beraturan dan karakteristik kelajuannya
  • Menjelaskan arah dan besar kelajuan linear dalam lintasan melingkar.
  • Mengaitkan kelajuan dengan periode dan frekuensi gerak melingkar.
• Mengkaji besaran fisika yang terlibat dalam gerak lurus satu dan dua dimensi
  • Menghitung jarak, perpindahan, kecepatan, dan percepatan pada lintasan lurus.
  • Menafsirkan grafik hubungan antara posisi, kecepatan, dan waktu.
• Menganalisis hubungan matematis dari berbagai bentuk gerak benda, termasuk gerak lurus, parabola, dan melingkar
  • Menggunakan persamaan kinematika untuk menyelesaikan masalah gerak.
  • Menghubungkan komponen gerak horizontal dan vertikal dalam gerak parabola.
• Menyajikan data hasil percobaan gerak secara grafis untuk memahami jenis-jenis gerak benda
  • Membuat grafik dari data hasil pengamatan gerak satu, dua dimensi, dan melingkar.
  • Menarik kesimpulan dari pola grafik untuk menentukan sifat gerak benda.

Isi bab ini

Rangkuman

• Konsep Gerak
  • Kinematika mempelajari gerakan benda tanpa membahas penyebabnya. Benda dikatakan bergerak jika posisinya berubah terhadap titik acuan dalam waktu tertentu. Besaran penting dalam gerak meliputi jarak (skalar), perpindahan (vektor), kelajuan (tanpa arah), kecepatan (berarah), dan percepatan (perubahan kecepatan per waktu). Tiga rumus penting dalam konsep dasar ini adalah:
• Gerak Lurus Beraturan
  • Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak benda pada lintasan lurus dengan kecepatan tetap, sehingga besar perpindahan selalu sama pada setiap interval waktu. Dalam grafik v–t, gerak ini berbentuk garis horizontal, dan grafik s–t berupa garis lurus bergradien tetap. Gradien grafik menyatakan kecepatan. Beberapa rumus penting untuk GLB adalah:
• Gerak Lurus Berubah Beraturan
  • Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) terjadi ketika benda mengalami percepatan tetap, sehingga kecepatannya berubah secara teratur. Jika kecepatannya meningkat, disebut dipercepat; jika menurun, disebut diperlambat. Perubahan ini dinyatakan dalam rumus-rumus berikut:
• Gerak Jatuh Bebas
  • Gerak jatuh bebas adalah gerak benda yang dijatuhkan tanpa kecepatan awal, sehingga hanya dipengaruhi oleh percepatan gravitasi. Gerak ini termasuk GLBB dipercepat. Kecepatan benda bertambah seiring waktu dan mengikuti rumus-rumus berikut:
• Gerak Parabola
  • Gerak parabola adalah gabungan GLB pada sumbu X dan GLBB pada sumbu Y, terjadi ketika benda dilempar dengan sudut terhadap arah horizontal. Gerakan ini membentuk lintasan melengkung simetris. Komponen kecepatan horizontal tetap, sedangkan komponen vertikal berubah karena gravitasi. Rumus penting dalam gerak parabola meliputi:
• Gerak Melingkar Beraturan
  • Gerak melingkar beraturan (GMB) terjadi saat benda bergerak di lintasan lingkaran dengan kelajuan tetap. Meskipun besar kecepatannya konstan, arah kecepatan terus berubah, menghasilkan percepatan sentripetal yang mengarah ke pusat lingkaran. Besaran-besaran penting dalam GMB meliputi frekuensi, kecepatan sudut, kelajuan linear, dan percepatan sentripetal, dengan rumus: