GERAK BERBENTUK PARA BOLA

Gerak ini terdiri dari dua jenis, yaitu:

1. Gerak Setengah Parabola
Benda yang dilempar mendatar dari suatu ketinggian tertentu dianggap tersusun atas dua macam gerak, yaitu :

a.	Gerak pada arah sumbu X (GLB) vx = v0 Sx = X = vx t
b.	Gerak pada arah sumbu Y (GJB/GLBB) vy = 0                       ]® Jatuh bebas y = 1/2 g t2

2. Gerak Parabola/Peluru

Benda yang dilempar ke atas dengan sudut tertentu, juga tersusun atas dua macam gerak dimana lintasan
dan kecepatan benda harus diuraikan pada arah X dan Y.

a.	Arah sb-X (GLB) v0x = v0 cos q (tetap) X = v0x t = v0 cos q.t
b.	Arah sb-Y (GLBB) v0y = v0 sin q Y = voy t - 1/2 g t2    = v0 sin q . t - 1/2 g t2 vy = v0 sin q - g t

Syarat mencapai titik P (titik tertinggi): v_y = 0

t_op = v₀ sin q / g 

sehingga

t_op = t_pqt_oq = 2 t_op

OQ = v_0x t_Q = V₀² sin 2q / g

h _max = v _oy t_p - 1/2 gt_p² = V₀² sin² q / 2g

vt = Ö (vx)² + (vy)²  

Contoh:

1. Sebuah benda dijatuhkan dari pesawat terbang yang sedang melaju horisontal 720 km/jam dari ketinggian 490 meter. Hitunglah jarak jatuhnya benda pada arah horisontal ! (g = 9.8 m/det²).

Jawab:

vx = 720 km/jam = 200 m/det. h = 1/2 gt2 ®  490 = 1/2 . 9.8 . t2 t = 100 = 10 detik X = vx . t = 200.10 = 2000 meter

2. Peluru A dan peluru B ditembakkan dari senapan yang sama dengan sudut elevasi yang berbeda; peluru A dengan 30^o dan peluru B dengan sudut 60^o. Berapakah perbandingan tinggi maksimum yang dicapai peluru A dan peluru B?

Jawab:

Peluru A:

h_A =  V₀² sin² 30^o / 2g = V₀² 1/4 /2g = V₀² / 8g

Peluru B:

h_B =  V₀² sin² 60^o / 2g = V₀² 3/4 /2g = 3 V₀² / 8g

h_A =  h_B = V₀²/8g : 3 V₀² / 8g = 1 : 3

GERAK BENDA KARNA GRAFITASI

GERAK JATUH BEBAS:

adalah gerak jatuh benda pada arah vertikal dari ketinggian h tertentu tanpa kecepatan awal (v0 = 0), jadi gerak benda hanya dipengaruhi oleh gravitasi bumi g.

y = h = 1/2 gt2t =  Ö(2 h/g) yt = g t =  Ö(2 g h)

g = percepatan gravitasi bumi.
y = h = lintasan yang ditempuh benda pada arah vertikal,(diukur dari posisi benda mula-mula).
t = waktu yang dibutuhkan benda untuk menempuh lintasannya.

GERAK VERTIKAL KE ATAS:

adalah gerak benda yang dilempar dengan suatu kecepatan awal v0 pada arah vertikal, sehingga a = -g (melawan arah gravitasi).

syarat suatu benda mencapai tinggi maksimum (h _maks): V_t = 0

Dalam penyelesaian soal gerak vertikal keatas, lebih mudah diselesaikan dengan menganggap posisi di tanah adalah untuk Y = 0.

Contoh:

1. Sebuah partikel bergerak sepanjang sumbu-X dengan persamaan lintasannya: X = 5t² + 1, dengan X dalam meter dan t dalam detik. Tentukan:

a. Kecepatan rata-rata antara t = 2 detik dan t = 3 detik.
b. Kecepatan pada saat t = 2 detik.
c. Jarak yang ditempah dalam 10 detik.
d. Percepatan rata-rata antara t = 2 detik dan t = 3 detik.

Jawab:

a. v _rata-rata = DX / Dt = (X₃ - X₂) / (t₃ - t₂) = [(5 . 9 + 1) - (5 . 4 + 1)] / [3 - 2] = 46 - 21 = 25 m/ detik

b. v₂ = dx/dt |_t=2 = 10 |_t=2 = 20 m/detik.

c. X₁₀ = ( 5 . 100 + 1 ) = 501 m ; X₀ = 1 m

Jarak yang ditempuh dalam 10 detik = X₁₀ - X₀ = 501 - 1 = 500 m

d. a _rata-rata = Dv / Dt = (v₃- v₂)/(t₃ - t₂) = (10 . 3 - 10 . 2)/(3 - 2) = 10 m/det²

2. Jarak PQ = 144 m. Benda B bergerak dari titik Q ke P dengan percepatan 2 m/s² dan kecepatan awal 10 m/s. Benda A bergerak 2 detik kemudian dari titik P ke Q dengan percepatan 6 m/s² tanpa kecepatan awal. Benda A dan B akan bertemu pada jarak berapa ?

Jawab:

Karena benda A bergerak 2 detik kemudian setelah benda B maka t_B = t_A + 2.

S_A = v₀.t_A + 1/2 a.t_A² = 0 + 3 t_A²
S_B = v₀.t_B + 1/2 a.t_B² = 10 (t_A + 2) + (t_A + 2)²

Misalkan kedua benda bertemu di titik R maka
S_A + S_B = PQ = 144 m
3t_A² + 10 (t_A + 2) + (t_A + 2)² = 144
2t_A² + 7t_A - 60 = 0

Jadi kedua benda akan bertemu pada jarak S_A = 3t_A² = 48 m (dari titik P).

3. Grafik di bawah menghubungkan kocepatan V dan waktu t dari dua mobil A dan B, pada lintasan dan arah sama. Jika tg a = 0.5 m/det, hitunglah:
a. Waktu yang dibutuhkan pada saat kecepatan kedua mobil sama.
b. Jarak yang ditempuh pada waktu menyusul

Jawab:

Dari grafik terlihat jenis gerak benda A dan B adalah GLBB dengan V₀(A) = 30 m/det dan V₀(B) = 0.

a. Percepatan kedua benda dapat dihitung dari gradien garisnya,

jadi : a_A = tg a = 0.5
10/t = 0.5 ®  t = 20 det

a_B = tg b = 40/20 = 2 m/det

b. Jarak yang ditempuh benda

S_A = V₀ t + 1/2 at² = 30t + 1/4t²

S_B = V₀ t + 1/2 at² = 0 + t²

pada saat menyusul/bertemu : S_A = S_B ®  30t + 1/4 t² = t² ®  t = 40 det

Jadi jarak yang ditempuh pada saat menyusul : S_A = S_B = 1/2 . 2 . 40²= 1600 meter

gerak benda (GLB dan GLBB)

gerak benda (GLB dan GLBB) pada umumnya terbagi dua, yaitu S-t dan grafik v-t. 

Pemahaman grafik ini penting untuk memudahkan penyelesaian soal.

Khusus untuk grafik v-t maka jarak yang ditempuh benda dapat dihitung dengan cara menghitung luas dibawah kurva grafik tersebut.

GRAFIK GLB (v = tetap ; S - t)

GRAFIK GLBB (a = tetap ; v - t ; S - t2)

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) adalah gerak lurus pada arah mendatar dengan kecepatan v yang berubah setiap saat karena adanya percepatan yang tetap. Dengan kata lain benda yang melakukan gerak dari keadaan diam atau mulai dengan kecepatan awal akan berubah kecepatannya karena ada percepatan (a= +) atau perlambatan (a= -).  Pada umumnya GLBB didasari oleh Hukum Newton II ( S F = m . a ). vt = v0 + a.t vt2 = v02 + 2 a S S = v0 t + 1/2 a t2 vt = kecepatan sesaat benda v0 = kecepatan awal benda S = jarak yang ditempuh benda f(t) = fungsi dari waktu t v = ds/dt = f (t) a = dv/dt = tetap Syarat : Jika dua benda bergerak dan saling bertemu maka jarak yang ditempuh kedua benda adalah sama.

GERAKLURUS BERATURAN (GLB)

KINEMATIKA adalah Ilmu gerak yang membicarakan gerak suatu benda tanpa memandang gaya yang bekerja pada benda tersebut (massa benda diabaikan). Jadi jarak yang ditempuh benda selama geraknya hanya ditentukan oleh kecepatan v dan atau percepatan a.
Gerak Lurus Beraturan (GLB) adalah gerak lurus pada arah mendatar dengan kocepatan v tetap (percepatan a = 0), sehingga jarakyangditempuh S hanya ditentukan oleh kecepatan yang tetap dalam waktu tertentu.

Pada umumaya GLB didasari oleh Hukum Newton I ( S F = 0 ).

S = X = v . t ; a = Dv/Dt = dv/dt = 0

v = DS/Dt = ds/dt = tetap

Tanda D (selisih) menyatakan nilai rata-rata.

Tanda d (diferensial) menyatakan nilai sesaat.

PEMBELAJARAN FISIKA

Fisika, merupakan bagian dari sains (IPA), pada hakikatnya adalah suatu ilmu yang mengajarkan manusia untuk mengetahui, memahami dan memaknai bagaimana hukum alam ini bekerja dengan segala keteraturannya sehingga membentuk alam semesta yang luar biasa. Melalui fenomena-fenomena kejadian alam di sekitar kita, yang bisa kita amati, renungkan, dan pelajari adalah cara pandang yang bijaksana sebagai seorang manusia yang berakal, fisika sangat membantu manusia memaknai alam ini. Menggunakan IPA sebagai cara berpikir merupakan naluri manusia yang ada dalam pikiran dan perasaannya, yang dapat memunculkan adanya rasa ingin tahu dan hasrat untuk memahami fenomena alam. Apa, mengapa dan bagaimana fenomena alam ini bekerja adalah bagian dari cara bagaimana informasi ilmiah dapat diperoleh, diuji, dan divalidasikan.

Pembelajaran Fisika bisa dipandang sebagai suatu proses bagaimana memahami fenomena alam. Pembelajarannya harus mempertimbangkan strategi ataupun metode yang efektif dan efesien. Kondisi serta suasana lingkungan belajar juga sangat mempengaruhi keefektifitasan kegiatan pembelajaran fisika. Karenanya, berbagai inovasi model dan strategi pembelajaran sangat mungkin digunakan. Interaksi guru dan siswa sedapat mungkin menciptakan kondisi belajar yang kondusif, yang bisa memberikan kesempatan pada siswa untuk mengembangkan sejumlah keterampilan, dan kemampuannya meningkatkan kualitas belajarnya.

Pada tingkat sekolah menengah atas, alias tingkat sma… banyak para siswa memandang bahwa belajar fisika itu adalah sulit, bahkan amat sangat sulit… dan cendrung membosankan… karena terlalu banyak rumus-rumus yang memusingkan… belum lagi ditambah hitungan matematikanya… waduh capek dech…

Kalo kamu termasuk salah satu siswa yang punya pemikiran seperti itu, segera ambil langkah-langkah penyelamatan diri dengan meninggalkan pemikiran yang sudah terlanjur salah terhadap fisika. Hal ini akan berdampak pada keengganan mempelajari fisika. Karena secara alami, serta di bawah tingkat sadar akan membentuk daya tolak yang sangat kuat pada diri siswa itu sendiri sehingga akan mempersulit diri. Apalagi jika siswa tersebut berniat atau bahkan telah berada di kelas IPA… waduh bisa berabe dech…

Oleh karena itu… para siswa sma sekalian… yang mau menjadi Pembelajar Fisika… mulailah berfikiran positif terhadap fisika, bahwa fisika  sesunguhnya adalah mempelajari tentang fenomena alam. Pada tingkat dasar, logikanya sangat masuk akal, yaitu sesuai pengalaman kita sehari-hari. Sedangkan pada tingkat lanjutan, fisika dapat dimanfaatkan untuk membuat prediksi prilaku alam, termasuk gejala alam yang belum pernah kita alami, seperti prediksi kapan terjadinya gerhana matahari dan bagaimana dampak pemanasan global terhadap kehidupan di bumi.

Lalu… bagaimana dengan persamaan fisika yang ada matematikanya itu lho… yang bikin siswa pada pusing?…

Perlu dipahami bahwa fisika tidak identik dengan matematika. Persamaan fisika bukan persamaan matematika biasa. Persamaan itu diperoleh dan diturunkan dari berbagai gejala alam serta kondisinya, yang diasumsikan menjadi suatu model matematika. Matematika dipilih sebagai bahasa pengantar untuk memahami gejala alam. So.. rumus fisika hanyalah alat untuk memahami fisika itu sendiri. Adapun soal-soal adalah proses latihan para siswa untuk memahami gejala fisikanya, bukan hanya sekadar berlatih hitung-hitungan lho…

Jadi Para Siswa SMA sekalian… semangatlah menjadi Pembelajar Fisika. Mulailah belajar fisika dalam pengertian yang sesungguhnya dengan empat langkah belajar fisika sebagai berikut:

1. Pahami konsep fisika atau hukum fisika berdasarkan fenomena alamnya, bukan dengan rumusnya.
2. Kuasai bahasa pengantar fisika yaitu matematika.
3. Lakukan analisa soal fisika melalui ceritanya, bukan angka-angkanya.
4. Gunakan logika untuk mengetahui arti fisis dari hasil perhitungan rumus fisika yang sudah diperoleh.

Selamat belajar… Semoga Belajar Fisika menjadi lebih mudah…

GELOMBANG MEKANIK/BERJALAN

Gelombang Air

Gelombang adalah gangguan yang merambat. Bentuk ideal dari suatu gelombang akan mengikuti gerak sinusoide. Selain radiasi elektromagnetik, dan mungkin radiasi gravitasional, yang bisa berjalan lewat vakum, gelombang juga terdapat pada medium(yang karena perubahan bentuk dapat menghasilkan gaya memulihkan yang lentur), mereka dapat berjalan dan dapat memindahkan energi dari satu tempat kepada lain tanpa mengakibatkan partikel medium berpindah secara permanen; yaitu tidak ada perpindahan secara masal. Bahkan, setiap titik khusus berosilasi di sekitar satu posisi tertentu.

(http://id.wikipedia.org/wiki/Gelombang)

Jenis Gelombang

Ditinjau dari arah getar (gangguan/usikan), gelombang dibedakan menjadigelombang transversal dan gelombang longitudinal. Sedangkan ditinjau dari medium perambatannya, gelombang dibedakan menjadi gelombang mekanik dangelombang elektromagnetik.

Untuk lebih mengetahui dan memahami seberapa besar kecepatan arah getar dan rambatannya, aliran energi gelombang, intensitas gelombang dan gejala-gejala lainnya yang menyertai fenomena gelombang, diperlukan beberapa persamaan fisika tentang gelombang itu.