Gerak VertikalGerak Vertikal
Mata pelajaran : fisikaMata pelajaran : fisikaKelas/semester : X / genapKelas/semester : X / genap
Oleh Selvianti,S.T
By Selvianti,S.T
SMA NEGERI 2 PAGARALAM SMA NEGERI 2 PAGARALAM JL. Masik Siagim karang Dalo Kec. Dempo Tengah Kota PagaralamJL. Masik Siagim karang Dalo Kec. Dempo Tengah Kota Pagaralam
MENUMENU
Pencapaian Kompetensi
Pengertian
Gerak Vertikal ke Atas
Gerak Vertikal ke Bawah
Uji Kompetensi
Kesimpulan Daftar Pustaka
Jelajah Fisika
X
PENCAPAIAN KOMPETENSIPENCAPAIAN KOMPETENSI
Setelah mempelajari materi ini, diharapkan anda dapat:
• menyimpulkan karakteristik Gerak Lurus Beraturan (GLB) melalui percobaan dan pengukuran besaran-besaran terkait
• menyimpulkan karakteristik Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) melalui percobaan dan pengukuran besaran-besaran terkait
• Menerapkan besaran-besaran fisika dalam GLB dan GLBB dalam bentuk persamaan dan menggunakannya dalam pemecahan masalah
MENU
By Selvianti,S.T
X
PengertianPengertian
Sekarang kita akan membahas suatu gerak Sekarang kita akan membahas suatu gerak yang berbeda dari gerak lurus pada arah yang berbeda dari gerak lurus pada arah mendatar (horizontal), yaitu gerak vertikal. mendatar (horizontal), yaitu gerak vertikal. Salah satu contoh gerak vertikal adalah Salah satu contoh gerak vertikal adalah gerak benda jatuh. gerak benda jatuh.
Misalnya, gerak buah kelapa jatuh dari Misalnya, gerak buah kelapa jatuh dari pohonnya.Pada pembahasan kali ini, akan pohonnya.Pada pembahasan kali ini, akan dibahas tentang gerak jatuh bebas vertikal dibahas tentang gerak jatuh bebas vertikal ke atas dan gerak vertikal ke bawah.ke atas dan gerak vertikal ke bawah.Contoh gerak yang nyata untuk gerak lurus Contoh gerak yang nyata untuk gerak lurus yang berubah kecepatannya adalah gerak yang berubah kecepatannya adalah gerak jatuh bendajatuh benda. .
MENU
By Selvianti,S.T
X
Dua pendapat ilmuwan tentang gerak jatuh bebas (gerak vertikal ke bawah):
• Aristoteles (sekitar abad ke-4 sebelum masehi ) berpendapat bahwa jika dua benda dijatuhkan dari ketinggian tertentu maka benda yang paling berat akan lebih dahulu menyentuh tanah.
• Galileo Galilei (sekitar tahun 1600)memiliki pendapat yang bertentangan dengan gagasan Aristoteles. Ia menyimpulkan bahwa semua benda jatuh dengan percepatan yang sama pada keadaan hampa udara. Jadi benda berat dengan benda ringan pada titik tertentu akan jatuh dengan percepatan yang sama.
MENU
By Selvianti,S.T
X
Menurutnya,gesekan udara sangat berpengaruh terhadap gerak benda. Misalnya jika anda menjatuhkan dua benda dari tangan kanan berupa batu kecil, sedangkan tangan kiri berupa selembar kertas. Benda yang akan lebih dahulu menyentuh tanah adalah batu. Akan tetapi, jika anda menjatuhkan kedua benda tersebut dalam ruang hampa, anda akan menemukan bahwa kedua benda menyentuh tanah pada saat yang bersamaan.
MENU
By Selvianti,S.T
X
Lihat gambar! Perhatikan gerak benda jatuh.Lihat gambar! Perhatikan gerak benda jatuh.
Dipermukaan bumi, percepatan gerak jatuh benda adalah sama, yaitu sebesar 9,8 m/s2. Percepatan ini dinamakan percepatan gravitasi bumi (g) dan berarah menjuju ke pusat bumi (ke bawah).
MENU
Gambar A1. benda jatuh dalam pengaruh gesekan udara
bola kertas
Gambar A2. benda jatuh dalam ruang hampa
By Selvianti,S.T
X
A
Gerak Vertikal ke Gerak Vertikal ke AtasAtas
Gerak vertikal ke atas termasuk Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) diperlambat. Oleh karena itu, persamaan-persamaan GLBB diperlambat berlaku untuk menganalisis gerak benda pada kasus ini. Anda dapat melihat kembali persamaan GLBB diperlambat. Dan untuk persamaan Gerak Vertikal ke Atas diubah dengan mengganti a dengan g, x dengan y, dan xo dengan yo.
MENU
Gambar B. antara titik A dan B adalah gerak vertikal ke atas.
B Vt=0
Vo
v
g
By Selvianti,S.T
X
Persamaan GLBB diperlambat:
)(2
2
1
22
2
oot
oo
ot
xxavv
attvxx
atvv
Persamaan Gerak Vertikal ke Atas
)(2
2
1
22
2
oot
oo
ot
yygvv
gttvyy
gtvv
………..Pers 1
Keterangan : y ketinggian akhir (m) yo ketinggian awal (m) g percepatan gravitasi bumi ( g = 9,8 m/s2) t waktu tempuh vo Kecepatan awal (m/s2) vt kecepatan akhir (m/s2)
MENU
A
BVt
v0
v
g
h=y-yo
Gambar C. antara titik A dan B adalah gerak vertikal ke atas.
By Selvianti,S.T
X
Untuk gerak vertikal ke atas, pada puncak tertinggi kecepatannya nol (vt=0). Jika ketinggian h didefinisikan sebagai:
oyyh Maka:
vt = vo- gt 0 = vo- gt
vo= gt ………………………………..pers 2
2
2
1gttvyy oo
2
2
1gttvyy oo
2
2
1gttvh o ………………………...…pers 3
)(222oot yygvv
ghvo 20 2 ghvo 2 ………………………..…pers 4
MENU
By Selvianti,S.T
X
Jika persamaan 2 disubstitusikan ke persamaan 4 maka diperoleh:
ghvo 2
ghgt 2
g
ht
2 ……………………….....pers 5
Persamaan 5 adalah waktu tempuh benda untuk mencapai ketinggian maksimum.
MENU
By Selvianti,S.T
X
Jika sebuah benda Jika sebuah benda dilemparkan ke bawah dengan dilemparkan ke bawah dengan kecepatan awal vkecepatan awal voo , maka , maka benda bergerak lurus benda bergerak lurus dipercepat beraturan ke dipercepat beraturan ke bawah. Seperti halnya dalam bawah. Seperti halnya dalam gerak vertikal ke atas, gerak gerak vertikal ke atas, gerak pada kasus ini tetap pada kasus ini tetap dipengaruhi oleh percepatan dipengaruhi oleh percepatan gravitasi. Namun, pada kasus gravitasi. Namun, pada kasus ini ini arah percepatan gravitasi arah percepatan gravitasi searah dengan gerak bendasearah dengan gerak benda. . Oleh karena itu persamaan Oleh karena itu persamaan Gerak Vertikal ke Bawah dapat Gerak Vertikal ke Bawah dapat ditulis dengan mengganti a ditulis dengan mengganti a dengan g pada persamaan dengan g pada persamaan GLBB. GLBB.
MENUGerak Vertikal ke Gerak Vertikal ke
BawahBawah Vo= 0
Vt
g
v
Gambar D. gerak vertikal ke bawah.
By Selvianti,S.T
X
Persamaan GLBB:
)(2
2
1
22
2
oot
oo
ot
xxavv
attvxx
atvv
………………………pers 6
Persamaan Gerak Vertikal ke Bawah:
)(2
2
1
22
2
oot
oo
ot
yygvv
gttvyy
gtvv
…………….…………pers 7
Keterangan : y ketinggian akhir (m) yo ketinggian awal (m) g percepatan gravitasi bumi ( g = 9,8 m/s2) t waktu tempuh vo Kecepatan awal (m/s2) vt kecepatan akhir (m/s2)
MENU
Vo= 0
Vt
g
v
h=y-y0
Gambar E. gerak vertikal ke bawah.
By Selvianti,S.T
X
Jika benda dilepaskan dari keadaan diam, maka kecepatan awalnya nol (vo) . Gerak ini disebut Gerak Jatuh Bebas. Oleh karena itu, jika h = y-yo maka persamaan-persamaan diatas menjadi :
vt = vo+ gt vt = 0 + gt vt = gt …………………….…………..pers 8
2
2
1gttvyy oo
2
2
10 gtyy o
2
2
1gth ……………………....….……pers 9
)(222oot yygvv
ghvt 22 ghvt 2 ………………….………pers 10
MENU
By Selvianti,S.T
X
• waktu ke atas sama dengan waktu ke bawah,
artinya waktu yang diperlukan benda bergerak dari
A ke B sama dengan waktu yang diperlukan dari B
ke C atau tAB = tBC
• Besar kecepatan ke atas sama dengan besar
kecepatan ke bawah pada suatu titik tertentu.
Artinya, di titik A dan C, besar kecepatan benda ke
atas sama dengan besar kecepatan benda ke
bawah
Agar anda lebih memahami, perhatikanlah contoh soal
berikut!
KESIMPULANKESIMPULANMENU
Untuk mengetahui sifat-sifat gerak vertikal, perhatikan kembali gerak gambar
dibawah ini :
AGambar B. antara titik A dan B adalah gerak vertikal ke atas.
BVt=0
Vo
v
g
Vo=0
Vt
g
v
C
h
By Selvianti,S.T
X
Sebuah benda dilemparkan ke atas dari tanah dengan kecepatan 20 m/s. Jika kecepatan gravitasi bumi 10 m/s2, berapakah tinggi maksimum yang dicapai benda? Diketahui: vo = 20 m/s g = 10 m/s2 Ditanya: hmaks = …….? Jawab: Di titik maksimum kecepatan akhirnya adalah nol (berarti vt = 0). Jadi,
vt= v0 - gt 20 2
1gttvhmaks
0 = 20 -10t h = 20.2 – ½.10.22 t = 20/10 h = 40 – 20 t = 2 sekon h = 20 m
Contoh Soal Contoh Soal 11
MENU
By Selvianti,S.T
X
Seperti soal nomor 1, Hitunglah seluruh waktu yang diperlukan mulai dari saat dilemparkan ke atas sampai kembali ke titik asal.
Jawab:
Dalam hal ini benda melakukan gerak bolak balik , yaitu gerak A-B-A.
Ketika gerak naik (A-B)
Waktu yang diperlukan 2 sekon
Ketika gerak ke bawah (B-A)
vo = 0
vt2 = 2.10.20
vt2 = 400
vt = 20
20 = 10.t
t = 20 / 10
t = 2 sekon
tAB = tBA = 2 sekon
Contoh Soal 2Contoh Soal 2
ghvv ot 222
Vo = kecepatan awal ketika jatuh
Waktu yang ditempuh adalah t1 + t2 = 2 sekon + 2 sekon
= 4 sekon
Jadi,waktu yang dibutuhkan benda dari A ke B ke A adalah
4 sekon, yaitu 2 kali waktu yang dibutuhkan benda
bergerak dari A ke B
MENU
tgvt .
By Selvianti,S.T
X
Selesaikanlah soal-soal berikut ini!
1.Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 5 m. jika g=10m/s2, berapakah kecepatan benda pada saat tepat menyentuh tanah?
2.Sebuah benda dilempar keatas dengan kecepatan awal 5 m/s. Jika g = 10 m/s2, berapakah ketinggian maksimum yang dicapai benda?
MENU
Kunci jawabanKunci jawaban
Uji KompetensiUji Kompetensi
By Selvianti,S.T
X
Kunci Kunci JawabanJawaban
1. Diketahui: h = 5 m g = 10 m/s2 Ditanya: vt =……? Jawab:
ghvt 2
5.20.2 100 = 10
2. Diketahui: vo = 5 m/s g = 10 m/s2 Ditanya: hmax =……? Jawab:
ghvo 2
h.10.25 25 = 20h
h = 25/20 h = 1.25
MENU
By Selvianti,S.T
X
JelajahJelajah fisikafisika
Untuk mempelajari materi ini,anda dapat klik website di bawah ini :
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html
http://www.physicsclassroom.comhttp://www.physicsclassroom.com
http://www.glenbrook.k12.il.us
http://www.lightandmatter.comhttp://www.lightandmatter.com
MENU
By Selvianti,S.T
X
MENU
• Halliday dan Resnick, 1991, Fisika jilid 1 (Terjemahan) Jakarta : Penerbit Erlangga
• Badan Standar Nasional Pendidikan 2006, Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar Fisika Kelas X SMA, Jakarta : Depdiknas
• Rahman,Arief, 2007, Fisika untuk SMA dan MA kelas X, Bandung : Penerbit PT. Sarana Panca Karya Nusa
DAFTAR PUSTAKADAFTAR PUSTAKA
By Selvianti,S.T
X
Top Related