< Previouskelajuan=jarak()waktudistancevst=vsvsxdkelajuanrata-rata= totaljarakyangditempuhtotalwaktuyangdiperlukanvstrata-rata=vsttsesaat=limΔΔΔ→0ΔΔstΔΔst Gerak Lurus65 Grafik hubungan antara jarak dan waktu berupa garis lurus dengan kemiringan tertentu. Kemiringan garis (gradien garis) menyatakan kelajuan gerak benda. Pada bab II tentang vektor, kalian telah mengetahui cara mencari gradien sebuah garis. Dari grafik pada Gambar 3.4, kita dapat mencari rumus kelajuan dalam selang waktu t0 sampai t1, sebagai berikut. vsstt=−−1010 Sedangkan untuk selang waktu dari t0 sampai t, kecepatan dirumuskan: vssttt=−−00 dengan ssst−0=Δ dan t0 = 0, maka : vst=ΔΔ Keterangan: v = kelajuan (m/s) s0 = jarak pada saat t = 0 s (m) s1 = jarak setelah menempuh waktu 1 s (m) st = jarak setelah menempuh waktu t s (m) t = waktu (s) Selain grafik hubungan antara jarak dan waktu, kita juga mendapatkan grafik hubungan antara kelajuan (v) dengan waktu (t) seperti Gambar 3.5. Dari gambar tersebut, tampak bahwa grafik hubungan kelajuan dengan waktu berupa garis lurus mendatar. Dari grafik tersebut, kita dapat melihat bahwa kelajuan pada setiap saat adalah sama atau konstan. Sementara itu, jarak pada selang waktu tertentu ditunjukkan oleh luas daerah yang diarsir. svtt=−()0 E. Pembahasan1. Mengapa kita harus membuang beberapa titik bagian depan pita? 2. Adakah perbedaan panjang antara potongan pita yang satu dengan potongan pita lainnya?3. Perhatikan grafik jarak dan waktu yang kalian buat. Dari grafik tersebut, bagaimanakah hubungan antara jarak dan waktu tempuhnya?4. Bagaimanakah hasil bagi antara jarak dan waktu tempuh pada setiap dua titik?5. Perhatikan grafik kelajuan dan waktu yang kalian buat. Dari grafik tersebut, bagaimanakah hubungan antara kelajuan dan waktu tempuhnya?6. Dari percobaan yang kalian lakukan, bagaimanakah karakteristik gerak lurus beraturan?7. Apa yang dapat kalian simpulkan dari eksperimen ini? Buatlah laporan dari hasil eksperimen kalian dengan memperhatikan cara penulisan laporan yang baik dan benar. Kemudian, kumpulkan kepada guru kalian.Gambar 3.4 Grafik hubungan jarak (s) dan waktu (t) pada gerak lurus beraturansts0sGambar 3.5 Grafik hubungan antara kelajuan (v) dengan waktu (t) pada gerak lurus beraturan.svt=ssvtt=+0 Gerak Lurus67D Percepatan Saat kalian menonton balap MotoGP, coba perhatikan kecepatan pembalap ketika berada di lintasan lurus. Saat berada di lintasan lurus, para pembalap bergerak dengan laju semakin cepat. Namun, saat berada di tikungan, pembalap mengurangi laju motornya. Disebut apakah penambah-an dan pengurangan kecepatan ini? Temukan jawabannya di bawah ini.1. Pengertian Percepatan Dalam kehidupan sehari-hari, kita selalu berpindah dari satu tempat ke tempat lain. Seperti telah dijelaskan di depan, saat berpindah dari satu tempat ke tempat lain, kita mempunyai kecepatan tertentu. Misalnya, saat berangkat ke sekolah, kalian berjalan dengan kecepatan tertentu. Kalian bisa berjalan lambat, cepat, atau terkadang lambat terkadang cepat. Jika kalian berjalan semakin lama semakin cepat, berati kalian mengalami percepatan. Sementara jika berjalan semakin lama semakin lambat, berarti kalian mengalami perlambatan. Dari penjelasan tentang percepatan dan perlambatan tersebut, ada satu hal yang menghubungkan keduanya, yaitu adanya perubahan kecepatan. Jadi, perlambatan dan percepatan pada intinya adalah sama, yaitu menunjukkan perubahan kecepatan setiap waktu. Perbedaan antara percepatan dan perlambatan terletak pada arahnya. Arah perlambatan berlawanan dengan arah percepatan. Jadi, percepatan (acceleration) adalah laju perubahan kecepatan terhadap waktu. Suatu benda yang bergerak mempunyai percepatan yang berubah-ubah. Dengan demikian, kita tidak dapat menghitung percepatan secara tepat. Yang bisa kita hitung adalah percepatan sesaat benda tersebut. 2. Percepatan Sesaat Misalkan pada saat t1 sebuah benda yang sedang berada di A sedang bergerak dengan kecepatan v1. Pada saat t2 berikutnya, ia berada di titik B dengan kecepatan v2. Percepatan benda selama bergerak dari A ke B tersebut didefinisikan sebagai perubahan kecepatan dibagi selang waktu. Percepatan yang dialami benda tersebut dapat ditulis dengan persamaan: percepatan=perubahankecepatanselangwaktuavvttavt==2221−−ΔΔ Keterangan: a = percepatan (m/s2) v1 = kecepatan awal (m/s) v2 = kecepatan akhir (m/s) t1 = waktu awal/mula-mula (s) t2 = waktu akhir (s)v2v1v2v1avtadvdttsesaatsesaat==limΔΔΔ→0 Gerak Lurus693. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) Jika pada suatu benda percepatan atau perlambatan pada selang waktu tertentu konstan, maka benda tersebut dikatakan bergerak lurus berubah beraturan disingkat GLBB. Jadi, gerak lurus berubah beraturan adalah gerak benda pada lintasan lurus dengan percepatan tetap pada selang waktu tertentu. Untuk mengetahui karakteristik GLBB, lakukan Eksperimen berikut.Menyelidiki GLBB dengan Ticker TimerEksperimenA. Dasar Teori Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak benda pada lintasan lurus dengan percepatan tetap atau konstan. Untuk menyelidiki karakteristik GLBB, kita bisa menggunakan ticker timer. Ticker timer adalah alat yang dapat memberikan ketukan pada pita dengan frekuensi yang tetap, sehingga meninggalkan jejak pada pita. Ticker timer ini bisa kita gunakan untuk menyelidiki hubungan antara perpindahan dengan waktu tempuh suatu benda. Pada peristiwa gerak lurus berubah beraturan, benda mempunyai percepatan tetap setiap waktu. Adanya percepatan ini berarti kecepatan benda selalu berubah-ubah setiap waktu. Semakin lama waktu benda bergerak, kecepatan benda akan semakin besar. Dengan kecepatan yang berubah, berarti dalam selang waktu yang sama benda akan menempuh jarak berbeda. Contoh dari peristiwa gerak lurus beraturan dalam kehidupan sehari-hari adalah gerak benda yang jatuh bebas. Adanya gaya gravitasi menyebabkan benda yang jatuh bebas mengalami percepatan yang tetap sebesar percepatan gravitasi di tempat tersebut. B. Tujuan Percobaan Setelah melakukan eksperimen ini, kalian akan mampu:1. Menyelidiki karakteristik gerak lurus berubah beraturan dengan ticker timer.2. Menyelidiki hubungan antara jarak (s) dan waktu (t) pada gerak lurus berubah beraturan.3. Menyelidiki hubungan antara kelajuan (v) dengan waktu (t) pada gerak lurus berubah beraturan.C. Alat dan Bahan1. Ticker timer2. Pita kertas3. Sumber tegangan (power supply)4. Beban 1 ons5. Tempat beban6. Penggaris 7. Benang8. Gunting9. Kertas grafikFisika Kelas X70D. Langkah Kerja1. Rangkailah alat seperti gambar di bawah ini. 2. Hidupkan power supply dan ticker timer.3. Pasanglah beban 1 ons pada tempat beban. Kemudian, biarkan beban terjatuh ke bawah. 4. Ambillah pita kemudian gunting pita tersebut dalam beberapa bagian dengan setiap bagian mempunyai 5 titik.5. Ukurlah panjang setiap potongan pita.6. Ulangilah langkah no sampai 5 sebanyak 3 kali. 7. Tempelkan tiap potongan pita pada kertas grafik. Bagian depan pita berada di paling kiri dan bagian belakang berada di paling kanan, sehingga diperoleh diagram batang.8. Amatilah diagram batang yang Anda peroleh dari dua percobaan di atas. 9. Buatlah grafik hubungan antara kelajuan (v) dengan waktu (t) dengan cara menghubungkan titik-titik yang berada paling atas dari setiap potongan pita yang telah tersusun.10. Buatlah grafik hubungan antara percepatan (a) dan waktu (t) dengan cara menghubungkan titik nomor 1 pada potongan pita paling kiri dengan titik nomor 2 pada potongan pita kedua, titik nomor 3 pada potongan pita ke tiga dan seterusnya sampai titik teratas pada potongan pita paling kanan.E. Pembahasan1. Adakah perbedaan panjang dari setiap potongan kertas pita ?2. Perhatikan grafik hubungan antara kecepatan den waktu yang Anda buat. Berbentuk apakah grafik tersebut? Dari grafik tersebut, bagian manakah yang menunjukkan percepatan?3. Dari percobaan yang Anda lakukan, bagaimanakah karakteristik gerak lurus berubah beraturan?4. Bagaimanakah bentuk grafik hubungan antara percepatan (a) dengan waktu (t)? Bagian manakah dari grafik tersebut yang menunjukkan kecepatan?5. Apa yang dapat Anda simpulkan dari eksperimen ini? Buatlah laporan dari hasil eksperimen dengan memperhatikan cara penulisan laporan yang baik dan benar. Kemudian, kumpulkan laporannya kepada guru kalian.Next >