Makalah Tentang Gerak Vertikal [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Mekanika merupakan bagian dari fisika yang membicarakan hubungan tentang gaya, materi, dan gerak. Dalam materi ini kita akan membahas adalah gerak. Gerak juga telah terbagi atas beberapa jenis dalam fisika mulai dari gerak lurus, gerak vertikal, gerak melingkar, gerak parabola, dan lain-lain. Dari gerak-gerak tersebut yang akan kita bahas adalah gerak vertikal. Gerak vertikal adalah salah satu pembahasan yang menarik. Gerak vertikal merupakan materi yang sangat penting dalam fisika. Selain itu , materi ini juga memberikan pengaruh yang besar dalam ilmu pengetahuan dan teknologi, begitu juga dalam kehidupan sehari-hari.



1.2



Rumusan Masalah 1. Apakah yang dimaksud dengan gerak vertikal? 2. Apakah yang dimaksud dengan gerak vertikal keatas, gerak vertikal kebawah, dan gerak vertikal peluru? 3. Apa saja rumus-rumus gerak vertikal keatas, gerak vertikal kebawah, dan gerak vertikal peluru? 4. Bagaimana cara menyelesaikan soal-soal dalam gerak vertikal keatas, gerak vertikal kebawah, dan gerak vertikal peluru?



1.3 Tujuan 1. Mampu mengetahui pengertian gerak vertikal 2. Mampu mengetahui pengertian gerak vertikal keatas, gerak vertikal kebawah, dan gerak vertikal peluru 3. Mampu mengetahui pengertian gerak vertikal keatas, gerak vertikal kebawah, dan gerak vertikal peluru 4. Mampu mengetahui cara menyelsaikan soal-soal dalam gerak vertikal keatas, gerak vertikal kebawah, dan gerak vertikal peluru



BAB II PEMBAHASAN



1. GERAK VERTIKAL Gerak vertikal merupakan contoh kasus GLBB (Gerak Lurus Berubah Beraturan). Hal ini karena benda yang bergerak vertikal akan dipercepat dengan percepatan kira-kira 9,8 m/s2 dan biasa disebut percepatan gravitasi. Dan gerak vertikal merupakan gerak yang disebabkan oleh gaya tarik bumi. Gerak ini memiliki percepatan sebesar g, yang dikenal dengan percepatan gravitasi bumi. Gerak vertikal terdiri dari gerak ke atas yang berupa gerak diperlambat dengan perlambatan –g, dan gerak ke bawah dipercepat dengan percepatan g. Contoh gerak vertikal adalah benda yang dilempar vertikal ke atas, benda yang jatuh dari ketinggian tertentu.



Untuk gerak Vertikal terbagi atas 3, yaitu: 1. Gerak Vertikal Keatas 2. Gerak Vertikal Kebawah 3. Gerak Vertikal Peluru



1. Gerak Vertikal Keatas Gerak vertikal keatas adalah gerak suatu benda yang dilemparkan vertikal keatas dengan kecepatan awal tertentu. Di gerask vertikal keatas ini, dapat dikatakan bahwa jika anda melempar sebuah batu vertikal keatas, maka selama gerakan batu tersebut akan mendapat pengaruh kecepatan gravitasi sekitar -9,8 m/s2. Dalam gerak vertikal keatas semakin lama kecepatan semakin berkurang dan akhirnya pada titik tertinggi sama dengan nol. Ketika benda kembali turun ke atas pada saatnya arahnya menuju keatas bisa dikatakan benda diperlambat (percepatan negatif). Dan pada saat turun kembali dapat dikatakan benda dipercepat (percepatan positif), yaitu sama dengan percepatan gravitasi kurang lebuih mendekati 9,8 ms-2 atau dalam soal untuk mempermudah perhitungan sering dibulatkan menjadi 10ms-2 . Ciri-ciri gerak vertikal keatas : 1. Benda bergerak dengan lintasan berupa garis lurus ddalam arah vertikal 2. Benda bergerak dari titik terendah ke titik tertinggi 3. Kecepatan benda berubah secara teratur (semakin menurun) 4. Kecepatan benda pada satu titik tertinggi (ketinggian maksimum) sama dengan nol 5. Benda mengalami perlambatan (a=-g)



Rumus –rumus gerak vertikal ke atas : 1.



2.



Jarak (ketinggian) :



Kecepatan (laju) :



3.



3. Di titik tertinggi benda, kecepatan benda adalah nol. Persamaan yang berlaku di titik tertinggi sebagai berikut :



Keterangan : h = perpindahan (m)



V0 = kecepatan awal (m/s) g = percepatan gravitasi (m/s2) t = waktu tempuh (s) Vt = kecepatan pada saat t (m/s) tnaik = selang waktu dari titik pelemparan hingga mencapai titik tertinggi (s) V0 = kecepatan awal (m/s) g = percepatan gravitasi (m/s2) hmaks = jarak yang ditempuh titik tertinggi (m)



Contoh soal : 1. Bola dilempar keatas dengan kecepatan awal 20m/s. Jika g= 10m/s2 , ketinggian maksimum bola adalah..... Jawab : Dik : V0 = 20 m/s Vt = 0 ( jika tidak ada disinggung dalam soal) g = 10 m/s2 Dit : h =....? Jwb : Vt2 = V02 – 2gh 1 = (20)2 – 2.10.h 1 = 400 – 20h h



= 400/200 = 200 m



2. Gerak Vertikal Kebawah Gerak vertikal ke bawah adalah gerak suatu benda yang dilempar kebawah dari suatu ketinggian tertentu diatas permukaan bumi. Bahwa jika sebuah benda di jatuhkan dari ketinggian tertentu dengan kecepatan awal (V0) tidak sama dengan nol, maka benda akan kebawah dan dipercepat dengan percepatan tetap kira- kira 9,8 m/s2. 1. 2. 3. 4. 5.



Ciri-ciri gerak vertikal kebawah : Banda bergerak atau dilempar dari ketinggian tertentu diatas permukaan tanah Lintasan benda merupakan garis lurus dalam arah vertikal Memiliki kecepatan awal Perpindahan benda dihitung dari titik tertinggi Percepatan benda sama dengan perceptan gravitasi



Rumus-rumus gerak vertikal kebawah : 1.



2.



Jarak (keteinggian) :



Kecepatan (laju) :



Keterangan : Vt = kecepatan setelah t detik (m/s) V0 = kecepatan awal (m/s) h = perpindahan (m) g = percepatan gravitasi (m/s2) t = waktu tempuh (s)



Contoh soal : 1. Dari sebuah bangunan setinggi 80 meter, sebuah bungkusan dilemparkan vertikal kebawah dengan kelajuan 10 m/s. Tentukan : a. Selang waktu bungkusan mencapai tanah b. Kelajuan akhir bungkusan saat menyentuh tanah Jawab : Dik : h = 80 m V0 = 10 m/s g = 10 m/s2 Dit : a. Selang waktu (t) ? b. kelajuan akhir (Vt2) ? Jwb : kelajuan akhir : Vt2 = V02 + 2gh Vt2 = (10)2 + 2(10)(80) = 100 + 1600 = 1700 Vt = 41 m/s Selang waktu (t) : Vt = V0 + gt 41 = 10 + (10)(t) 41 - 10 = 10 t 31 = 10 t t = 31/10 = 3,1 s



3.



Gerak Jatuh Bebas



Gerak jatuh bebas adalah gerak lurus berubah beraturan dengan kecepatan awal nol dan mengalami percepatan sebesar percepatan gravitasi (a=g).



Dengan kata lain, gerak jatuh bebas adalah gerak benda dalam arah vertikal tanpa kecepatan awal. Konsep dasar yang harus kita ingat pada gerak jatuh bebas adalah benda yang bergerak jatuh bebas akan mengalami percepatan sehingga kecepatannya bertambah. Percepatan pada gerak jatuh bebas selalu bernilai positif yaitu sebesar percepatan graviitasi (a = g = 9,8 m/s2). 1. 2. 3. 4.



Ciri-ciri gerak jatuh bebas : Benda jatuh dari ketinggian tertentu diatas permukaan tanah Gerak benda dalam arah vertikal dan lintasan berupa garis lurus Kecepatan awal benda sama dengan nol (V0 = 0) Percepatan benda sama dengan gravitasi (a = g)



Rumus-rumus gerak jatuh bebas :



Keterangan : Vt = kecepatan setelah t detik (m/s) h = perpindahan (m) g = gravitasi bumi (m/s2) t = waktu tempuh (s)



contoh soal : 1. Seekor monyet menjatuhkan buah jeruk dari pohonnya (g = 10 m/s2). Dari ketinggian berapa buah itu dijatuhkan bila dalam 1,5 sekon buah itu



sampai ditanah? Dan berapa kecepatan durian itu, 1 sekon sejak dijatuhkan? Jawab : Dik : g = 10 m/s2 t = 1,5 sekon dan 1 sekon Dit : perpindahan (h)? Kecepatan setelah t detik (Vt)? Jawab : untuk menghitung perpindahan kita gunakan persamaan : h= 1/2.g.t2 = 1/2 . 10. (1,5)2 = 5.(2,25) = 11,25 meter Untuk menghitung kecepatan kita gunakan persamaan: Vt = g.t = 10.1 = 10 m/s



FISIKA DASAR TENTANG GERAK VERTIKAL Dosen Pengajar: Devi Permata Sari



Disusun oleh : Kelas 1E Tommy M.Bayu Priadi Jefriandi Sembiring



JURUSAN TEKKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN 2016