[Rizta Eks02]

A. 1. Posisi adalah letak objek, sementara perpindahan adalah perubahan posisi beserta arahnya. Perbedaan ini penting untuk memahami gerak dan arah perubahan objek. Dalam analisis gerak, perpindahan lebih relevan untuk memahami perubahan gerak, kecepatan, dan arah objek.

2. Kecepatan rata-rata adalah jarak total yang ditempuh dibagi dengan waktu total yang digunakan. Untuk menghitungnya, gunakan rumus:

Kecepatan Rata-rata

=

Jarak dibagi

Waktu

Misalnya, jika kamu menempuh 150 km dalam 3 jam, kecepatan rata-ratamu adalah 50 km/jam.

B. 1. Kecepatan rata-rata adalah total jarak yang ditempuh dibagi dengan total waktu, sedangkan kecepatan seketika adalah kecepatan pada suatu titik waktu tertentu. Kecepatan seketika penting dalam analisis kinematika saat kita ingin mengetahui perubahan kecepatan pada momen spesifik, misalnya saat kendaraan mempercepat atau memperlambat pada waktu tertentu.

2. Laju seketika dalam gerak satu dimensi menunjukkan kecepatan pada saat tertentu, penting untuk memahami perubahan kecepatan, seperti percepatan atau perlambatan. Ini membantu menginterpretasi gerak non-linier yang tidak bisa dijelaskan dengan laju rata-rata saja, serta memperjelas peristiwa spesifik dalam gerak, seperti berhenti atau percepatan mendadak.

C. 1. Model partikel dengan kecepatan konstan sering digunakan karena sederhana dan mudah dianalisis. Ini mempermudah prediksi jarak dan waktu tanpa perlu memperhitungkan percepatan. Contohnya : Mobil yang Bergerak di Jalan Tol: Ketika mobil melaju dengan kecepatan konstan di jalan tol, analisis geraknya menjadi sederhana. Jarak yang ditempuh dapat dihitung hanya dengan mengetahui kecepatan dan waktu.

2. Grafik posisi-waktu dengan kecepatan konstan berupa garis lurus miring. Kemiringan garis menunjukkan kecepatan, dan karena kecepatan tetap, kita bisa dengan mudah memprediksi posisi benda di waktu tertentu serta menghitung jarak yang akan ditempuh.

D. 1. Kecepatan adalah perubahan posisi per waktu, sedangkan percepatan adalah perubahan kecepatan per waktu. Jika percepatan konstan, kecepatan benda berubah secara linier, sehingga benda akan terus mempercepat atau memperlambat dengan laju tetap. Contoh: benda jatuh bebas dengan percepatan gravitasi.

2. Tanda percepatan menunjukkan arah perubahan kecepatan. Percepatan positif berarti kecepatan meningkat, sedangkan percepatan negatif berarti kecepatan menurun (perlambatan). Tanda ini mempengaruhi analisis gerak dengan menentukan apakah benda akan mempercepat atau melambat.

E. 1. Diagram gerak digunakan untuk:

Posisi-Waktu: Menunjukkan perubahan posisi benda seiring waktu.

Kecepatan-Waktu: Menunjukkan perubahan kecepatan seiring waktu; kemiringan garis menunjukkan percepatan.

Percepatan-Waktu: Menunjukkan perubahan percepatan seiring waktu; garis horizontal menunjukkan percepatan konstan.

Diagram ini membantu memvisualisasikan dan menganalisis perubahan posisi, kecepatan, dan percepatan benda.

2. Analisis diagram gerak membantu memahami dinamika gerak dengan:

a. Posisi-Waktu: Menunjukkan perubahan posisi dan kecepatan.

b. Kecepatan-Waktu: Menunjukkan perubahan kecepatan dan percepatan.

c. Percepatan-Waktu: Menunjukkan perubahan percepatan.

Diagram ini saling terkait, membantu memprediksi dan memahami gerak benda secara menyeluruh.

F. 1. Percepatan konstan sering diasumsikan karena menyederhanakan perhitungan. Contoh nyata termasuk gerak jatuh bebas, di mana percepatan gravitasi konstan, dan mobil yang mempercepat secara

merata, di mana asumsi percepatan konstan memudahkan perhitungan waktu dan jarak.

2. Persamaan gerak untuk percepatan konstan digunakan sebagai berikut:

a. Posisi Terhadap Waktu:

x=x0+v0t+1/2at pangkat 2

b. Kecepatan-Terhadap-Waktu:

v=v0+at

c. Kecepatan-Terhadap-Posisi:

v pangkat 2=v0 pangkat 2+2a(x-x0)

Pilih persamaan berdasarkan variabel yang diketahui dan yang dicari untuk menyelesaikan masalah kinematika dengan percepatan konstan.

G. 1. Hukum gravitasi menyebabkan benda jatuh bebas dengan percepatan konstan sekitar

9.8 m/s pangkat 2. Faktor lain yang perlu dipertimbangkan adalah resistensi udara, yang dapat mengurangi percepatan benda pada kecepatan tinggi.

2. Ketinggian awal menentukan jarak yang harus ditempuh, sehingga semakin tinggi ketinggian, semakin lama waktu jatuh. Percepatan gravitasi mempengaruhi kecepatan jatuh; semakin besar nilai gravitasi, semakin cepat waktu jatuh.

H. 1. Persamaan kinematik diderivasi dari kalkulus dengan menggunakan turunan untuk mendapatkan kecepatan dari posisi dan percepatan dari kecepatan. Integrasi digunakan untuk mendapatkan posisi dari kecepatan. Ini memperluas analisis gerak dengan memungkinkan penanganan percepatan yang bervariasi dan model gerak yang lebih kompleks.

2. Contoh pemecahan masalah dengan persamaan kinematik:

a. Masalah: Menghitung jangkauan proyektil yang ditembakkan dengan kecepatan awal v0 dan sudut θ.

b. Langkah-langkah:

1. Pisahkan kecepatan awal menjadi komponen horizontal dan vertikal.

2. Hitung waktu terbang total menggunakan komponen vertikal.

3. Hitung jangkauan horizontal dengan mengalikan kecepatan horizontal dengan waktu terbang.

Persamaan kinematik membantu menyelesaikan masalah dengan metode sistematis dan perhitungan yang tepat.