Kinematika: konsep dan rumus

Di bidang Fisika Mekanika, Kinematika mempelajari dan menjelaskan pergerakan benda tanpa mengkhawatirkan penyebab perpindahan.

Melalui Kinematika dimungkinkan untuk mengklasifikasikan dan membandingkan gerakan, sedangkan alasan terjadinya dibahas dalam Dinamika.

konsep dasar

Lihat di bawah ini beberapa konsep penting dalam studi Kinematika.

• Referensi: titik yang menentukan apakah benda bergerak atau diam.
• Gerakan: perubahan posisi untuk mendekati atau menjauh dari kerangka acuan.
• beristirahat: ketika posisi suatu objek tidak berubah dalam kaitannya dengan kerangka acuan.
• Lintasan: garis yang menentukan posisi objek yang berbeda dari waktu ke waktu.
• Pemindahan: jarak yang ditempuh antara ruang awal dan akhir lintasan.
• poin materi: tubuh yang dimensinya tidak mengganggu studi gerakan.
• tubuh panjang: tubuh yang dimensinya penting untuk memahami gerakan.

Contoh: Seorang anak laki-laki di dalam mobil dianggap sebagai A dan bergerak ke kanan menuju referensi B, yang sesuai dengan seorang gadis yang berdiri di dekat penyeberangan.

Karena B adalah referensial, kita mengatakan bahwa A bergerak dalam kaitannya dengan B, yaitu membuat lintasan, karena jaraknya dari B bervariasi terhadap waktu. Perhatikan bahwa gerakan yang dilakukan oleh tubuh tergantung pada kerangka acuan yang diadopsi.

Jenis jalur mengklasifikasikan gerakan sebagai lurus, ketika gerakan dilakukan pada garis lurus, atau lengkung, ketika gerakan dilakukan pada jalur melengkung.

Rumus Kinematika

kecepatan rata-rata

Kecepatan gerak yang dilakukan oleh suatu benda disebut kecepatan rata-rata, yang dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut:

Istilah awal dan akhir sesuai dengan periode penghitungan waktu, tidak peduli apakah mobil berhenti untuk beberapa waktu atau jika ada variasi kecepatan di sepanjang rute.

Dalam Sistem Internasional (SI) satuan kecepatan rata-rata adalah meter per detik (m/s).

Lihat juga: Rumus Kinematika

percepatan skalar sedang

Seiring waktu, kecepatan tubuh dapat berubah saat bergerak. Percepatan suatu benda menyebabkan variasi kecepatan selama perjalanan bertambah atau berkurang selama periode waktu tertentu.

Berikut rumus untuk menghitung percepatan:

Dalam Sistem Internasional (SI) satuan percepatan rata-rata adalah meter per detik kuadrat (m/s²).

Lihat juga: Percepatan

Gerakan Seragam (MU)

Jika dalam selang waktu yang sama suatu benda selalu menempuh jarak yang sama, maka geraknya tergolong beraturan. Oleh karena itu, kecepatannya konstan dan berbeda dari nol di sepanjang jalan.

Pada Gerakan Persegi Panjang Seragam (MRU) kecepatan tidak berubah pada lintasan yang diambil dalam garis lurus.

Posisi tubuh pada lintasan dapat dihitung dengan fungsi posisi per jam:

Dimana,

S = posisi akhir, dalam meter (m)
s₀ = posisi awal, dalam meter (m)
v = kecepatan, dalam meter per detik (m/s)
t = waktu, dalam detik (s)

Lihat juga: Gerakan Seragam

Gerakan Bervariasi Seragam (MUV)

Jika kecepatan bervariasi dengan jumlah yang sama selama interval waktu yang sama, gerakan dicirikan sebagai bervariasi seragam. Oleh karena itu, percepatannya konstan dan tidak nol.

HAI Gerakan Bujursangkar Bervariasi Seragam (MRUV) dicirikan oleh jumlah akselerasi yang sama dengan tubuh garis lurus.

Melalui persamaan kecepatan per jam dimungkinkan untuk menghitung kecepatan sebagai fungsi waktu.

Dimana,

V = kecepatan akhir, dalam meter per detik (m/s)
V₀ = kecepatan awal, dalam meter per sekon (m/s)
a = percepatan, dalam meter per sekon kuadrat (m/s²)
t = waktu, dalam detik (s)

Posisi tubuh selama lintasan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:

Dimana,

S = posisi akhir, dalam meter (m)
s₀ = posisi awal, dalam meter (m)
V₀ = kecepatan awal, dalam meter per sekon (m/s)
a = percepatan, dalam meter per sekon kuadrat (m/s²)
t = waktu, dalam detik (s)

ITU persamaan Torricelli digunakan untuk menghubungkan kecepatan dan ruang yang dilalui dalam gerakan yang bervariasi secara seragam.

Dimana,

V = kecepatan akhir, dalam meter per detik (m/s)
V₀ = kecepatan awal, dalam meter per sekon (m/s)
a = percepatan, dalam meter per sekon kuadrat (m/s²)
= ruang yang ditempuh, dalam meter (m)

Lihat juga: Gerakan Bervariasi Seragam

Gunakan daftar latihan di bawah ini untuk berlatih menggunakan rumus dan mendapatkan lebih banyak pengetahuan.

• Latihan Kinematika
• Latihan Kecepatan Rata-rata
• Latihan Gerakan Seragam
• Latihan tentang Gerakan Bervariasi Seragam.