File ini berisi bahan materi tentang Kinematika Partikel untuk memenuhi tugas matakuliah Fisika Dasar I. Pembahasannya meliputi: 1. Kecepatan 2. Percepatan 3. Gerak Lurus a. Gerak Lurus Beraturan b. Gerak Lurus dengan Percepatan Tetap c. Gerak Lurus dengan Percepatan Berubah

1. Fisika Dasar I
S1 Fisika B
FMIPA USU
2020
Dosen Pengampu:
Dra. Sudiati, M.Si.
Oleh Kelompok 2:
Mhd. Zaky Daniyal (200801024) | Artha Siregar (200801008)
Ayla Marion Panggabean (200801108) | Deni Maharani (200801012)
Dwi Puspita Sari (200801014) | Widya Sonita Gultom (190801080)

2. 2
Mind Map

3. 3
Mind Map

4. 4
Mekanika
Kinematika Dinamika Statika

5. 5
Pendahuluan
❑ →
❑ →
❑ →
❑
❑

6. A. Kecepatan Rata-rata
6
kECEPATAN
1.


− 
=
− 
B. Kecepatan Sesaat
→

 =


7. Contoh Soal
(Kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat)
Sebuah partikel bergerak sepanjang sumbu x dengan persamaan
; a = 15; b = 4; x dalam meter dan t dalam detik.
a. Sebutkan besaran dari a dan b!
b. Berapa jarak perpindahan partikel dalam selang waktu antara =
2 detik dan = 6 detik?
c. Hitung kecepatan rata-rata dalam waktu pada soal b!
d. Hitung kecepatan sesaat pada waktu 4 detik!
Penyelesaian
a. Kalau x menyatakan persamaan gerak dalam m, maka tiap suku
dari persamaan mempunyai dimensi panjang [L].
x = [L] sehingga a = besaran jarak dan
a = [L] b = besaran percepatan
7
2
= +
x a bt
1
t
2
t
b. Pada saat = 2 detik maka:
Pada saat = 6 detik maka:
c. Kecepatan rata-ratanya:
d. Kecepatan pada saat t = 4 detik adalah:
2
= +
x a bt
2
2
2
[ ]
[ ]
[ ][ ]
[ ]
−
=
= =
bt L
L
b L T
T
1
t
2 2
1 1 15 4(2) 15 16 31 m
= + = + = + =
x a bt
2
t
2 2
2 2 15 4(6) 15 144 159 m
= + = + = + =
x a bt
2 1
2 1
159 31 128
32 m/det
6 2 4
− −
= = = =
− −
x x
v
t t
2
( )
2 2 4 4 32 m/det
+
= = = =   =
dx d a bt
v bt
dt dt

8. 8
Percepatan
2.
A. Percepatan Rata-rata
− 
 =
− 
B. Percepatan Sesaat
 →

 = =


9. Sebuah partikel bergerak dengan persamaan kecepatan
v = (3 + 4t)i + (3t2)j, v dalam m/s dan t dalam s,
tentukan:
a. Besar percepatan rata-rata dari t = 0 sampai t = 2 s,
b. Besar percepatan saat t = 1 s dan t = 2 s!
Penyelesaian
a. Percepatan rata-rata
t = 0 s → 𝑣0= (3 + (4)(0))i + 3(0)2
j = 3i
t = 2 s → v = 𝑣2= (3 + (4)(2))i + 3(2)2 j = 11i + 12j
b. Percepatan sesaat
9
Contoh Soal
(Percepatan rata-rata dan percepatan sesaat)
a = 4i + (6t)j
Besarnya percepatan:

10. 10
Gerak Lurus / Gerak satu dimensi
3.
Gerak Lurus
Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
Gerak Lurus Berubah Tidak
Beraturan (GLBTB)

11. 11
Gerak Lurus Beraturan (GLB)
a.
x = x0 + vt
0
x0
x
t
v = Konstan
0
V = konstan
v
t
Posisi Kecepatan
Catatan : Percepatan (a) = 0

12. 12
Contoh Soal
(Gerak Lurus Beraturan/GLB)
Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 72 km/jam.
Pada jarak 18 km dari arah yang berlawanan, sebuah
mobil bergerak dengan kecepatan 90 km/jam. Kapan
dan di manakah kedua mobil tersebut akan
berpapasan?
Penyelesaian
Jarak kedua mobil = PQ = 18 km = 18.000 m
Misal, titik R merupakan titik di mana kedua mobil tersebut
berpapasan, maka: PQ = PR + QR
Dengan:
PR = jarak tempuh mobil 1 dan QR = jarak tempuh mobil 2
Maka:
PQ = v1 t + v2 t 45 t = 18.000
18.000 = (20t + 25t) t = 400 s
18.000 = 45 t
PQ = v1 .t = (20 m/s)(400 s) = 8.000 m = 8 km
QR = v2 .t = (25 m/s)(400 s) = 10.000 m = 10 km
Jadi, kedua mobil tersebut berpapasan setelah 400 s
bergerak, dan setelah mobil pertama menempuh
jarak 8 km atau setelah mobil kedua menempuh
jarak 10 km.

13. 13
Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
b. →
Percepatan
0
a = konstan
a
t
a = Konstan
x
t
x = x0 + v0t + ½ at2
Posisi
v
t
v = v0 + at
Kecepatan

14. 14
GLBB
Gerak
Jatuh
Bebas
Gerak
Vertikal
ke Atas
Gerak
Vertikal
ke Bawah

15. 15
Gerak
Jatuh
Bebas
•
•
•

16. 16

17. 17
Gerak Jatuh
Bebas

18. 18
•
•
•
•
•
•
Gerak
Vertikal
ke Atas
Tahap lempar bola (toss) pada gerakan servis.
Bola dilempar secara vertikal ke atas dengan
kecepatan awal tertentu.

19. 19
Rumus
Gerak
Vertikal
ke Atas

20. 20
Contoh Soal Gerak Vertikal ke Atas

21. 21
Gerak
Vertikal
ke Bawah
•
•
Rumus Gerak Vertikal ke Bawah

22. 22
Contoh Soal Gerak Vertikal ke Bawah

23. 23
Gerak Lurus Berubah Tidak Beraturan (GLBTB)
c.
𝑣 = 𝑣0 + 𝑎𝑡, 𝑥 = 𝑥0 + 𝑣0𝑡 +
1
2
𝑎𝑡2, 𝑣2 = 𝑣0
2
+ 2𝑎(𝑥 − 𝑥0)

24. 24
Contoh Soal
(Gerak Lurus Berubah Tidak Beraturan)
Sebuah partikel bergerak menurut sumbu x dgn percepatan a =
3t + 2, a dalam m/det2, t dalam detik. Pada keadaan awal
partikel berada pada x = 2 m dan kecepatannya = 3 m/det2
tentukan:
a. Posisi pada t = 2 detik
b. Kecepatan rata-rata antara t = 2 detik dan t = 4 detik
c. Kecepatannya pada t = 3 detik
d. Posisi pada saat kecepatannya = 12 m/det
e. Kecepatannya pada saat percepatannya = 17 m/det2
Penyelesaian
a. Percepatan fungsi waktu, a = 3t + 2. Dengan menggunakan
persamaan 𝑎 =
𝑑𝑣
𝑑𝑡
→ 𝑑𝑣 = 𝑎𝑑𝑡 → 𝑣 = ‫׬‬ 𝑎𝑑𝑡 :
𝑣 = න 3𝑡 + 2 𝑑𝑡
𝑣 =
3
2
𝑡2 + 2𝑡 + 𝑐
Pada t = 0, v = 3 m/det, maka:
Selanjutnya:
Pada t = 0, x = 2 m, maka:
Untuk t = 2 detik, maka:
Jadi, posisi partikel pada t = 2 adalah x = 16 m
2
3
1
2
1
2
3
2
3 (0) 2(0)
3
2 3
c
c
v t t
= + +
=
= + +
2
3
2
3 2
1
2
2
( 2 3)
3
x vdt t t dt
t t t c
= = + +
= + + +
 
3 2
1
2
2
2
3 2
1
2
2 (0) (0) 3(0)
2, maka :
3 2
c
c
x t t t
= + + +
=
= + + +
3 2
1
2 (2) (2) 3(2) 2 16 m
x = + + + =

25. 25
Lanjutan Contoh Soal
(Gerak Lurus Berubah Tidak Beraturan)
b. Untuk t = 4 detik:
Untuk t = 2 detik:
Maka kecepatan rata-rata antara t = 2 detik dan t = 4 detik:
c. Kecepatan pada t = 3 detik:
d. Posisi pada saat v = 12 m/det:
e. Kecepatannya pada saat percepatannya = 17
m/det2
3 2
1
2 2 (4) (4) 3(4) 2 62 m
x = + + + =
3 2
1
1 2 (2) (2) 3(2) 2 16 m
x = + + + =
2 1
2 1
62 16
4 2
x x
v
t t
− −
= = =
− −
23 m / det
2
3
2 (3) 2(3) 3
v = + + = 22,5 m / det
2
3
2
2
3 2
1
2
12 ( ') 2( ') 3
3 ' 4 ' 18 0
4 16 12.18
' 1,87detik
6
(1,87) (1,87) 3(1,87) 2
t t
t t
t
x
= + +
+ − =
−  +
= =
= + + +
= 14,38 m
x
2
3
2
17 3 " 2 " 5, maka:
(5) 2(5) 3
t t
v
= + → =
= + + = 50,5 m / det

26. 26
Rangkuman
❑ Kinematika adalah ilmu yang mempelajari gerak tanpa mempersoalkan
penyebabnya.
❑ Sebuah benda dikatakan bergerak jika posisinya berubah.
❑ Bila suatu benda berubah posisinya (berpindah tempat) dalam kurun waktu
tertentu, maka benda tersebut dikatakan mempunyai kecepatan.
❑ Bila suatu benda berubah kecepatannya dalam kurun waktu tertentu, maka
benda tersebut dikatakan mempunyai percepatan.
❑ Gerak lurus (gerak satu dimensi) adalah gerak yang lintasannya berupa
garis lurus.
❑ Gerak lurus beraturan adalah gerak benda pada lintasan lurus dengan
kecepatan konstan.
❑ Gerak lurus berubah beraturan adalah gerak lurus dengan percepatan
konstan.
❑ Gerak lurus berubah tidak beraturan adalah gerak lurus dengan percepatan
tidak konstan/berubah.