Kinematika adalah cabang ilmu fisika dalam mekanika klasik yang mempelajari gerak suatu benda tanpa meninjau penyebab benda tersebut bergerak. Kinematika mempelajari gerak sebagai fungsi waktu. Untuk mempelajari lebih lengkap tentang kinematika, dibawah ini merupakan penjelasan lengkap tentang kinematika, meliputi pengertian kinematika, jenis kinematika, rumus dan contoh soal kinematika dengan penjelasan terlengkap.
Baca Juga : Gerak Harmonik Sederhana dan Penjelasannya
Pengertian Kinematika
Kinematika adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari gerak sebuah titik atau benda tanpa memperhitungkan penyebab benda tersebut bergerak.
Benda dikatakan bergerak jika mengalami perubahan posisi. Besar perubahan posisi dinyatakan sebagai perpindahan. Perpindahan suatu benda yang terjadi setiap satuan waktu disebut dengan kecepatan. Jika kecepatan benda berubah maka disebut besaran percepatan. Percepatan adalah perubahan kecepatan setiap detik.
Posisi, Perpindahan, Kecepatan dan Percepatan merupakan besaran yang digunakan dalam cabang kinematika. Besaran-besaran tersebut menyatakan nilai dari besaran-besaran yang harus disertai dengan arahnya.
Selain itu, dalam kinematika kita juga mempelajari besaran vektor yang berkaitan langsung dengan gerak, yaitu jarak, kelajuan dan perlajuan. Jarak menyatakan panjang lintasan yang ditempuh suatu benda, kelajuan menyatakan besar jarak dalam setiap satuan waktu, sedangkan perlajuan adalah perubahan kelajuan setiap satuan waktu.
Baca Juga : Fluks Magnetik dan Penjelasannya
Jenis Kinematika
Kinematika dibagi menjadi dua jenis, yaitu kinematika gerak dan kinematika partikel, berikut penjelasannya.
Kinematika Gerak
Kinematika gerak adalah kinematika yang mempelajari tentang gerak suatu benda yang dilihat secara macro atau besar. Kinematika gerak dibagi menjadi dua jenis, yaitu gerak lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB).
Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Gerak lurus beraturan adalah gerak suatu benda yang memiliki lintasan lurus. GLB memiliki ciri-ciri dimana percepatan yang dialami bernilai 0 karena pada gerak lurus benda tersebut tidak mengalami perubahan kecepatan.
Lebih jelasnya, perhatikan ilustrasi dibawah ini:
Pada gambar sebelah kiri, kita dapat melihat hubungan kecepatan terhadap waktu. Pada gambar tersebut, nilai kecepatan pada setiap waktu tidak mengalami perubahan.
Sedangkan pada gambar sebelah kanan, terlihat hubungan antara posisi dengan waktu yang terlihat grafiknya lurus keatas.
Baba Juga : Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
Contoh sederhana dari GLBB yaitu ketika kita memegang suatu benda dan tanpa sengaja kita menjatuhkan benda tersebut dari genggaman. Dari contoh tersebut didapatkan jika, GLBB adalah gerak dimana benda mengalami percepatan yang tetap.
Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dan gerak jatuh bebas (GJB) meruapakan suatu gerak yang sama, bedanya hanya ada pada arah geraknya.
GLBB memiliki arah horizontal sedangkan GJB memiliki arah gerak vertikal. Dibawah ini merupakan ilustrasi dan perbedaan dari GLBB dan GJB.
Pada gambar sebelah kiri, terlihat jika percepatan benda pada setiap waktu bernilai konstan atau tetap.
Sedangkan pada gambar kanan, terlihat grafik hubungan kecepatan dan waktu dimana nilai kecepatan setiap waktu mengalami kenaikan yang terlihat dari grafik kecepatan yang menukik ke atas.
Baca Juga : Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
Kinematika Partikel
Kinematika partikel adalah ilmu yang mempelajari gerak benda dalam kesatuan utuh partikel. Disebut sebagai partikel, karena benda dalam satu kesatuan yang utuh dan tidak mengalami putaran terhadap poros benda tersebut.
Rumus Kinematika
Dibawah ini merupakan beberapa rumus matematis yang dapat digunakan pada kinematika.
Rumus Kecepatan
V = x/t
Rumus Percepatan
a = ∆V/∆t = (V2-V1)/(t2-t1)
Kinematika Gerak
- Kinematika posisi
x = v0t ± ½ at2
- Kinematika kecepatan
vt = v0 ± at
Vt2 = V02 ± 2ax
Keterangan:
V = kecepatan (m/s)
x = posisi (m)
t = waktu (s)
a = percepatan (m/s2)
v2 = kecepatan sesudah (m/s)
v1 = kecepatan sebelum (m/s)
t2 = waktu sesudah (s)
t1 = waktu sebelum (s)
v0 = kecepatan awal (m/s)
vt = kecepatan ahir pada waktu tertentu (m/s)
Baca Juga : Fluida Statis Dinamis dan Penjelasannya
Contoh Soal Kinematika
Mobil A dan mobil B bergerak saling menjadi dari saat t = 0 s dengan kecepatan konstan berturut-turut sebesar 20m/s dan 30m/s. Pada saat t = …s, keduanya terpisah sejauh 1200 m dan jarak tempuh mobil A pada saat itu adalah … m.
Jawaban :
- 12 dan 480
- 12 dan 680
- 12 dan 720
- 24 dan 480
- 24 dan 720
Pembahasan:
Ciri-ciri benda yang GLB adalah lintasan berupa garis lurus dan besar kecepatan berubah secara beraturan.
Persamaan yang berlaku : S = V.t
Diketahui: Saat t = 0s jarak mobil A dan B adalah 0 m, lalu keduanya menjauh dengan kecepatan 20m/s dan 30m/s.
Ditanya : kapan mereka terpisah sejauh 1200 m. Pada jarak berapa yang ditempuh B.
Stotal = SA + SB
1200 = Va ta + vb tb
Tentukan waktu t
ta = tb
1200 = 20t + 30t
1200 = 1200t
t = 1200/50
t = 24 detik
Tentukan jarak yang di tempuh mobil A
Sa = va ta
Sa = 20.24
Sa = 480 meter
Jadi jawaban adalah D. 24 dan 480
Baca Juga : Kelajuan, Kecepatan, dan Percepatan dan Penjelasannya
Demikian artikel mengenai Kinematika dan Penjelasannya. Semoga artikel ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan anda mengenai pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam.