Materi Bagian II ,sains dasar & fisika I sept 2015Gerak partikel

Kedudukan

Kedudukan x sebuah partikel pada suatu sumbu menempatkan partikel tersebut terhadap titik dangkal , atau titik nol sumbu tersebut. Kedudukan tersebut dapat positif atau negatif, tergantung pada sisi mana dari titik pangkal partikel itu berada, atau nol jika partikel ituberada pada titik pangkal. Arah positif pada suatu sumbu merupakan arah peningkatan bilangan-bilangan positif; arah sebaliknya merupakan arah negatif.

Perpindahan

Perpindahan Δx suatu partikel sama dengan perubahan kedudukannya:

Δx = x2-x1 (2.1)

Perpindahan merupakan suatu besaran vektor. Perpindahan bernilai positif jika partikel bersangkutan telah bergerak dalam arah positifsumbu x, dan bernilai negatif jika telah bergerak dalam arah negatif.

Kecepatan Rata-rata

Apabila sebuah partikel telah bergerak dari kedudukan x1 ke x2 selama interval waktu Δt = t2-t1, kecepatan rata-ratanya adalah

v = ∆ x∆t =

x2−x1t2−t1

(2.2)

Tanda aljabar v mengindikasika arah gerak (v merupakan besaran vektor). Kecepatan rata-rata tidak bergantung pada jarak aktual yang ditempuh partikel, melainkan bergantung pada kedudukan semula dan kedudukan akhirnya.Pada grafik x versus t, kecepatan rata-rata selama interval waktu Δt sama dengan kemiringan garis lurus yang menghubungkan titik-titik pada kurva yang mewakili ujung-ujung interval.

Kelajuan Rata-rata

Kelajuan rata-rata s suatu partikel bergantung pada jarak total yang ditempuhnya dalam interval waktu Δt :

s = Jarak total

∆ t (2.3)

Kecepatan Sesaat

Jika kita mendekatkan Δt ke nilai nol pada pers. 2.2, maka v akan mendekati suatu nlai limit v, kecepatan sesaat (atau secara singkat: kecepatan) partikel pada waktu tersebut :

V = lim∆→0

∆ x∆t =

dxdt (2.4)

Kecepatan sesaat (pada suatu waktu tertentu) dapat diperoeh sebagai kemiringan (pada waktu tertentu itu) grafik x versus t. Kelajuan adalah nilai kecepatan sesaat.

Materi Bagian II ,sains dasar & fisika I sept 2015Gerak partikel

Percepatan Rata-rata

Percepatan rata-rata adalah perbandingan perubahan kecepatan Δv terhadap interval waktu Δt yang terlalui selama perubahan berlangsung :

a = ∆v∆ t (2.7)

Tanda aljabar menyatakan arah a.

Percepatan sesaat

Percepatan sesaat (atau secara singkat :percepatan)merupakan nilai perubahan kecepatan terhadap waktu :

a=dvdt (2.8)

Percepatan dapat juga ditulis sebagai turunan kedua dari kedudukan x(t) terhadap waktu:

a=d2 xd t2

(2.9)

Pada gravik v versus t, percepatan a pada sembarang waktu t sama dengan kemiringan kurva di titik yang mewakili t.

Percepatan konstan

Gambar 2.9 memperlihatkan x(t), v(t), dan a(t) untuk kasus penting dimana a bernilai konstan . dalam hal ini, lima persamaan di dalam Tabel 2.1 mendeskripsikan gerak:

v=v0 + at (2.11)

x-x0 = v0t + 12a t 2 (2.15)

v2=v02+2a¿ (2.16)

x -x0 = 12 (v0+v ) t , (2.17)

x-x0=vt−12a t2 (2.18)

persamaan-persamaan ini tidak berlaku apabila percepatan tidak konstan.

Percepatan Jatuh Bebas

Sebuah contoh penting dari gerak garis lurus dengan percepatan konstan adalah berupa sebuah benda yang melambung dan jatuh secara bebas dekat permukaan Bumi. Persamaan-persamaan percepatan konstan mendeskripsikan gerak ini, tetapi kita membuat dua perubahan pada notasi : (1) kita mengacukan gerak ke sumbu y vertikal dengan +y secara vertikal ke atas; (2) kita mengganti a dengan –g, dengan g adalah ilai percepatan jatuh bebas. Didekat permukaan permukaan Bumi, g = 9,8 m/s2 (= 32 ft/s2). Persaamaan –persamaan jauh bebas merupakan persamaan-persamaan yang diperlihatkan sebagai persamaan 2.21 hingga 2.25.

Materi Bagian II ,sains dasar & fisika I sept 2015Gerak partikel

Struktur Atom

Semua material biasa tersusun dari atom-atom, yang dalam suatu model sederhana, terdiri dari elektron-elektron yang mengelilingi sebuah inti sentral yang sangat kompak, yaitu nukleus. Neutron-neutron dan proton-proton terdapat di dalam nukleus. Setiap unsur dibedakan oleh banyaknya proton di dalam nukleusnya. Variasi-variasi suatu unsur yang berbeda dalam banyaknya neutron, merupakan isotop-isotop dari unsur yang bersangkutan.

Kuark dan Lepton

Elektron-elektron tampak sebagai partikel-partikel seperti titik tanpa ukuranataupun struktur internal, sedangkan proton-proton dan neutron-neutron tampak mempunyai ukuran dan mengandung lebih banyak partikel-parikel elementer yang disebut kuark. Terdapat enam tipe dasar kuark, masing-masing dengan sebuah versi antipartikel. Elektron-elektron merupakan anggota-anggota dari sebuah keuarga partikel-partikel, lepton-lepton, yang juga tampil dalam enam tipe dasar, masing-masing dengan sebuah versi antipartikel.