Grafik GLB, GLBB, GVA, GVB, GJB, GV, GMB, GMBB dan Penjelasannya Lengkap Bagian 2
https://www.fisikabc.com/2018/05/kumpulan-grafik-kinematika-gerak-2.html
Daftar Materi Fisika
Advertisement
Grafik Gerak Vertikal ke Atas (GVA)
Gerak vertikal ke atas merupakan gerak lurus berubah beraturan diperlambat, sehingga bentuk grafik GVA berbeda dengan bentuk grafik GVB karena kita tahu bahwa gerak vertikal ke bawah (GVB) adalah gerak lurus berubah beraturan dipercepat. Bentuk-bentuk grafik gerak vertikal ke atas adalah sebagai berikut:
1. Grafik Hubungan Ketinggian terhadap Waktu (Grafik h-t)
Ketinggian benda diukur dari bawah ke atas yaitu dari permukaan tanah atau lantai menuju posisi ketinggian benda. Dari grafik h-t di atas terlihat bahwa semakin bertambahnya waktu ketinggian benda semakin bertambah karena benda bergerak ke atas. Dan pada titik puncak yaitu posisi dimana benda mencapai ketinggian maksimum, benda berhenti sesaat untuk kemudian kembali lagi ke tanah.
2. Grafik Hubungan Perpindahan terhadap Waktu (Grafik s-t)
Pada gerak vertikal ke atas, perpindahan diukur dari lantai menuju posisi ketinggian benda sehingga perpindahan benda tersebut sama dengan ketinggiannya. Oleh karena itu bentuk grafik s-t sama dengan grafik h-t.
3. Grafik Hubungan Kecepatan terhadap Waktu (Grafik v-t)
Karena gerak vertikal ke atas merupakan gerak lurus berubah beraturan diperlambat maka bentuk kurvanya linear ke bawah. Dari grafik v-t di atas dapat kita lihat bahwa mula-mula kecepatan benda adalah v0 kemudian seiring dengan bertambahnya waktu kecepatan benda menurun sampai pada titik tertinggi nilai kecepatan benda adalah nol.
4. Grafik Hubungan Percepatan terhadap Waktu (Grafik a-t)
Kita tahu bahwa pada semua jenis gerak vertikal berlaku percepatan gravitasi bumi yang nilai 9,8 m/s2. Karena gravitasi arahnya selalu ke bawah maka dalam grafik, percepatan gravitasi selalu digambarkan negatif (dibawah sumbu X).
Grafik Gerak Vertikal (GV)
Gerak vertikal seperti pada kasus bola dilemparkan ke atas kemudian bergerak kembali ke tanah merupakan gabungan dari gerak vertikal ke atas dan gerak jatuh bebas. Oleh karena itu bentuk grafiknya juga merupakan kombinasi dari grafik kedua jenis gerak tersebut.
1. Grafik Hubungan Ketinggian Terhadap Waktu (Grafik h-t)
Pada bola yang dilempar ke atas berarti terjadi perubahan kedudukan dari bawah ke atas oleh karena itu posisi awal bola ada di tanah atau lantai. Meskipun setelah bola mencapai titik tertinggi bola kembali lagi bergerak ke bawah yang berarti kedudukan berubah dari atas ke bawah, tetapi posisi awal bola adalah di tanah atau lantai sehingga posisi awal tidak berubah yaitu di tanah.
Oleh karena itu untuk kasus benda yang dlempar ke atas kemudian kembali lagi ke bawah, besar perpindahan (s) akan sama dengan besar ketinggian benda (h) sehingga bentuk grafik s-t akan sama dengan grafik h-t pada gerak vertikal. Dari gambar grafik h-t di atas menunjukkan bahwa ketinggian mula-mula bola adalah nol, kemudian seiring bertambahnya waktu, ketinggian terus meningkat.
Sampai pada titik tertinggi (tmax) ketinggian bola tidak bertambah kemudian dari titik tertinggi tersebut ketinggian bola terus menurun sampai akhirnya ketinggian bola nol saat mencapai tanah. Bentuk kurvanya adalah garis parabola terbuka ke bawah.
2. Grafik Hubungan Kecepatan Terhadap Waktu (Grafik v-t)
Kecepatan merupakan besaran vektor, jadi wajib memiliki arah. Dalam fisika, benda yang bergerak ke kanan atau ke atas memiliki kecepatan positif sedangkan benda yang bergerak ke kiri atau ke bawah memiliki kecepatan negatif. Dari grafik v-t di atas menunjukkan bahwa ketika bola dilempar ke atas, mula-mula kecepatan bola v0 kemudian seiring bertambahnya waktu kecepatan semakin menurun.
Setelah mencapai titik tertinggi (tmax) kecepatan bola nol, kemudian kecepatannya bertambah namun nilai kecepatanya negatif karena benda bergerak ke bawah. Karena gerak benda searah percepatan gravitasi, maka benda mengalami percepatan sehingga kecepatannya semakin lama semakin meningkat.
3. Grafik Hubungan Kelajuan Terhadap Waktu (Grafik v-t)
Grafik v-t (kelajuan) sebenarnya adalah grafik v-t (kecepatan) yang tidak memiliki arah. Karena kita tahu bahwa kelajuan adalah besaran skalar. Dari grafik dapat dilihat bahwa mula-mula kelajuan bola yang dilempar ke atas adalah v0 karena bergerak ke atas kelajuan bola semakin menurun karena diperlambat oleh g.
Ketika sampai dititik tertinggi (tmax), kelajuan bola nol, kemudian semakin lama semakin meningkat karena bola bergerak ke bawah searah percepatan gravitasi yang membuat bola tersebut mengalami percepatan yang signifikan. Kemudian sesaat sebelum menyentuh tanah kelajuan bola mencapai nilai maksimum dimana besar v = v0.
4. Grafik Hubungan Percepatan Terhadap Waktu (Grafik v-t)
Semua gerak vertikal dipengaruhi oleh percepatan gravitasi bumi yang besarnya 9,8 m/s2. Karena percepatan gravitasi bumi arahnya ke bawah, maka nilainya negatif. Dari grafik dapat dilihat bahwa percepatan gravitasi yang mempengaruhi gerak vertikal bola baik ke atas maupun ke bawah adalah konstan -9,8 m/s2.
Grafik Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
Kita tahu bahwa dalam gerak melingkar terdapat dua jenis besaran yang mempengaruhi gerak benda, yaitu besaran linear dan besaran sudut. Oleh sebab itu, grafik gerak melingkar ada banyak jenisnya diantaranya grafik hubungan panjang lintasan terhadap waktu (grafik s-t), grafik posisi sudut terhadap waktu (grafik θ-t), grafik kecepatan linear terhadap waktu (grafik v-t), grafik kecepatan sudut terhadap waktu (grafik ω-t), grafik percepatan tangensial terhadap waktu (grafik at-t) dan grafik percepatan sudut terhadap waktu (grafik α-t).
Tetapi perlu kalian ketahui bahwa grafik pada gerak melingkar hanya bisa mendeskripsikan nilai besaran. Karena seperti yang kita tahu bahwa besaran pada gerak melingkar seperti kecepatan linear arahnya selalu berubah-ubah, kadang ke atas, ke bawah, ke kanan, atau ke kiri. Sehingga untuk arah besaran, grafik kurang efektif untuk menggambarkan arah gerak. Lalu bagaimana bentuk grafik GMB? Secara umum bentuk kurva gerak melingkar sama dengan gerak lurus, yaitu sebagai berikut.
|
1. Grafik s-t dan Grafik θ-t
Coba kalian perhatikan kurva grafik s-t dengan grafik θ-t di atas. Kenapa kemiringan kurva θ-t lebih rendah dibandingkan dengan kemiringan kurva grafik s-t? Kalian tentunya sudah tahu rumus hubunga besaran linear dangan besaran sudut. rumus panjang lintasan adalah s = θR sehingga θ = s/R oleh karena itu dalam selang waktu yang sama (t) panjang lintasan yang ditempuh benda lebih besar daripada sudut tempuhnya.
2. Grafik v-t dan Grafik ω-t
Karena kecepatan linear (v) dan kecepatan sudut (ω) dalam gerak melingkar beraturan besarnya adalah tetap, maka bentuk kurva pada grafik adalah lurus horizontal sejajar sumbu t. Lalu jika kalian perhatikan kurva kedua grafik di atas, kurva v posisinya lebih tinggi dari pada kurva ω, hal ini disebabkan karena rumus v = ωR sehingga ω = v/R oleh karena itu dalam gerak melingkar besar kecepatan linear (tangensial) akan lebih besar dari kecepatan sudut (anguler).
3. Grafik at-t dan Grafik α-t
Telah jelas bahwa dalam gerak melingkar beraturan besar kecepatan linear dan kecepatan sudutnya adalah tetap maka besar percepatan linear dan percepatan sudutnya adalah nol. Karena percepatan hanya ada jika terdapat perubahan kecepatan dengan kata lain jika kecepatan tetap maka perubahan kecepatan sama dengan nol.
Grafik Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB)
Jenis-jenis grafik pada GMBB sama saja dengan grafik pada GMB, hanya saja pada GMBB ada grafik GMBB dipercepat dengan grafik GMBB diperlambat. Grafik-grafik pada GMBB diantaranya grafik hubungan panjang lintasan terhadap waktu (grafik s-t), grafik posisi sudut terhadap waktu (grafik θ-t), grafik kecepatan linear terhadap waktu (grafik v-t), grafik kecepatan sudut terhadap waktu (grafik ω-t), grafik percepatan tangensial terhadap waktu (grafik at-t) dan grafik percepatan sudut terhadap waktu (grafik α-t).
Tetapi kalian perlu ingat ya bahwa grafik pada gerak melingkar baik itu gerak melingkar beraturan (GMB) maupun gerak melingkar berubah beraturan (GMBB) hanya mendeskripsikan nilai besaran saja bukan menggambarkan arah besaran. Berikut ini adalah grafik-grafik pada gerak melingkar berubah beraturan.
1. Grafik s-t dan Grafik θ-t
Pada gerak melingkar berubah beraturan dipercepat, bentuk kurva grafik s-t dan grafik θ-t adalah parabola terbuka ke atas. Sedangkan pada gerak melingkar berubah beraturan diperlambat, grafik s-t dan grafik θ-t bentuk kurvanya adalah parabola terbuka ke bawah. Bentuk kurva ini mirip dengan kurva pada grafik s-t gerak lurus berubah beraturan.
2. Grafik v-t dan Grafik ω-t
Pada gerak melingkar berubah beraturan dipercepat, bentuk kurva grafik v-t dan grafik ω-t adalah linear naik, yang mengartikan bahwa kecepatan benda semakin meningkat. Sedangkan pada gerak melingkar berubah beraturan diperlambat, grafik v-t dan grafik ω-t bentuk kurvanya adalah linear turun sehingga kecepatan benda semakin lama semakin menurun.
3. Grafik at-t dan Grafik α-t
Karena gerak melingkar berubah beraturan memiliki nilai percepatan yang tetap maka bentuk kurva percepatan tangensial dan percepatan sudut adalah linear mendatar sejajar sumbu t yang berarti bahwa besar percepatan benda selalu konstan setiap saat.
