Gagasan utama
Kinematika menggambarkan gerak dengan posisi, kecepatan, dan percepatan tanpa menanyakan penyebabnya. Pada percepatan tetap, empat persamaan menghubungkan perpindahan, waktu, serta kecepatan awal dan akhir.
- Kecepatan adalah laju perubahan posisi dan percepatan adalah laju perubahan kecepatan. Keduanya vektor, sehingga arah (tanda) penting.
- Laju rata-rata adalah jarak total dibagi waktu total. Kecepatan rata-rata adalah perpindahan dibagi waktu dan bisa nol untuk perjalanan pergi-pulang.
- Pada percepatan tetap, pilih persamaan yang tidak memuat besaran yang tidak kamu ketahui dan tidak kamu perlukan: kecepatan akhir, waktu, perpindahan, atau percepatan.
- Jatuh bebas di dekat permukaan Bumi memiliki percepatan tetap sekitar 9,8 m/s² ke bawah, berapa pun massanya.
Persamaan penting
v = v₀ + atx = x₀ + v₀t + ½at²v² = v₀² + 2a(x − x₀)x − x₀ = ½(v₀ + v)t
Contoh soal
Sebuah mobil mengerem beraturan dari 20 m/s hingga berhenti dalam 5,0 s. Percepatan: a = (0 − 20) ÷ 5,0 = −4,0 m/s². Jarak pengereman: x = ½(v₀ + v)t = ½ × 20 × 5,0 = 50 m. Periksa dengan v² = v₀² + 2ax: 0 = 400 + 2(−4,0)x memberi x = 50 m.
Kesalahan umum
- Mencampur satuan, misalnya km/jam untuk laju dengan sekon untuk waktu. Ubah dulu ke m/s dengan membagi km/jam dengan 3,6.
- Memakai persamaan percepatan tetap padahal percepatannya berubah, atau lupa bahwa melambat adalah percepatan negatif.
- Mengira percepatan nol di titik tertinggi lemparan. Di sana kecepatan nol, tetapi percepatan tetap g.
Latihan
Uji dirimu dengan soal latihan tentang topik ini: Kinematika