Gerak
Posisi, kelajuan, kecepatan, dan percepatan, lalu gerak benda yang jatuh dan melayang. Di laboratorium gerak, kamu dapat meluncurkan bola di Bumi, Bulan, atau Mars sambil melihat waktu, ketinggian, dan jangkauannya dihitung.
Tentang kursus ini
Sekitar 1603, Galileo ingin mempelajari benda jatuh, tetapi bola yang dijatuhkan bergerak terlalu cepat untuk diukur dengan jam pada zamannya. Jawabannya, yang diterbitkan dalam Two New Sciences pada 1638, adalah memperlambat pengaruh gravitasi. Ia menggelindingkan bola perunggu pada alur kayu panjang dan halus yang sedikit miring. Menurut ceritanya sendiri, selama bola menggelinding ia mengalirkan air dari wadah besar ke cangkir, lalu menimbang airnya. Dalam selang waktu yang sama, bola menempuh jarak dengan rasio 1 : 3 : 5 : 7, sehingga jarak total bertambah sebagai 1, 4, 9, 16, yaitu kuadrat waktu. Itulah d = ½ a t², ditemukan dengan papan dan secangkir air.
Tujuh unit dimulai dengan Posisi, jarak, dan perpindahan: satu putaran lintasan 400 m memberi jarak 400 m dan perpindahan nol. Berikutnya adalah Kelajuan dan kecepatan, lalu Percepatan. Dalam Membaca grafik gerak, garis yang lebih curam berarti gerak lebih cepat. Dalam Jatuh bebas, kamu melihat peristiwa Apollo 15 pada 2 Agustus 1971: Komandan David Scott melepaskan palu aluminium 1.32 kg dan bulu 0.03 kg dari ketinggian sekitar 1.6 m, lalu keduanya menyentuh debu bersamaan. Berikutnya adalah Gerak parabola: bola yang dilempar pada 20 m/s dengan sudut 45° berada di udara selama 2.9 detik dan mendarat sekitar 41 m jauhnya. Unit terakhir menambahkan hambatan udara. Bola yang akan mendarat 92 m jauhnya dalam ruang hampa mendarat di dekat 60 m pada model. Di laboratorium gerak, kamu meluncurkan bola di Bumi, Bulan, atau Mars dan melihat perhitungan waktu, ketinggian, serta jangkauan. Garis abu-abu menunjukkan lintasan tanpa udara.
Sebelum mulai
Kursus ini memakai rumus sederhana seperti jarak sama dengan kelajuan kali waktu, dan nanti kuadrat serta sudut untuk gerak proyektil. Terbiasa dengan Persamaan linear dan membaca garis pada Grafik garis lurus akan membantu, karena unit grafik gerak memperlakukan gradien sebagai kelajuan.
Setelah selesai
Kamu bisa membedakan jarak dari perpindahan dan kelajuan dari kecepatan, mencari percepatan dari perubahan kelajuan, dan membaca grafik posisi-waktu atau kecepatan-waktu, termasuk luas di bawahnya. Kamu juga bisa menghitung seberapa jauh batu yang dijatuhkan jatuh dalam 2 detik, jangkauan bola yang dilempar pada 45°, dan mengapa palu dan bulu mendarat bersamaan di Bulan.
- 1Posisi, jarak, dan perpindahanBerlari satu putaran penuh di lintasan 400 m berarti menempuh jarak 400 m, tetapi perpindahanmu nol.
- 2Kelajuan dan kecepatanMobil dengan kelajuan 90 km/h menempuh 25 meter setiap detik, kira-kira sepanjang dua bus.
- 3PercepatanMobil yang melaju dari 0 hingga 100 km/h dalam 10 detik menambah kelajuannya sekitar 2.8 m/s setiap detik.
- 4Membaca grafik gerakPada grafik posisi terhadap waktu, garis mendatar berarti diam dan garis yang lebih curam berarti bergerak lebih cepat.
- 5Jatuh bebasPada 1971, seorang astronaut menjatuhkan palu dan bulu di Bulan. Keduanya menyentuh tanah bersamaan.
- 6Gerak parabolaBola yang dilempar dengan kelajuan 20 m/s dan sudut 45° berada di udara selama 2.9 detik dan mendarat sekitar 41 m dari titik awal.
- 7Hambatan udara dan kecepatan terminalBola yang dilempar dengan kelajuan 30 m/s dan sudut 45° akan mendarat sejauh 92 m di ruang hampa; dengan hambatan udara, bola model kita mendarat sekitar 60 m dari titik awal.
Sumber kursus ini (12)
- OpenStax College Physics 2e, chapters 2 (Kinematics)
- 3.4 (Projectile motion)
- 5.2 (Drag forces) (openstax.org/books/college-physics-2e)
- NIST CODATA standard acceleration of gravity g_n = 9.80665 m/s² exact (physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?gn)
- NASA Moon Fact Sheet (surface gravity 1.62 m/s², nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/moonfact.html)
- NASA Mars Fact Sheet (3.69 m/s² equator, 3.73 m/s² pole, surface air density about 0.016 kg/m³, nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/marsfact.html)
- NASA, The Apollo 15 Hammer-Feather Drop (science.nasa.gov/resource/the-apollo-15-hammer-feather-drop, quoting NASA SP-289)
- Galileo, Two New Sciences (1638)
- inclined-plane account via PBS LearningMedia/NOVA "Galileo's Inclined Plane"
- long-jump take-off angle about 21°: Linthorne, Guzman and Bridgett, Journal of Sports Sciences 23(7)
- 2005, and Linthorne, Biomechanics of the long jump
- OpenStax College Physics 2e 17.2 (sound 343 m/s at 20 °C).
Diperiksa: 2026-10-17