Pengertian Kinematika, manfaat dan konsep dasar

Kinematika adalah studi tentang gerakan titik mekanik, benda dan sistem tanpa mempertimbangkan sifat fisiknya yang terkait dan gaya yang bekerja padanya. Kinematika sering disebut sebagai geometri gerak, dan memodelkan gerakan ini secara matematis menggunakan aljabar.

Sistem dalam kinematika dimodelkan untuk menghitung hal-hal seperti kecepatan dan laju. Contoh model benda dalam suatu sistem adalah roda gigi dalam transmisi kendaraan. Model-model ini digunakan untuk merekayasa segala macam alat mekanis dan untuk memodelkan gerakan benda fisik yang ada, termasuk gerak-kaku, mekanika kerangka tubuh manusia-berengsel atau gerakan benda langit dalam astrofisika, yang juga dikenal sebagai bintang kinematika.

Apa itu Kinematika?

Kinematika merupakan studi tentang gerak. Ini secara harfiah artinya: kinesis (gerak) + tics (studi tentang). Pada tingkat yang lebih praktis, kinematika yang Anda pelajari di kelas fisika SMA Anda adalah studi tentang posisi, kecepatan, dan momentum. Pada tingkat paling praktis, kinematika adalah studi tentang apa yang terjadi ketika Anda melemparkan bola. Yang berarti, jika Anda bisa melempar bola, Anda bisa belajar kinematika.

Manfaat

Kinematika sangat berguna dalam desain konseptual sistem mekanis. Geometri awal dan kecepatan benda adalah bagian dari model. Sementara kinematika dapat membantu menentukan apakah suatu desain secara teori dimungkinkan, ada lebih banyak kerumitan saat merancang sesuatu untuk dunia nyata. Tanpa pertimbangan material, dan gaya yang bekerja pada mereka, banyak desain yang mungkin secara teoritis akan rentan terhadap kegagalan.

Bedanya dengan kinetika

Kinetika, berbeda dengan kinematika, memang mempertimbangkan sifat fisik seperti massa benda atau gaya yang mendorongnya. Kinetika secara logis disimpulkan dari kinematika dengan cara perhitungan aljabar sifat fisik dan gaya. Kinetika memperhitungkan gaya dan sifat fisik termasuk sifat material, seperti kekakuan massa, dan kekuatan tarik atau tekan. Sifat-sifat ini, ditambah dengan fisika dan termodinamika, dapat mengambil model teoretis dari kinematika dan membantu menentukan cara merekayasa sistem dunia nyata yang dapat berjalan, andal dan berfungsi.

Konsep dasar

Jadi kinematika adalah studi tentang tiga konsep, tetapi apa sebenarnya ketiga konsep itu?

Posisi:

Di mana sebuah benda berada. Lokasinya. Masalah fisika akan menyebutnya sebagai x, y, zp, r, atau d. Setiap guru memiliki preferensi mereka, jadi pelajarilah keinginan Anda, tetapi disini akan menggunakan x dan y. Kita juga sering tertarik pada perubahan posisi, yang dikenal sebagai perpindahan, yang disebut sebagai Δx, Δy, Δp, Δd atau kadang-kadang hanya x, y, atau d untuk membuat hal-hal membingungkan. Posisi dan perpindahan biasanya diukur dalam meter atau m.

Kecepatan:

Seberapa cepat suatu benda bergerak dan ke arah mana: alias seberapa jauh jarak berubah seiring waktu. Masalah fisika hampir selalu merujuk pada kecepatan sebagai v. Kecepatan biasanya diukur dalam meter per detik, atau m / s. Ketika kecepatan konstan, ini dapat dijelaskan dengan persamaan v = Δx / Δt (perubahan posisi dibagi dengan perubahan waktu).

Percepatan:

Bagaimana kecepatan benda berubah. Jika Ferrari bergerak dari 0 hingga 60mph dalam 2,4 detik maka ia semakin cepat. Jika pengemudi panik dan menabrak tembok yang menghentikan mobil, maka ia juga mengalami percepatan. Percepatan selalu disebut sebagai a, dan diukur dalam meter per detik per detik, atau m / s2.

Ketika percepatan konstan, dapat digambarkan dengan persamaan a = Δv / Δt (perubahan kecepatan dibagi dengan perubahan waktu). Anda mungkin memperhatikan bahwa persamaan ini sangat mirip dengan persamaan untuk kecepatan. Itu bukan kebetulan: itu mencerminkan fisika mendasar yang menentukan segala sesuatu di dunia.

Hindari Kesalahan Umum: Posisi, Jarak, dan Perpindahan

Posisi, perpindahan, dan Jarak mudah membingungkan dan guru fisika sering menguji untuk memastikan Anda memahami perbedaannya.

  • Posisi diukur dari beberapa titik asal dan menentukan lokasi benda – dalam kinematika, kita sering mendefinisikan titik asal sebagai lokasi awal benda untuk mempermudah.
  • Jarak mengukur total lintasan yang telah dilalui benda.
  • Perpindahan mengukur seberapa jauh suatu benda dari tempat ia dimulai.

Untuk memahami perbedaannya, bayangkan sebuah skenario di mana Anda mulai 3 meter ke kanan dan berjalan 2 meter ke kiri, lalu 4 meter ke kanan. Posisi Anda di awal adalah 3 meter, dan pada akhirnya 5 meter. Jarak Anda adalah 6 meter karena sejauh itulah Anda berjalan. Namun, perpindahan Anda pada akhirnya adalah 2 meter karena Anda hanya berjarak 2 meter dari tempat Anda memulai.

Hindari Kesalahan Umum: Kecepatan dan kelajuan

Dalam kehidupan biasa kita menggunakan kata kecepatan dan kelajuan secara sinonim, tetapi dalam fisika kita tidak pernah melakukannya. Kelajuan adalah seberapa cepat sesuatu bergerak, kecepatan adalah seberapa cepat ia bergerak DAN ke arah mana (kita menyebut konsep besarnya + arah ini sebagai vektor).

Baca Juga

© 2022 Sridianti.com