GETARAN DAN GELOMBANG

 

Getaran

Gambar Boneka bobblehead (Lazada.co.id)

Boneka bobblehead (gambar di atas)adalah ilustrasi yang bagus dari banyak prinsip gerak getaran. 

Boneka bobblehead terdiri dari replika kepala besar yang diikat oleh pegas ke badan dan dudukan.

Ketukan ringan pada kepala yang terlalu besar akan membuatnya memantul. 

Ketika kepala bergoyang, maka tubuhnya bergetar dan itu dinamakan berosilasi. 

Saat didorong atau entah bagaimana terganggu, kepala melakukan gerakan maju mundur. 

Bolak-balik tidak terjadi selamanya. Seiring waktu, getaran cenderung mereda dan bobblehead 

berhenti terayun-ayun dan akhirnya mengambil posisi istirahat seperti yang biasa (diam).

 

Banyak dari apa yang kita lihat dan dengar hanya mungkin karena getaran dan gelombang. Kita melihat dunia di sekitar kita karena gelombang cahaya. Dan kita mendengar dunia di sekitar kita karena gelombang suara. Jika kita bisa memahami gelombang, maka kita akan bisa memahami dunia penglihatan dan suara.

Gelombang

Gelombang dapat digambarkan sebagai gangguan yang bergerak melalui media dari satu lokasi 

ke lokasi lain. Ketika slinky direntangkan dari ujung ke ujung dan ditahan saat diam,

 ia mengambil posisi alami yang dikenal sebagai ekuilibrium atau posisi istirahat. 

Gulungan slinky secara alami mengambil posisi dengan jarak yang sama berjauhan. 

Untuk memasukkan gelombang ke dalam slinky, partikel pertama dipindahkan atau dipindahkan 

dari kesetimbangan atau posisi diamnya. Partikel tersebut bisa saja digerakkan ke atas atau ke bawah, 

ke depan atau ke belakang; tetapi setelah dipindahkan, ia kembali ke keseimbangan atau

 posisi istirahat semula. Namun, jika kumparan pertama dari slinky secara terus menerus dan 

berkala bergetar secara bolak-balik, kami akan mengamati gangguan berulang yang bergerak dalam 

slinky yang bertahan selama beberapa periode waktu yang lama. Gangguan berulang dan berkala 

yang bergerak melalui media dari satu lokasi ke lokasi lain disebut sebagai gelombang.

Gambar Slinky (physicsclassroom.com)

  Jenis-Jenis Gelombang

Salah satu cara untuk mengkategorikan gelombang adalah berdasarkan arah pergerakan masing-masing partikel medium relatif terhadap arah perjalanan gelombang. Mengkategorikan gelombang berdasarkan ini mengarah pada tiga kategori penting: gelombang transversal, gelombang longitudinal, dan gelombang permukaan.

Gelombang transversal adalah gelombang di mana partikel-partikel mediumnya bergerak dalam arah tegak lurus arah gelombang tersebut bergerak. Gelombang transversal selalu ditandai dengan gerakan partikel yang tegak lurus terhadap gerakan gelombang.

Gelombang longitudinal adalah gelombang di mana partikel-partikel mediumnya bergerak ke arah yang sejajar dengan arah pergerakan gelombang. Gelombang longitudinal selalu ditandai dengan gerakan partikel yang sejajar dengan gerakan gelombang.

Gambar Gelombang longitudinal dan transversal (physicsclassroom.com)

Cara lain untuk mengkategorikan gelombang adalah berdasarkan kemampuannya atau ketidakmampuannya untuk mengirimkan energi melalui ruang hampa (yaitu, ruang kosong). Mengkategorikan gelombang berdasarkan ini mengarah pada dua kategori penting: gelombang elektromagnetik dan gelombang mekanis.

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang mampu mentransmisikan energinya melalui ruang hampa (yaitu, ruang kosong). Gelombang elektromagnetik dihasilkan oleh getaran partikel bermuatan. Gelombang elektromagnetik yang dihasilkan matahari kemudian bergerak ke Bumi melalui ruang hampa udara. Jika bukan karena kemampuan gelombang elektromagnetik untuk bergerak melalui ruang hampa, niscaya tidak akan ada kehidupan di Bumi. Semua gelombang cahaya adalah contoh gelombang elektromagnetik.

Gelombang mekanik adalah gelombang yang tidak mampu mentransmisikan energinya melalui ruang hampa. Gelombang mekanik membutuhkan media untuk mengangkut energinya dari satu lokasi ke lokasi lain. Gelombang suara adalah contoh gelombang mekanis. Gelombang suara tidak mampu bergerak melalui ruang hampa. Gelombang licin, gelombang air, gelombang stadion, dan gelombang lompat tali adalah contoh lain dari gelombang mekanis; masing-masing membutuhkan media agar bisa eksis. Gelombang slinky membutuhkan kumparan slinky; gelombang air membutuhkan air; gelombang stadion membutuhkan penggemar di stadion; dan gelombang lompat tali membutuhkan lompat tali.

 SIFAT-SIFAT GELOMBANG

Gelombang dapat bergerak melalui medium atau tdak. Namun secara keseluruhan, gelombang memiliki karakteristik atau sifat-sifat tertentu. Berikut sifat-sifat yang dimiliki oleh gelombang.

1.      Refleksi

Gelombang-gelombang akan bergerak melalui air hingga menemui penghalang - seperti dinding tangki atau benda yang ditempatkan di dalam air. Gambar di bawah ini menggambarkan serangkaian gelombang lurus mendekati penghalang panjang yang memanjang pada sudut melintasi tangki air.

Arah gelombang ini (puncak garis lurus) berjalan melalui air diwakili oleh panah biru. Panah biru disebut sinar dan digambar tegak lurus dengan muka gelombang. Saat mencapai penghalang yang ditempatkan di dalam air, gelombang ini memantul dari air dan menuju ke arah yang berbeda. Gambar di bawah ini menunjukkan muka gelombang yang dipantulkan dan sinar yang dipantulkan. Terlepas dari sudut di mana muka gelombang mendekati penghalang, satu hukum umum refleksi berlaku: gelombang akan selalu memantul sedemikian rupa sehingga sudut di mana mereka mendekati penghalang sama dengan sudut di mana mereka memantulkan penghalang. Ini dikenal sebagai hukum refleksi.

Pembahasan di atas berkaitan dengan pantulan gelombang dari permukaan lurus. Tapi bagaimana jika permukaannya melengkung, mungkin berbentuk parabola? Misalkan tabung karet berbentuk parabola ditempatkan di dalam air. Diagram di sebelah kanan menggambarkan penghalang parabola di tangki riak. Beberapa muka gelombang mendekati penghalang; sinar ditarik untuk muka gelombang ini. Setelah memantulkan penghalang parabola, gelombang air akan berubah arah dan menuju ke suatu titik. Ini digambarkan dalam gambar di bawah ini. Seolah-olah semua energi yang dibawa oleh gelombang air berkumpul pada satu titik - titik tersebut dikenal sebagai titik fokus. Setelah melewati titik fokus, gelombang menyebar melalui air.

 

2.      Refraksi

Refraksi gelombang melibatkan perubahan arah gelombang saat mereka lewat dari satu medium ke medium lainnya. Refraksi, atau pembengkokan jalur gelombang, disertai dengan perubahan kecepatan dan panjang gelombang. Gelombang air bergerak paling cepat saat medianya dalam. Jadi, jika gelombang air berpindah dari air dalam ke air dangkal, mereka akan melambat. Jadi ketika gelombang air ditransmisikan dari air dalam ke air dangkal, kecepatannya berkurang, panjang gelombangnya berkurang, dan arahnya berubah.

Gelombang yang bergerak dari ujung yang dalam ke ujung yang dangkal dapat terlihat membiaskan (yaitu, menekuk), menurunkan panjang gelombang (muka gelombang semakin berdekatan), dan melambat (membutuhkan waktu lebih lama untuk menempuh jarak yang sama). Saat melakukan perjalanan dari perairan dalam ke perairan dangkal, gelombang terlihat membelok sedemikian rupa sehingga tampak bergerak lebih tegak lurus ke permukaan. Jika bergerak dari perairan dangkal ke perairan dalam, gelombang akan membelok ke arah yang berlawanan.

3.      Difraksi

Refleksi melibatkan perubahan arah gelombang saat memantul dari penghalang; refraksi gelombang melibatkan perubahan arah gelombang saat mereka berpindah dari satu medium ke medium lainnya; dan difraksi melibatkan perubahan arah gelombang saat mereka melewati lubang atau mengelilingi penghalang di jalurnya. Gelombang air memiliki kemampuan untuk bergerak di sekitar sudut, melewati rintangan dan melalui celah. Difraksi dapat ditunjukkan dengan menempatkan penghalang dan penghalang kecil di tangki riak dan mengamati jalur gelombang air saat mereka menghadapi rintangan. Gelombang terlihat melewati penghalang ke daerah di belakangnya; selanjutnya air di belakang penghalang terganggu. Jumlah difraksi (ketajaman tekukan) meningkat dengan bertambahnya panjang gelombang dan menurun dengan menurunnya panjang gelombang.

4.      Interferensi

Interferensi gelombang adalah fenomena yang terjadi ketika dua gelombang bertemu saat bergerak di sepanjang medium yang sama.

Interferensi Konstruktif

Interferensi konstruktif adalah jenis interferensi yang terjadi di lokasi mana pun di sepanjang medium di mana dua gelombang interferensi memiliki perpindahan ke arah yang sama. Dalam hal ini, kedua gelombang memiliki perpindahan ke atas; akibatnya, medium memiliki perpindahan ke atas yang lebih besar.

Interferensi Destruktif

Gangguan destruktif adalah jenis gangguan yang terjadi di lokasi mana pun di sepanjang media di mana dua gelombang yang mengganggu memiliki perpindahan ke arah yang berlawanan. Misalnya, ketika pulsa sinus dengan perpindahan maksimum +1 unit bertemu dengan pulsa sinus dengan perpindahan maksimum -1 unit, terjadi interferensi destruktif. Ini digambarkan dalam diagram di bawah ini.

 

Tulisan ini diambi dandiolah dari sumber physicsclassroom.com

  

Momentum dan Impuls

 

Momentum

Momentum adalah kata yang sering kita dengar dan digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Kita sering mendengar kata bahwa tim olahraga dan kandidat politik memiliki "banyak momentum". Dalam konteks ini, pembicara biasanya bermaksud untuk menyiratkan bahwa tim atau kandidat telah banyak meraih kesuksesan baru-baru ini dan akan sulit bagi lawan untuk melawannya. Atau sebuah tim yang memiliki momentum sedang bergerak dan akan berusaha keras untuk berhenti. Sebuah tim yang memiliki banyak momentum benar-benar sedang bergerak dan akan sulit dihentikan. Momentum adalah istilah fisika; itu mengacu pada kuantitas gerak yang dimiliki suatu benda. Tim olahraga yang sedang bergerak memiliki momentum. Jika sebuah benda bergerak (bergerak) maka ia memiliki momentum.

Momentum dapat didefinisikan sebagai "massa yang bergerak". Semua benda memiliki massa; jadi jika sebuah benda bergerak, maka ia memiliki momentum. Jumlah momentum yang dimiliki suatu benda bergantung pada dua variabel: seberapa banyak benda bergerak dan seberapa cepat benda tersebut bergerak. Momentum bergantung pada variabel massa dan kecepatan. Dalam persamaan, momentum suatu benda sama dengan massa benda dikalikan kecepatan benda.

Momentum = massa • kecepatan

Dalam fisika, simbol momentum kuantitas adalah p kecil. Dengan demikian, persamaan di atas dapat ditulis ulang menjadi

p = m • v

dimana m adalah massa dan v adalah kecepatan. Persamaan tersebut menggambarkan bahwa momentum berbanding lurus dengan massa benda dan berbanding lurus dengan kecepatan benda.

Satuan momentum adalah satuan massa dikalikan satuan kecepatan. Satuan metrik standar momentum adalah kg • m / s.

 

Momentum sebagai Besaran Vektor

Momentum adalah besaran vektor. Sebagaimana dibahas dalam satuan sebelumnya, besaran vektor adalah besaran yang sepenuhnya dijelaskan oleh besaran dan arah. Untuk mendeskripsikan sepenuhnya momentum bola bowling 5 kg yang bergerak ke arah barat dengan kecepatan 2 m / s, Anda harus menyertakan informasi tentang besarnya dan arah bola bowling tersebut. Tidaklah cukup untuk mengatakan bahwa bola memiliki momentum 10 kg • m / s; momentum bola tidak sepenuhnya dijelaskan sampai informasi tentang arahnya diberikan. Arah vektor momentum sama dengan arah kecepatan bola. Pada satuan sebelumnya, dikatakan bahwa arah vektor kecepatan sama dengan arah gerak benda. Jika bola bowling bergerak ke barat, momentumnya dapat dijelaskan sepenuhnya dengan mengatakan bahwa bola tersebut adalah 10 kg • m / s, ke barat. Sebagai besaran vektor, momentum suatu benda sepenuhnya dijelaskan oleh besaran dan arah.

 

Persamaan Momentum sebagai Panduan Berpikir

Dari definisi momentum, terlihat jelas bahwa sebuah benda memiliki momentum yang besar jika massa dan kecepatannya besar. Kedua variabel sama pentingnya dalam menentukan momentum suatu benda. Pertimbangkan truk Mack dan sepatu roda yang bergerak di jalan dengan kecepatan yang sama. Massa yang jauh lebih besar dari truk Mack memberinya momentum yang jauh lebih besar. Namun jika truk Mack sedang diam, maka momentum dari sepatu roda paling kecil akan menjadi yang terbesar. Momentum benda diam adalah 0. Benda diam tidak memiliki momentum - mereka tidak memiliki "massa yang bergerak". Kedua variabel - massa dan kecepatan - penting untuk membandingkan momentum dua benda.

Sebagaimana disebutkan di bagian sebelumnya dari pelajaran ini, momentum adalah istilah yang umum digunakan dalam olahraga. Ketika seorang penyiar olahraga mengatakan bahwa sebuah tim memiliki momentum, itu artinya tim tersebut benar-benar bergerak dan akan sulit dihentikan. Istilah momentum adalah konsep fisika. Objek apa pun dengan momentum akan sulit dihentikan. Untuk menghentikan benda seperti itu, perlu diberikan gaya terhadap gerakannya selama jangka waktu tertentu. Semakin banyak momentum yang dimiliki suatu benda, semakin sulit pula untuk berhenti. Oleh karena itu, diperlukan gaya yang lebih besar atau waktu yang lebih lama atau keduanya untuk menghentikan benda semacam itu. Saat gaya bekerja pada benda selama waktu tertentu, kecepatan benda berubah; dan karenanya, momentum benda berubah.

Konsep dalam paragraf di atas seharusnya tidak tampak seperti informasi abstrak bagi Anda. Anda juga telah mengalami ini berkali-kali saat mengemudi. Saat Anda menghentikan mobil saat mendekati tanda berhenti atau lampu lalu lintas, rem berfungsi untuk memberikan gaya pada mobil selama jangka waktu tertentu untuk mengubah momentum mobil. Sebuah benda dengan momentum dapat berhenti jika ada gaya yang diterapkan padanya selama jangka waktu tertentu.

Gaya yang bekerja selama waktu tertentu akan mengubah momentum benda. Dengan kata lain, gaya yang tidak seimbang selalu mempercepat suatu benda - baik mempercepat atau memperlambatnya. Jika gaya bekerja berlawanan dengan gerakan benda, maka akan memperlambat gerak benda. Jika suatu gaya bekerja searah dengan gerakan benda, gaya tersebut mempercepat gerak benda. Bagaimanapun, gaya akan mengubah kecepatan suatu benda. Dan jika kecepatan benda berubah, maka momentum benda berubah.

 

Impuls

Impulse = Perubahan momentum

 

Salah satu fokus unit ini adalah memahami fisika tabrakan. Fisika tumbukan diatur oleh hukum momentum; dalam tabrakan, sebuah benda mengalami gaya untuk jangka waktu tertentu yang menghasilkan perubahan momentum. Hasil dari gaya yang bekerja selama waktu tertentu adalah massa benda bertambah cepat atau lambat (atau berubah arah). Impuls yang dialami benda sama dengan perubahan momentum benda. Dalam bentuk persamaan, F • t = m • Δ v.

 

HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM

Hukum kekakalan momentum menyatakan bahwa “jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem, maka momentum total sesaat sebelum sama dengan momentum total sesudah tumbukan”. ketika menggunakan persamaan ini, kita harus memerhatikan arah kecepatan tiap benda.

Contoh Aplikasi Hukum Kekekalan Momentum

Salah satu contoh aplikasi dari hukum kekekalan momentum ROKET. Percepatan roket diperoleh dengan cara yang mirip dengan bagaimana senapan memperoleh percepatan. Percepatan roket berasal dari tolakan gas yang disemburkan roket. Tiap molekul gas dapat dianggap sebagai peluru kecil yang ditembakkan roket. Jika gaya gravitasi diabaikan, maka peristiwa peluncuran roket memenuhi hukum kekekalan momentum. Mula-mula sistem roket diam, sehingga momentumnya nol. Sesudah gas menyembur keluar dari ekor roket, momentum sistem tetap. Artinya momentum sebelum dan sesudah gas keluar sama. Berdasarkan hukum kekekalan momentum, besarnya kelajuan roket tergantung banyaknya bahan bakar yang digunakan dan besar kelajuan semburan gas. Hal inilah yang menyebabkan wahana roket dibuat bertahap banyak

TUMBUKAN

Dalam kehidupan sehari-hari, kita biasa menyaksikan bendabenda saling bertumbukan. Banyak kecelakaan yang terjadi di jalan raya sebagiannya disebabkan karena tabrakan (tumbukan) antara dua kendaraan, baik antara sepeda motor dengan sepeda motor, mobil dengan mobil maupun antara sepeda motor dengan mobil. Demikian juga dengan kereta api atau kendaraan lainnya. Hidup kita tidak terlepas dari adanya tumbukan. Ketika bola sepak ditendang David Beckham, pada saat itu juga terjadi tumbukan antara bola sepak dengan kaki Abang Beckham. Tampa tumbukan, permainan billiard tidak akan pernah ada. Demikian juga dengan permainan kelereng kesukaanmu ketika masih kecil. Masih banyak contoh lainnya yang dapat anda temui dalam kehidupan sehari-hari.

Tumbuhan atau lentingan bisa dikatakan juga sebagai pantulan, karna terjadi pada dua buah benda yang saling berpadu dan memantul akibat dari paduan tersebut.

Jenis-Jenis Tumbukan:

1. Tumbukan lenting sempurna

2. Tumbukan lenting sebagian

3. Tumbukan tidak lenting sama sekali

 

1. Tumbukan lenting sempurna

Tumbukan lenting sempurna tu maksudnya bagaimanakah ? Dua benda dikatakan melakukan Tumbukan lenting sempurna jika Momentum dan Energi Kinetik kedua benda sebelum tumbukan = momentum dan energi kinetik setelah tumbukan. Dengan kata lain, pada tumbukan lenting sempurna berlaku Hukum Kekekalan Momentum dan Hukum Kekekalan Energi Kinetik. Hukum Kekekalan Momentum dan Hukum Kekekalan Energi Kinetik berlaku pada peristiwa tumbukan lenting sempurna karena total massa dan kecepatan kedua benda sama, baik sebelum maupun setelah tumbukan. Hukum Kekekalan Energi Kinetik berlaku pada Tumbukan lenting sempurna karena selama tumbukan tidak ada energi yang hilang. Untuk memahami konsep ini, coba jawab pertanyaan gurumuda berikut ini. Ketika dua bola billiard atau dua kelereng bertumbukan, apakah anda mendengar bunyi yang diakibatkan oleh tumbukan itu ? atau ketika mobil atau sepeda motor bertabrakan, apakah ada bunyi yang dihasilkan ? pasti ada bunyi dan juga panas yang muncul akibat benturan antara dua benda. Bunyi dan panas ini termasuk energi. Jadi ketika dua benda bertumbukan dan menghasilkan bunyi dan panas, maka ada energi yang hilang selama proses tumbukan tersebut. Sebagian Energi Kinetik berubah menjadi energi panas dan energi bunyi. Dengan kata lain, total energi kinetik sebelum tumbukan tidak sama dengan total energi kinetik setelah tumbukan. Nah, benda-benda yang mengalami Tumbukan Lenting Sempurna tidak menghasilkan bunyi, panas atau bentuk energi lain ketika terjadi tumbukan. Tidak ada Energi Kinetik yang hilang selama proses tumbukan. Dengan demikian, kita bisa mengatakan bahwa pada peritiwa Tumbukan Lenting Sempurna berlaku Hukum Kekekalan Energi Kinetik.

2. Tumbukan lenting sebagian

Pada pembahasan sebelumnya, kita telah belajar bahwa pada Tumbukan Lenting Sempurna berlaku Hukum Kekekalan Momentum dan Hukum Kekekakalan Energi Kinetik. Nah, bagaimana dengan tumbukan lenting sebagian ? Pada tumbukan lenting sebagian, Hukum Kekekalan Energi Kinetik tidak berlaku karena ada perubahan energi kinetik terjadi ketika pada saat tumbukan. Perubahan energi kinetik bisa berarti terjadi pengurangan Energi Kinetik atau penambahan energi kinetik. Pengurangan energi kinetik terjadi ketika sebagian energi kinetik awal diubah menjadi energi lain, seperti energi panas, energi bunyi dan energi potensial. Hal ini yang membuat total energi kinetik akhir lebih kecil dari total energi kinetik awal. Kebanyakan tumbukan yang kita temui dalam kehidupan sehari-hari termasuk dalam jenis ini, di mana total energi kinetik akhir lebih kecil dari total energi kinetik awal. Tumbukan antara kelereng, tabrakan antara dua kendaraan, bola yang dipantulkan ke lantai dan lenting ke udara, dll. Sebaliknya, energi kinetik akhir total juga bisa bertambah setelah terjadi tumbukan. Hal ini terjadi ketika energi potensial (misalnya energi kimia atau nuklir) dilepaskan. Contoh untuk kasus ini adalah peristiwa ledakan.

3. Tumbukan tidak lenting sama sekali

Bagaimana dengan tumbukan tidak lenting sama sekali ? suatu tumbukan dikatakan Tumbukan Tidak Lenting sama sekali apabila dua benda yang bertumbukan bersatu alias saling menempel setelah tumbukan. Salah satu contoh populer dari tumbukan tidak lenting sama sekali adalah pendulum balistik. Pendulum balistik merupakan sebuah alat yang sering digunakan untuk mengukur laju proyektil, seperti peluru. Sebuah balok besar yang terbuat dari kayu atau bahan lainnya digantung seperti pendulum. Setelah itu, sebutir peluru ditembakkan pada balok tersebut dan biasanya peluru tertanam dalam balok. Sebagai akibat dari tumbukan tersebut, peluru dan balok bersama-sama terayun ke atas sampai ketinggian tertentu (ketinggian maksimum).

Gambar di bawah ini menggambarkan berbagai situasi yang melibatkan impuls mirip ledakan yang bekerja di antara dua kereta di jalur gesekan rendah. Massa gerobak berbeda di setiap situasi. Dalam setiap situasi, momentum sistem total dipertahankan karena perubahan momentum satu gerobak sama dan berlawanan dengan perubahan momentum gerobak lainnya.

Tulisan ini diambil dan diolah dari sumber:

https://www.khanacademy.org/

https://www.physicsclassroom.com/

https://physics.info/

https://www.physicsclassroom.com/class/momentum/Lesson-2/Momentum-Conservation-in-Explosions

http://blog.unnes.ac.id/wp-content/uploads/sites/806/2015/11/momentum-dan-impuls.pdf

file:///C:/Users/User/Downloads/Bab%208%20Momentum%20dan%20Impuls.pdf

https://sisfo.itp.ac.id/bahanajar/BahanAjar/Asnal/Fisika/BAB%209%20Tumbukan.pdf

https://www.quipper.com/id/blog/mapel/fisika/fisika-momentum-kelas-10/

 USAHA DAN ENERGI

Pada materi sebelumnya, ktai menggunakan hukum Newton untuk menganalisis gerak benda. Informasi gaya dan massa digunakan untuk menentukan percepatan suatu benda. Informasi percepatan kemudian digunakan untuk menentukan informasi tentang kecepatan atau perpindahan suatu benda setelah periode waktu tertentu. Dengan cara ini, hukum Newton berfungsi sebagai model yang berguna untuk menganalisis gerakan dan membuat prediksi tentang keadaan akhir gerakan suatu benda. Dalam unit ini, model yang sepenuhnya berbeda akan digunakan untuk menganalisis gerakan objek. Gerak akan didekati dari perspektif usaha dan energi. Pengaruh usaha terhadap energi suatu benda (atau sistem benda) akan diselidiki; kecepatan dan / atau tinggi benda yang dihasilkan kemudian dapat diprediksi dari informasi energi.

USAHA

Ketika suatu gaya bekerja pada suatu benda sehingga menyebabkan perpindahan benda, dikatakan bahwa benda tersebut melakukan usaha. Ada tiga unsur utama untuk melakukan usaha yaitu gaya, perpindahan, dan sudut (theta). Agar suatu gaya memenuhi syarat melakukan usaha pada suatu benda, harus ada perpindahan dan gaya harus menyebabkan perpindahan. Ada beberapa contoh usaha yang dapat diamati dalam kehidupan sehari-hari, diantaranya seekor kuda menarik bajak melalui ladang, seorang ayah mendorong gerobak kelontong di lorong toko bahan makanan, seorang mahasiswa baru mengangkat ransel penuh buku di bahunya, seorang atlet angkat besi mengangkat barbel di atas kepalanya, seorang atlet Olimpiade meluncurkan tolak peluru, dll. Dalam setiap kasus yang dijelaskan di sini, ada gaya yang diberikan pada suatu benda untuk menyebabkan benda tersebut dipindahkan.

Secara matematis, usaha dapat diekspresikan dengan persamaan berikut.

W = F x s

dimana :

W = Usaha (Joule)

F = gaya (Newton)

s = perpindahan (Meter)

ENERGI

Energi adalah kata yang cenderung banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Meskipun sering digunakan secara lumrah, kata ini memiliki arti fisik yang sangat spesifik.

Energi adalah ukuran kemampuan sesuatu untuk melakukan usaha. Itu bukan substansi material. Energi dapat disimpan dan diukur dalam berbagai bentuk.

Meskipun kita sering mendengar orang berbicara tentang konsumsi energi, energi tidak pernah benar-benar dimusnahkan. Itu hanya ditransfer dari satu bentuk ke bentuk lain, melakukan usaha dalam prosesnya.

 

Energi Potensial Gravitasi

Suatu benda dapat menyimpan energi sebagai hasil dari posisinya. Energi yang bersumber atau kerena posisi ini disebut sebagai energi potensial. Energi potensial adalah energi yang tersimpan dalam posisi yang dimiliki oleh suatu benda.

Contohnya adalah bola yang berat digantung pada mesin menyimpan energi saat berada pada posisi yang lebih tinggi. Demikian pula, busur yang ditarik mampu menyimpan energi sebagai hasil dari posisinya. Saat mengambil posisi (yaitu, saat tidak ditarik), tidak ada energi yang disimpan. Namun ketika posisinya diubah dari posisi kesetimbangan biasanya, busur mampu menyimpan energi berdasarkan posisinya.

Dua contoh di atas mengilustrasikan dua bentuk energi potensial yang akan dibahas dalam pembahasan ini yakni energi potensial gravitasi dan energi potensial elastis. Energi potensial gravitasi adalah energi yang tersimpan dalam suatu benda akibat posisi vertikal atau ketinggiannya. Energi tersebut disimpan sebagai hasil dari tarikan gravitasi bumi terhadap benda tersebut. Energi potensial gravitasi bola dari mesin bergantung pada dua variabel - massa bola dan ketinggian bola itu dinaikkan. Ada hubungan langsung antara energi potensial gravitasi dan massa suatu benda. Bola memiliki energi potensial gravitasi yang lebih besar. Ada juga hubungan langsung antara energi potensial gravitasi dan ketinggian suatu benda. Semakin tinggi suatu benda dinaikkan, semakin besar energi potensial gravitasinya seperti yang tertera pada gambar di bawah ini.

Hubungan tersebut diekspresikan oleh persamaan berikut:

Keterangan

EP = Energi Potensial (Joule)

m = Massa (kg)

g = Percepatan Gravitasi (m/s2)

h = Ketinggian (meter)

 

Energi Kinetik

Energi kinetik adalah energi gerak. Sebuah benda yang memiliki gerak - baik itu gerak vertikal maupun horizontal - memiliki energi kinetik. Ada banyak bentuk energi kinetik - vibrasi (energi akibat gerak getaran), rotasi (energi akibat gerak berputar), dan translasi (energi akibat gerak dari satu lokasi ke lokasi lain). Untuk menyederhanakan masalahnya, kita akan fokus pada energi kinetik translasi. Jumlah energi kinetik translasi dimiliki suatu benda bergantung pada dua variabel: massa (m) benda dan kecepatan (v) benda. Persamaan berikut digunakan untuk merepresentasikan energi kinetik (EK) suatu benda.

Keterangan:

Ek = energi Kinetik (Joule)

m = Massa (kg)

v = kecepatan (m/s)

Persamaan ini mengungkapkan bahwa energi kinetik suatu benda berbanding lurus dengan kuadrat kecepatannya. Artinya, untuk peningkatan kecepatan dua kali lipat, energi kinetik akan meningkat empat kali lipat. Untuk peningkatan kecepatan tiga kali lipat, energi kinetik akan meningkat dengan faktor sembilan. Dan untuk peningkatan kecepatan empat kali lipat, energi kinetik akan meningkat dengan faktor enam belas. Energi kinetik bergantung pada kuadrat kecepatan. Seperti yang sering dikatakan, persamaan bukan hanya resep untuk pemecahan masalah aljabar, tetapi juga panduan untuk memikirkan hubungan antar besaran.

Tulisan in dambil dan diolah berdasarkan pada :
https://www.khanacademy.org/  dan  https://www.physicsclassroom.com/

ATLETIK

 

Atletik adalah kelompok atau cabang olahraga yang memperlombakan nomor-nomor jalan, lari, lompat dan lempar. kata atletik berasal dari bahasa Yunani yang berarti Atlon. Kata tersebut memiliki arti pertandingan atau perjuangan.

Sejarah Atletik

atletik pada awalnya dipopulerkan oleh bangsa Yunani sekitar abad ke-6 SM. Saat itu, perlombaan lari menjadi satu-satunya cabang olahraga yang ditandingkan. Lalu, olahraga atletik modern seperti yang kita kenal saat ini dimulai dan berkembang di Inggris pada 1154 Masehi. Atletik mengalami pasang surut hingga akhirnya perlombaan amatir pertama di Inggris digelar pada 1825.

Pada 1912 didirikan International Amateur Athletic Federation (IAAF) untuk tingkatan dunia di Stockhol, Swedia. IAAF bertugas melakukan standarisasi pencatatan waktu dan rekor dunia serta menyelenggarakan kompetisi atletik di seluruh dunia. Sementara sejarah atletik di Indonesia perkumpulan atletik pertama kali berdiri pada 3 September 1950 di Semarang. Sekarang perkumpulan tersebut bernama Persatuan Atletik Seluruh Indonesia (PASI).

Cabang olahraga atletik terdiri atas nomor jalan, lari, lompat, dan lempar.

1.      Nomor jalan

kita terbiasa melakukan aktivitas ini di kehidupan sehari-hari. Jalan cepat juga sering ditandingkan dalam cabang olahraga atletik. Dalam olahraga ini, atlet mengutamakan kecepatan dan kecakapan dalam gerakan.

Olahraga ini masuk ke dalam salah satu cabang olahraga atletik di bawah naungan induk organisasi atletik dunia. Jalan cepat juga dimasukkan sebagai cabang olahraga di Olimpiade. Untuk kategori putera, jaraknya adalah 20 sampai 50 km. Sedangkan untuk putri, jarak adalah 10 km.

2.      Nomor lari dalam atletik terdiri dari:

a.      Lari jarak pendek (sprint)

Lari jarak pendek adalah salah satu cabang olahraga yang termasuk dalam cabang atletik. Sebagian besar orang sering menyebutnya dengan istilah sprint. Jarak yang masuk kategori sprint adalah 100 meter (m), 200 m, dan 400 m.

b.      Lari jarak menengah

Pada perlombaan lari jarak jauh, lintasan yang ditempuh oleh para pelari adalah sepanjang 800 m dan 1500 m.

c.       Lari jarak jauh

Pada perlombaan lari jarak jauh, lintasan yang ditempuh oleh para pelari adalah sepanjang 3.000 meter, 5.000 meter dan 10.000 meter. Lari jarak jauh juga sering disebut sebagai marathon.

d.      Lari estafet

Berbeda dengan ketiga jenis lari yang sebelumnya, perlombaan lari estafet dilakukan secara berkelompok. Perlombaan lari estafet yang paling umum dan sering dilombakan adalah sepanjang 4 x 100 meter dan 4 x 400 meter.

3.      Nomor lempar

Dalam pengertian atletik lempar, para atletnya membutuhkan beberapa alat bantu, seperti cakram, lembing, martil, atau peluru (bola logam). Beberapa cabang olahraganya adalah:

·         Lempar Lembing

·         Lempar Martil

·         Lempar Cakram

·         Tolak Peluru

4.      Nomor lompat

Nomor perlombaan dalam kategori lompat pada cabang olahraga atletik terdiri dari lompat jauh, lompat galah, lompat jangkit, dan lompat tinggi.

a.      Lompat Jauh

Lompat jauh atau long jump adalah aktivitas melompat ke arah depan dan jauh dengan salah satu kaki melakukan tolakan pada tempat yang telah ditentukan. Pada lompat jauh dihitung berdasarkan jarak terjauh pendaratan di bak pasir. Pelompat dengan jarak terjauh akan menjadi pemenangnya.

b.      Lompat Galah

Cabang atletik nomor lompat yang memakai peralatan seperti tongkat disebut lompat galah. Lompat galah adalah salah satu jenis lompatan yang mencapai atau melewati ketinggian tertentu dengan menggunakan galah sebagai alat bantu untuk mengangkat tubuh pelompat. Alat pengunkit (galah) terbuat dari bahan logam, fiber, bambu atau tongkat kayu.

c.       Lompat Jangkit

lompat jangkit adalah olahraga melompat dengan rangkaian jalan jingkat, langkah, dan lompat. Gerakan lompat jangkit terdiri dari rangkaian awalan (approach), jingkat (hop), langkah (step), dan lompat (jump).

d.      Lompat Tinggi

Lompat tinggi adalah jenis lompatan yang dilakukan dengan memindahkan titik berat badan setinggi-tingginya dalam upaya melampaui suatu ketinggian tertentu (mistar lompatan).

REFERENSI

https://www.kompas.com/sports/read/2021/09/03/17000088/nomor-nomor-lompat-pada-cabang-olahraga-atletik-

https://kumparan.com/info-sport/pengertian-atletik-mengenal-sejarah-dan-jenisnya-1w8axTtQAi7/1

https://sport.detik.com/sport-lain/d-5280002/atletik-sejarah-cabang-olahraga-dan-macamnya-lengkap