TUGAS AKHIR ALGORITMA DAN PEMOGRAMAN KOMPUTER Tentang “GERAK JATUH BEBAS”

TUGAS AKHIR

ALGORITMA DAN PEMOGRAMAN KOMPUTER

Tentang

“GERAK JATUH BEBAS”

Nama/NIM : Syalsahadi (22033048) Zacka Hafidhon Faiz (22033052) Dosen Pengampu : Pakhrur Razi, S.Pd, M.Si, Ph.D.

Asisten Dosen : Fauzan Syafril Yudha

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA DEPARTEMEN FISKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI PADANG

2023

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami ucapkan atas limpahan berkah dan pertolongan dari Allah SWT, sehingga kami dapat menyelesaikan tugas akhir mata kuliah ‘Alogritma dan Pemograman Komputer’, dengan Gerak Jatuh Bebas.

Adapun penulisan tugas akhir dalam bentuk laporan ini adalah untuk memenuhi tugas akhir mata kuliah ‘Alogritma dan Pemograman Komputer’, dan juga laporan ini bertujuan untuk memahami bagaimana tentang Gerak Jatuh Bebas.

Kami mengucapkan terimakasih kepada Pakhrur Razi, S.Pd, M.Si, Ph. D selaku dosen pengampu mata kuliah ini yang telah membimbing kami sehingga kami dapat menyelasikan tugas akhir ini. Kami meyadari dalam pembuatan tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna, oleh karena ini setiap kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat kami harapkan dari Bapak dan pembaca agar tugas akhir ini menjadi lebih baik.

Padang, 22 November 2023

Penulis

Pembahasan

A.Teori Dasar dan Analisis 1. Gerak Jatuh Bebas

Hukum newton kedua dapat dipakai untuk menentukan kecepatan berhenti dari sebuah benda yang jatuh bebas dekat permukaan bumi. Hal ini dapat diturunkan suatu model dengan menyatakan percepatan sebagai laju waktu dari perubahan kecepatan (dv/dt).

mdv

dt = f (1)

Dimana v adalah kecepatan (dalam m/detik). Jadi massa dikalikan dengan laju perubahan kecepatan adalah setara dengan gaya netto yang bekerja pada benda. Kalau gaya netto itu positif, benda akan dipercepat dan bila negatif, benda akan diperlambat. Jika gaya netto adalah nol, kecepatan benda akan tetap pada tingkat yang konstan.

Untuk sebuah benda yang jatuh disekitar permukaan bumi, gaya netto itu terdiri dari dua gaya yang berlawanan. Kebawah gaya tarik gravitasi FD dan ke atas adalah gaya yang disebabkan oleh gesekan udara Fu

F = FD + Fu (2)

Kalau gaya kebawah diberi tanda positif, hukum kedua dapat digunakan untuk merumuskan gaya yang disebabkan gravitasi

FD = mg (3)

Dimana g adalah konstanta gravitasi atau percepatan disebabkan gravitasi yang harganya 9.8 m/s2

Tahanan udara dapat diformulasikan dalam berbagai cara. Suatu pendekatan yang sederhana adalah dengan menganggap bahwa harganya berbanding linier dengan kecepatan, seperti:

Fu = -cv (4)

Dimana c ialah konstanta perbandingan yang disebut dengan koefisien tahanan (dalam kg/detik). Jadi semakin besar kecepatan jatuh, semakin besar besar gaya keatas yang disebabkan tahanan udara. Parameter c dihitung untuk perilaku benda jatuh seperti bentuk atau kekasaran permukaan yang memperngaruhi tahanan udara gaya total merupakan perbedaan antara gaya kebawah dan keatas. Karenanya persamaan (1) dan (4) dapat digabungkan agar memenuhi

mdv

dt = mg – cv (5) atau jika tiap suku dibagi m, maka:

dv

dt = g - c

m v (6)

Persamaan (6) adalah suatu model yang menghubungkan percepatan dari sebuah benda jatuh terhadap gaya yang bekerja padanya. Persamaan tersebut merupakan persamaan diferensial karena ditulis dalam suku laju diferensial (dv/dt).

ciri-ciri dari gerak jatuh bebas adalah tidak mempunyai kecepatan awal atau Vo = 0. Kemudian arah percepatan gravitasi ke bawah dan bertanda positif atau a=g sehingga rumus gerak jatuh bebas adalah sebagai berikut:

Vt = g x t h = ½ x g x t2 Vt2 = 2 x g x h

Keterangan:

h = Tinggi benda saat dijatuhkan (m) t = Waktu (s)

Vo = Kecepatan awal (m/s) Vt = Kecepatan akhir (m/s)

g = Percepatan gravitasi (m/s2) = 9,8 m/s2 = 10 m/s2

2. Gravitasi

massa akan jatuh dengan percepatan konstan

Rumus : F = m * g Dimana :

F = Gaya Gravitasi (N) m = Massa Benda (kg) g = Konstanta Gravitasi 3. Gerak lurus berubah beraturan

Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) merupakan gerak benda pada lintasan lurus dengan kecepatannya yang berubah secara teratur setiap detik. GLBB adalah gerak benda dalam lintasan lurus dengan percepatan sama dengan nol.

a. Persamaan GLBB νt=a .t+υ0 Keterangan :

νt = kecepatan akhir (m/s) a = percepatan (m/s²) υ0 = kecepatan awal (m/s) t = selang waktu (s) b. Persamaan jarak GLBB

s=υ0.t+1 2a . t ²

Keterangan :

s = jarak yang di tempuh (m) υ0 = kecepatan awal (m/s) t = selang waktu (s)

a = percepatan (m/s²)

c. Persamaan kecepataan sebagai fungsi jarak υt ² = 2as+υ0 ²

Keterangan :

υt = kecepataan akhir (m/s) a = percepataan (m/s²)

s = Jarak yang di tempuh (m)

v0 = kecepatan awal (m/s)