GERAK
A. Pengertian Gerak
Coba Anda perhatikan benda-benda di sekitar Anda! Adakah yang diam?
Adakah yang bergerak? Batu-batu di pinggir
jalan diam terhadap
jalan kecuali jika ditendang oleh kaki maka
benda tersebut akan
bergerak, rumah-rumah di sekitar kita diam
terhadap pohon-pohon
di sekelilingnya, seseorang berlari pagi di
taman, dikatakan orang
tersebut bergerak terhadap jalan, batu-batu,
rumah-rumah, maupun
pohon-pohon yang dilewatinya, dan masih
banyak lagi. Jadi apakah
yang disebut gerak itu?
Suatu benda dikatakan bergerak jika benda
itu mengalami
perubahan kedudukan terhadap titik tertentu
sebagai acuan. Jadi,
gerak adalah perubahan posisi atau kedudukan
terhadap titik acuan
tertentu. Gerak juga dapat dikatakan sebagai
perubahan kedudukan
suatu benda dalam selang waktu tertentu.
Berbeda halnya dengan peristiwa berikut,
orang berlari di mesin
lari fitnes (mesin kebugaran), anak yang
bermain komputer dan
lain sebagainya. Apakah mereka mengalami
perubahan posisi atau
kedudukan dalam selang waktu tertentu?
Kegiatan tersebut tidak mengalami perubahan
posisi atau
kedudukan karena kerangka acuannya diam.
Penempatan kerangka
acuan dalam peninjauan gerak merupakan hal
yang sangat penting,
mengingat gerak dan diam itu mengandung
pengertian yang relatif.
Sebagai contoh, ada seorang yang duduk di
dalam kereta api yang
sedang bergerak, dapat dikatakan bahwa orang
tersebut diam
terhadap kursi yang didudukinya dan terhadap
kereta api tersebut,
namun orang tersebut bergerak relatif
terhadap stasiun maupun
terhadap pohon-pohon yang dilewatinya.
B. Jarak dan Perpindahan
Jarak
dan perpindahan mempunyai pengertian yang berbeda. Misalkan
Fira berjalan ke barat sejauh 4 km dari
rumahnya, kemudian
3 km ke timur. Berarti Fira sudah berjalan
menempuh jarak 7 km
dari rumahnya, sedangkan perpindahannya
sejauh 1 km (Gambar
10.4a).
Berbeda halnya dengan contoh berikut.
Seorang siswa berlari
mengelilingi lapangan satu kali putaran.
Berarti ia menempuh jarak
sama dengan keliling lapangan, tetapi tidak
menempuh perpindahan
karena ia kembali ke titik semula
C. Kecepatan dan
Kelajuan
Istilah
kecepatan dan kelajuan dikenal dalam perubahan gerak.
Kecepatan termasuk besaran vektor, sedangkan
kelajuan merupakan
besaran skalar. Besaran vektor
memperhitungkan arah
gerak, sedangkan besaran skalar hanya
memiliki besar tanpa
memperhitungkan arah gerak benda. Kecepatan
merupakan
perpindahan yang ditempuh tiap satuan waktu,
sedangkan kelajuan
didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh tiap satuan waktu.
Kecepatan Rata-Rata dan
Kelajuan Rata-Rata
Kecepatan
rata-rata didefinisikan sebagai perpindahan yang ditempuh
terhadap waktu. Jika suatu benda bergerak
sepanjang sumbu-x
dan posisinya dinyatakan dengan koordinat-x,
secara matematis
persamaan kecepatan rata-rata dapat ditulis
sebagai berikut
v= ∆x: ∆t
Keterangan:
v = kecepatan rata-rata
Keterangan:
v = kecepatan rata-rata
(m/s)
∆x = xakhir – xawal= perpindahan (m)
∆t = perubahan waktu (s)
Kelajuan rata-rata merupakan jarak yang
ditempuh tiap satuan
waktu. Secara matematis dapat dituliskan
sebagai berikut
V= s:t
Keterangan:
v = kecepatan rata-rata
(m/s )
s = jarak tempuh (m)
t = waktu tempuh (s)
D. Percepatan
Suatu benda akan mengalami percepatan apabila benda tersebut
bergerak dengan kecepatan yang tidak konstan
dalam selang waktu
tertentu. Misalnya, ada sepeda yang bergerak
menuruni sebuah bukit
memiliki suatu kecepatan yang semakin lama semakin bertambah
selama geraknya. Gerak sepeda tersebut
dikatakan dipercepat. Jadi
percepatan adalah kecepatan tiap satuan
waktu.
Percepatan merupakan besaran vektor.
Percepatan dapat bernilai positif (+a) dan bernilai negatif
(-a)
bergantung pada arah perpindahan dari gerak
tersebut. Percepatan
yang bernilai negatif (-a) sering disebut dengan
perlambatan. Pada
kasus perlambatan, kecepatan v dan percepatan a mempunyai arah
yang berlawanan.
Berbeda dengan percepatan, percepatan
rata-rata didefinisikan
sebagai perubahan kecepatan terhadap selang
Percepatan rata-rata memiliki nilai dan arah
E. Gerak Lurus
Pernahkah Anda mengamati bagaimana jalannya
kereta api?
Lintasannya lurus, parabola atau lingkaran?
Gerak suatu benda
dalam lintasan lurus disebut gerak lurus.
Buah kelapa yang jatuh
dari pohonnya adalah contoh gerak lurus.
Gerak bumi mengelilingi
matahari merupakan gerak dengan kecepatan
tetap dengan waktu
tempuh satu tahun.
Menurut bentuk lintasannya, gerak lurus
dibagi menjadi gerak
lurus beraturan dan gerak lurus berubah
beraturan.
1. Gerak Lurus Beraturan
(GLB)
Benda yang bergerak dengan kecepatan tetap dikatakan melakukan
gerak lurus beraturan. Jadi, syarat benda
bergerak lurus beraturan
apabila gerak benda menempuh lintasan lurus
dan kelajuan benda
tidak berubah.
Pada gerak lurus beraturan, benda menempuh
jarak yang sama
dalam selang waktu yang sama pula. Sebagai
contoh, mobil yang
melaju menempuh jarak 2 meter dalam waktu 1
detik, maka satu
detik berikutnya menempuh jarak 2 meter
lagi, begitu seterusnya.
Dengan kata lain, perbandingan jarak dengan
selang waktu selalu
konstan atau kecepatannya konstan. Pada
gerak lurus beraturan(GLB) kelajuan dan kecepatan hampir sulit dibedakan karena
lintasannya yang lurus menyebabkan jarak dan
perpindahan yang
ditempuh besarnya sama.
2. Gerak Lurus Berubah
Beraturan (GLBB)
Coba Anda perhatikan apabila sebuah sepeda motor bergerak
menuruni sebuah bukit, bagaimanakah
kecepatannya? Tentu saja
kecepatannya semakin bertambah besar. Gerak
lurus berubah
beraturan (GLBB) adalah gerak benda pada
lintasan lurus dengan
kecepatannya berubah secara teratur tiap
detik. Anda tentunya masih
ingat bahwa perubahan kecepatan tiap detik
adalah percepatan.
Dengan demikian, pada GLBB benda mengalami
percepatan secara
teratur atau tetap.