Gerak Benda Dan Makhluk Hidup di Lingkungan Sekitar

 GERAK LURUS

 

A.    Pengertian Gerak

Dalam kehidupan sehari-hari kita sering mendengar istilah gerak. Misalnya bus bergerak meninggalkan teminal, mobil bergerak menuju garasi, Usman bergerak menuju ke sekolah, dan bulan mengelilingi Bumi. Apa sebenarnya arti gerak dalam fisika?

Bus, mobil, Usman dan bulan dikatakan bergerk karena mengalami perubahan kedudukan dari titik acuan. Titik acuan adalah suatu titik untuk memulai pengukuran perubahan kedudukan benda . Adapun titik-titik yang dilalui oleh suatu benda ketiga bergerak disebut lintasan. Dari contoh-contoh di atas, suatu benda dikatakan bergerak terhadap benda lain jika mengalami perubahan kedudukan terhadap benda lain yang dijadikan titik acuan.

Sebenarnya benda yang diam dapat juga dikatakan bergerak, hal ini bergantung pada titik acuan yang dipakai dan kedudukan benda yang berubah terhadap titik acuan. Misalnya, seorang sopir sedang menjalankan mobilnya ke sebuah tempat. Orang yang berada di luar mobil melihat dan mengganggap mobil tersebut sedang bergerak. Tetapi, sopir yang berada di dalam mobil mengganggap benda-benda yang berda di luar mobil (pohon, tiang listrik) yang bergerak. Dalam hal ini benda dikatakan bergerak relatif. Jadi, gerak bersifat relatif apabila dilihat dari titik acuannya.

Bagaimanakah dengan matahari yang seolah olah mengelilingi bumi? Gerakan matahari ini disebut gerak semu. Gerak semu adalah gerak sebuah benda yang diam tetapi tampak seolah-olah bergerak.

 

B.     Macam-macam Gerak

Gerak menurut lintasanya dibedakan menjadi gerak lurus, gerak melingkar, dan gerak parabola.

1.        Gerak Lurus

Gerak lurus yaitu gerak yang lintasannya berupa garis lurus. Gerak lurus dapat dibagi menjadi dua, yaitu gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan.

a.         Gerak lurus beratutan (GLB), yaitu gerak lurus dengan kecapatan tetap.

b.        Gerak lurus berubah beraturan (GLBB), yaitu gerak lurus dengan kecepatan yang berubah-ubah. GLBB dibagi menjadi dua, yaitu sebagai berikut.

1)        GLBB diperepat, yaitu gerak lurus dengan menambah kecepatan yang tetap. Misalnya kelapa jatuh dari pohonnya.

2)        GLBB diperlambat, yaitu gerak lurus dengan pengurangan kecepatan yang tetap. Misalnya benda dilempar ke atas (vertikal)

2.        Gerak Melingkar

Gerak melingkar adalah gerak yang lintasannya berupa lingkaran. Misalnya gerak bulan mengelilingi Bumi.

3.        Gerak Parabola

Gerak parabola yaitu gerak yang lintasannya berupa parabola atau melengkung. Misalnya gerak bola yang ditendang ke atas.

 

Pada bab ini, yang dibahas adalah gerak lurus, Jadi, setiap ada istilah gerak atau bergerak, maka yang dimaksud adalah gerak lurus.

 

 

C.    Geark Lurus

 

1.      Jarak dan Perpindahan

Apa yang membedakan jarak dengan perpindahan? Perhatikan ilustrasi berikut!

Jika seseorang pedagan dari rumah pergi ke pasar, kemudian kembali ke rumah maka jarak yang ditempu pedagang tersebut  rumah sampai pasar dikalikan dua, yaitu pulang dan pergi. Bila jarak rumah kepasar 200 m maka jarak yang ditempuh adalah 200 m x 2 = 400 m atau 200 m + 200 m = 400 m.

Jadi, jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh suatu benda tanpa memperhatikan arah, sedangkan perpindahan adalah perubahan kedudukan awal dan kedudukan akhir suatu benda dengan memperhatikan arah geraknya. Setiap perpindahan mempunyai arah.

2.      Kecepatan dan kelajuan

Setalah kamu memahami perbedaan jarak dan perpindahan, tahukah kamu perbedaaan antara kelajuan dan kecepatan? Suatu benda yang bergerak lurus, jarak terhadap posisi awalnya (s) tersu berubah sesuai dengan selang waktu (t). Jadi, kelajuan adalah perubahan jarak terhadap posisi awalnya dalam suatu selang waktu tertentu tanpa memperhatikan arahnya, sehingga kelajuan selalu bersifat positif.

Dalam kehidupan sehari-hari, kelajuan sering disamakan dengan kecepatan, Namun, dalam fisika antara kelajuan dan kecepatan mempunyai arti sendiri-sendiri. Kelajuan adalah hasil bagi antara jarak dan selang waktu. Kecepatan adalah hasil bagi antara perpindahan dan selang waktu. Kelajuan mempunyai besaran saja, sedangkan kecepatan memiliki arah dan besaran.

Satuan kelajuan dalam SI adalah m/s, tetapi pada kehidupan sehari sering kita jumpai satuan kelajuan dalam km/jam, dengan ketentuan sebagai berikut.

1 km = 1.000 m dan 1 jam = 3.600 sekon

1 km/jam = 1.000 m/3.600 s = 5/18 m/s jadi 1 km/jam = 5/18 m/s atau 1 m/s = 18/5 km/jam

contoh soal

1.      Konversikan satuan kelajuan berikut!

a.       72 km/jam = …. m/s

b.      50 m/s = ….. km/jam

Penyelesaian

a.       72 km/ jam = 72 x (5/8) m/s = 20 m/s

atau

72.000 m/3.600 s = 20 m/s

b.      50 m/s = 50 x (18/5) km/jam = 180 km/jam

2.   Aliza berjalan ke arah timut sejauh 100 m dalam selang waktu 10 sekon, kemudian ia berbelok ke selatan sejauh 100 m waktu tempuhnya sejauh 10 sekon, selanjutya Aliza berbelok lagi ke barat sejauh 100 m, lama waktu tempuh 10 sekon. Berapakah kelajauan dan kecepatan Aliza?

Penyelesaian

Diketahui       :  lintasan yang ditempuh Aliza (A→ B) + (B→C) + (C→D) = 100 m + 100 m

                          + 100 m = 300 m

                          Selang waktu 10 s + 10 s + 10 s = 30 s

                          Perpindahan yang dilakukan Aliza: (A→D) = 100 m

                         

Ditanya          : a. Kelajuan

                         b. Kecepatan

 

Dijawab          :

a.       Kelajuan              = Panjang Lintasan / waktu

= 300 m/30 s

= 10 m/s

b.      Kecepatan            = Perpindahan / waktu

= 100 m/30 s

= 33,3 m/s ke arah selatan

Secara matematis hubungan kecepatan, jarak, dan waktu dapat dirumuskan sebagai berikut

v = s/t  atau s = v x t atau t = s/v

Keterangan

s = jarak lintasan, satuan meter (m)

v = kecepatan, satuan meter/sekon (m/s)

t = waktu tempuh, satuan sekon (s)

Contoh soal:

Sebuah mobil melaju dalam waktu 30 menit di jalan tol lurus. Jarak yang ditempuh 60 km. Berapakah kecepatan mobil tersebut?

Penyelesaian

Diketahui      : t = 30 menit = 1.800 s

                        S = 60 km = 60.000 m

Ditanya         : v = …. ?

Dijawab         : v = s/t

                        V = 60.000 m/ 1.800 s = 33,33 m/s

3.      Kelajuan rata-rata

Pada kehidupan sehari-hari, sangat susah mempertahankan gerak suatu benda dalam keadaan kelajuan yang tetap. Sebagai contoh adalah ketika kamu naik sepeda, jalannya naik turun maka kelajuan berubah dalam keadaan jalan naik atau turun.

Untuk kasus seperti contoh di atas, karena selalu berubah-ubah, maka diperhitungkan kelajuan rata-rata. Kelajuan rata-rata adalah hasil bagi lintasan total yang ditempuh suatu benda dengan seling waktu total yang diperlukan untuk menempuh lintasan tersebut

Secara matematis, kelajuan rata-rata dapat dirumuskan sebagai berikut.

Contoh soal :

Sebuah mobil melaju di jalan tol yang lurus, selama 30 menit pertama, mobil itu menempuh jarak 45 km, 15 menit selanjutnya menempuh jarak 15 km, dan 15 menit berikutnya menempuh jarak 20 km. Berapakah kelajuan rata-rata mobil tersebut?

Penyelesaian

Diketahui : s₁ = 45 km, sedangkan t₁ = 30 menit

                   s₂ = 15 km, sedangkan t₂ = 15 menit

                   s₃ = 20 km, sedangkan t₃ = 15 menit

Ditanya    : v = …. ?

Jawab       :

v = (s₁ + s₁ + s₁) / (t₁ + t₂ + t₃)

v = (45 km + 15 km + 20 km) / ( 30 menit + 15 menit + 15 menit)

   = 80 km/60 menit

   =  80 km/ 1 jam

   =  80 km/jam