GERAK BENDA

A.   PENGERTIAN GERAK

Gerak adalah perubahan kedudukan suatu ben- da terhadap titik acuannya.

Gerak menurut keadaan benda: 

-       gerak yang sebenarnya,

-       gerak semu.

Gerak menurut bentuk lintasan:

 

-      gerak lurus,

-      gerak melingkar,

-      gerak parabola,

-      gerak tidak beraturan.

B.  GERAK LURUS BERATURAN

Gerak lurus beraturan: gerak suatu benda yang lintasannya berupa garis lurus dan besar ke- cepatannya setiap saat selalu sama atau tetap.

1.       Kecepatan Tetap

 

Rumus:       

                           

 Keterangan:

v    = kecepatan (km/jam, m/s)  

s     = jarak (km, m),

t     = waktu (jam, sekon).

2. Kecepatan Rata-rata Rumus:

 

  Rumus:                          

                          

    Keterangan:

      v         = kecepatan (km/jam, m/s)     

s         = jarak total yang ditempuh (km, m)

t          = waktu (jam, sekon

 

 

C.  GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN (GLBB)

Gerak lurus berubah beraturan: gerak lurus yang memiliki perubahan kecepatan setiap sekon  (percepatan) yang selalu tetap.

Percepatan: pertambahan kecepatan setiap waktu pada benda yang bergerak. Perlambatan adalah percepatan yang bernilai negatif.

 

Rumus:           

               

                  

                      

   

Keterangan:

    a  = percepatan gerak benda (m/s2, km/jam),

   vo = kecepatan awal (m/s atau km/jam),

vt = kecepatan akhir (m/s atau km/jam)

 t  = waktu tempuh, dalam satuan sekon (s).

Contoh:

 

Pak Harun mengendarai sepeda motor dengan menempuh jarak 144 km selama 2 jam, maka kecepatan sepeda motor tersebut adalah:

Jawab:

Diketahui

         s = 144 km = 144.000 m

         t= 2 jam = 2 x 60 x 60 = 7200 dtk

kecepatannya adalah:                   

                          

Joko mengendarai sepeda motor dengan kecepatan tetap 36 km/jam. Jika jarak yang ditempuh Joko 250 m, berapa lama waktu perjalanan Joko?

Jawab:

Diketahui

         s = 250 m = 0,25 km

         v= 36 km/jam

wakt perjalanan joko  adalah:                 

                                                 

                           36 = 0,25/t

                            t   = 0,25 / 36 

                                 = 0,00694 jam 

                                 = 24, 984 dtk = 25 detik

Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 36 km/jam, setelah melewati pintu tol mobil tersebut melaju kencang dengan kecepatan 90 km/jam selama 5 menit, Berpakah percepatan dan  jarak yang ditempuh mobil tersebut?

Jawab:

Diketahui:

vo = 36 km/jam =  10 m/dtk

vt = 90 km/jam= 25 m/dtk

 t  = 5 menit = 300 dtk

Ditanya:

percepatan (a)…?

Percepatan:                  

                   

D.   Gaya

Dalam fisika, gaya adalah tarikan atau dorongan. Gaya adalah sesuatu yang jika dikerjakan terhadap benda dapat menyebabkan terjadinya perubahan gerak atau bentuk.  Gaya dapat dibedakan menjadi gaya sentuh dan gaya tak sentuh.

1.   Gaya Sentuh

Gaya sentuh adalah gaya yang bekerja melalui sentuhan. Gaya sentuh contohnya adalah gaya otot dan gaya gesek. 

Gaya otot adalah gaya yang ditimbulkan oleh koordinasi otot dengan rangka tubuh. Misalnya seseorang hendak memanah dengan menarik mata panah ke arah belakang. 

Gaya gesek adalah gaya yang diakibatkan oleh adanya dua buah benda yang saling bergesekan. Gaya gesek selalu berlawanan arah dengan gaya yang diberikan pada benda.

Contohnya gaya gesekan antara meja dengan lantai pada saat meja didorong. Meja yang didorong ke depan akan bergerak ke depan, namun pada waktu yang bersamaan meja juga akan mengalami gaya gesek yang arahnya berlawanan dengan arah gerak meja.

2. Gaya Tak Sentuh

Gaya tak sentuh adalah gaya yang tidak membutuhkan kontak langsung dengan benda yang dikenai. Contohnya seperti saat kita mendekatkan ujung magnet batang dengan sebuah paku besi. Seketika paku besi akan tertarik dan menempel pada magnet batang. Hal tersebut disebabkan oleh adanya pengaruh gaya magnet yang ditimbulkan magnet batang. Selain gaya magnet, gaya gravitasi pada orang yang sedang terjun payung juga merupakan contoh gaya tak sentuh. 

Lebih lanjut tentang gaya dan interaksinya terhadap gerak benda akan dibahas pada pembahasan tentang Hukum Newton tentang gerak. Newton merupakan ilmuwan Inggris yang mendalami Dinamika, yaitu cabang fisika yang mempelajari tentang gerak. Newton mengemukakan tiga hukum tentang gerak :

Hukum I Newton

Benda memiliki kecenderungan untuk tetap mempertahankan keadaan diam atau geraknya, yang disebut inersia atau kelembaman benda. Secara umum, Newton merumuskan sifat inersia benda ke dalam rumusan Hukum I Newton yang menyatakan bahwa benda yang mengalami resultan gaya bernilai nol akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan.

Hukum II Newton

Percepatan gerak sebuah benda berbanding lurus dengan gaya yang diberikan, namun berbanding terbalik dengan massanya atau a = f/m . Pernyataan ini dikenal sebagai Hukum II Newton.

Di dalam kehidupan sehari-hari kita sering menemui fakta bahwa pada saat memindahkan balok akan lebih cepat jika gaya yang diberikan lebih besar. Hal ini dikarenakan gaya berbanding lurus dengan percepatan. Jadi, dengan gaya yang besar maka akan didapatkan percepatan yang lebih besar juga.

Hukum Newton III

Hukum III Newton menyebutkan bahwa ketika benda pertama mengerjakan gaya ke benda kedua, maka benda kedua tersebut akan memberikan gaya yang sama besar ke benda pertama namun berlawanan arah atau gaya aksi dan reaksi bekerja pada dua benda yang berbeda.

Misalnya pada peristiwa orang berenang. Gaya aksi dari tangan ke air mengakibatkan gaya reaksi dari air ke tangan dengan besar gaya yang sama namun arah gaya berlawanan, sehingga orang tersebut akan terdorong ke depan meskipun tangannya mengayuh ke belakang. Karena massa air jauh lebih besar daripada massa orang, maka percepatan yang dialami orang akan jauh lebih besar daripada percepatan yang dialami air. Hal ini mengakibatkan orang tersebut akan melaju ke depan.

Gerak burung terbang dapat dijelaskan dengan menggunakan hukum III Newton. Burung mengepakkan sayap ke belakang untuk memberikan gaya aksi ke udara. Udara yang massanya jauh lebih besar daripada burung, memberi gaya reaksi yang nilainya sama besar dengan gaya aksi namun berlawanan arah, sehingga mengakibatkan burung dapat melaju kencang ke depan