GERAK LURUS

 

gerak adalah perubahan kedudukan atau posisi benda terhadap acuan tertentu. Untuk memahami mengenai definisi gerak, mari kita simak contoh berikut, misalnya ada dua buah mobil, mobil A dan mobil B. Jika mobil A diam dan mobil B bergerak maka dikatakan bahwa mobil B bergerak menurut pengamat yang berada di mobil A atau mobil B bergerak dengan titik acuannya adalah pengamat di mobil A.

Gerak suatu benda berdasarkan bentuk lintasannya dibedakan menjadi tiga, yaitu gerak lurus, gerak lengkung (parabola/peluru), dan gerak melingkar. Gerak lurus adalah gerak suatu benda yang lintasannya berupa garis lurus, misalnya : gerak kereta api di atas rel yang lurus., gerak kelereng yang digelindingkan di lantai dan gerak pelari cepat. Gerak parabola adalah gerak suatu benda yang lintasannya berupa parabola (garis lengkung), misalnya : gerak anak panah dilepas dari busur, gerak bola yang ditendang dan gerak peluru yang ditembakkan. Gerak melingkar adalah gerak yang lintasannya berupa lingkaran, misalnya : gerak jarum jam, gerak komedi putar dan gerak baling-baling.

 

A.    Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Sebuah benda dikatakan bergerak lurus beraturan, jika lintasan dari benda merupakan garis lurus dan kecepatanya setiap saat adalah tetap. Didalam kehidupan sehari-hari, sangat sulit untuk mendapatkan sebuah benda yang bergerak lurus beraturan secara ideal. Akan tetapi dalam pendekatannya terdapat beberapa contoh yang dapat dianalogikan sebagai gerak lurus beraturan. Misalnya, pada rel yang lurus, sebuah kereta api dapat dianggap bergerak lurus. Jika kereta api menempuh perpindahan yang sama selang waktu yang dibutuhkan juga sama, maka gerak kereta api dapat disebut gerak lurus beraturan.

 

Gambar 1 Kereta api bergerak Lurus Beraturan

 Bagaimana besaran-besaran Fisika pada gerak lurus beraturan itu? Untuk mengetahuinya mari kita analisis gerak kereta api yang melakukan gerak lurus beraturan selama 5 menit dengan data seperti pada tabel berikut!

 Table 1 Kecepatan Kereta Api selama 5 menit

 Dengan memperhatikan Tabel 1. dapat dibuat grafik hubungan antara jarak tempuh (s) pada sumbu-y dan waktu tempuh pada sumbu-x seperti yang ditunjukan gambar 2.

 

Gambar 2 Grafik s-t gerak lurus beraturan

Hubungan antara jarak tempuh (s) terhadap waktu tempuh (t) dari sebuah benda yang melakukan gerak lurus beraturan, akan memberikan grafik berbentuk linear atau berupa garis lurus dengan tangen sudut kemiringan grafik menunjukan nilai kecepatan benda.

Secara umum hubungan jarak tempuh (s) dan kecepatan (v) dituliskan sebagai berikut.

s = v x t

dengan

s = jarak tempuh (meter)

t = selang waktu (sekon)

v = kecepatan (m s ^-1 )

perhatikan Hubungkan troli dengan pita ticker timer di atas papan luncur seperti pada gambar di bawah ini.

Gambar 3 Percobaan gerak lurus beraturan

 Dari pengamatan hasil rekaman pewaktu ketik kita akan memperoleh data hasil ketikan pada pita kertas sebagai berikut:

Gambar 4 Hasil ketikan pada pewaktu ketik untuk GLB

 Bila potongan-potongan pita kertas dijajarkan, akan diperoleh gambar seperti di bawah ini.

Gambar 5 Jejak hasil ketukan ticker timer pada pita kertas

 Ternyata, jarak antara masing-masing ketukan sama. Hal ini menunjukkan bahwa jarak yang ditempuh troli setiap satuan waktu adalah sama. Garis yang menghubungkan puncakpuncak pita menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan terhadap waktu yang tanpa garis lurus horizontal.

                                                       

Gambar 6 Grafik (v-t) hasil potongan pita pewaktu ketik utk GLB

 

B.     Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Suatu benda dikatakan bergerak lurus berubah beraturan jika kecepatan benda berubah secara beraturan terhadap waktu dan lintasan benda tersebut berupa garis lurus. Kecepatan benda dapat bertambah secara beraturan (dipercepat) ataupun berkurang secara beraturan (diperlambat). Contoh dari gerak dipercepat adalah benda yang jatuh bebas. Adapun contoh gerak diperlambat adalah benda yang dilemparkan ke atas.

 perhatikan Hubungkan troli dengan pita ticker timer di atas papan luncur seperti pada gambar di bawah ini.

Gambar 7 Percobaan gerak lurus berubah  beraturan

Dari pengamatan hasil rekaman pewaktu ketik kita akan memperoleh data hasil ketikan pada pita kertas sebagai berikut:

Gambar 8 Hasil ketikan pada pewaktu ketik untuk GLBB

Bila potongan-potongan pita kertas dijajarkan, akan diperoleh gambar seperti di bawah ini.

Gambar 9 Grafik (v-t) hasil potongan pita pewaktu ketik utk GLBB

 Dengan menggunakan pewaktu ketik, diketahui bahwa untuk benda yang bergerak dengan percepatan tertentu, kecepatannya selalu berubah. Jika dibuat grafik hubungan kecepatan (v) terhadap waktu (t) dari gerak lurus berubah beraturan untuk beberapa keadaan, akan diperoleh bentuk grafik seperti pada gambar 10

Gambar 10 Grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t)

 Jika di gambarkan dalam bentuk grafik hubungan (s) terhadap (t) akan diperoleh grafik seperti gambar 11

Gambar 11 Grafik hubungan (s-t) pada GLBB

 Untuk harga a positif, kelengkungan grafiknya ke atas; sedangkan untuk a negatif kelengkungan grafiknya menghadap ke bawah. Jika bernilai a positif dikatakan benda mengalami percepatan dan jika a berharga negatf dkatakan benda mengalami perlambatan.

 

 

jarak tempuh benda yang bergerak lurus beraturan dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini.

Dengan persamaan-persamaan gerak lurus berubah beraturan tersebut, jarak tempuh (s) merupakan fungsi kecepatan awal (v0 ), percepatan ( a ) dan waktu tempuh (t). Dengan menghilangkan variabel t, akan diperoleh persamaan baru yang tidak bergantung pada waktu, yaitu

Tulisan ini diambil dan diolah dari sumber:

http://file.upi.edu/Direktori/DUAL-MODES/KONSEP_DASAR_FISIKA/BBM_2_%28Gerak%29_KD_Fisika.pdf