BAB
I
PENDAHULUAN
1.
Latar Belakang
Gerak
adalah perubahan posisi suatu benda terhadap titik acuan. Titik acuan sendiri
didefinisikan sebagai titik awal atau titik tempat pengamat.
Gerak
bersifat relatif dan bersifat semu. Gerak bersifat relatif artinya gerak suatu
benda sangat bergantung pada titik acuannya. Benda yang bergerak dapat
dikatakan tidak bergerak, sebagai contoh meja yang ada di bumi pasti dikatakan
tidak bergerak oleh manusia yang ada di bumi. Tetapi bila matahari yang melihat
maka meja tersebut bergerak bersama bumi mengelilingi matahari.
Sedangkan
gerak bersifat semu adalah benda yang diam tetapi seolah-olah bergerak karena
gerakan pengamat. Contoh yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari
adalah ketika kita naik mobil yang berjalan maka pohon yang ada dipinggir jalan
kelihatan bergerak. Ini berarti pohon telah melakukan gerak semu. Gerakan semu
pohon ini disebabkan karena kita yang melihat sambil bergerak.
Pada
makalah ini akan dibahas tentang gerak dalam Fisika serta macam-macamnya.
2.
Rumusan
Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka
penyusun merumuskan beberapa permasalahan yang akan dibahas pada makalah ini,
yaitu :
1)
Pengertian gerak
2)
Macam-Macam gerak
3.
Tujuan
Penulisan
Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah sebagai
berikut :
1)
Agar kita mengetahui pengertian dari
gerak dalam Fisika
2)
Agar kita mengetahui dan memahami
tentang macam-macam gerak
BAB
II
PEMBAHASAN
1.
Pengertian
Gerak
Gerak adalah suatu
perubahan tempat kedudukan pada suatu benda dari titik keseimbangan awal.
Sebuah benda dikatakan bergerak jika benda itu berpindah kedudukan terhadap
benda lainnya baik perubahan kedudukan yang menjauhi maupun yang mendekati.
2.
Macam-Macam
Gerak
Gerak dibagi menjadi 2 (dua), yaitu berdasarkan
sifatnya, dan berdasarkan lintasan serta percepatannya.
1)
Gerak
berdasarkan sifatnya, dibagi menjadi :
A. Gerak
semu
Gerak semu adalah gerak yang sifatnya seolah-olah
bergerak atau tidak sebenarnya (ilusi). Contoh :
Ø Benda-benda yang ada diluar mobil kita seolah
bergerak padahal kendaraanlah yang bergerak.
Ø Bumi berputar pada porosnya terhadap matahari, namun
sekonyong-konyong kita melihat matahari bergerak dari timur ke barat.
B.
Gerak Ganda
Gerak ganda adalah gerak yang terjadi secara
bersamaan terhadap benda-benda yang ada di sekitarnya. Contoh :
Seorang bocah
kecil yang kurus dan dekil melempar puntung rokok dari atas kereta rangkaia
listrik saat berjalan di atap krl tersebut. Maka terjadi gerak puntung rokok
terhadap tiga (3) benda di sekitarnya, yaitu :
Ø Gerak terhadap kereta KRL
Ø Gerak terhadap bocah kecil yang kurus dan dekil
Ø Gerak terhadap tanah / bumi
2)
Berdasarkan
lintasan dan percepatannya, gerak dibagi menjadi :
A. Gerak
Lurus, yaitu gerak pada suatu benda yang melalui lintasan garis lurus.
Contohnya seperti gerak jatuhnya buah apel dari pohonnya. Gerak lurus terdiri
dari :
a) Gerak
Lurus Beraturan (GLB)
Gerak
lurus beraturan didefinisikan sebagai gerak suatu benda dengan kecepatan tetap.
Kecepatan tetap artinya baik besar maupun arahnya tetap.
Kecepatan
tetap yaitu benda menempuh arak yang sama untuk selang waktu yang sama.
Misalnya sebuah mobil bergerak dengan kecepatan tetap 75 km/jam atau
1,25km/menit, berarti setiap menit mobil itu menempuh jarak 1,25 km. Karena
kecepatan benda tetap, maka kata kecepatan pada gerak lurus beraturan dapat
diganti dengan kata kelajuan.
Dengan
demikian, dapat juga kita definisikan, gerak lurus beraturan sebagai gerak
suatu benda pada lintasan lurus dengan kelajuan tetap.
Hubungan
jarak, kecepatan, dan selang waktu pada GLB
Pada gerak lurus beraturan kecepatan suatu benda selalu tetap. Oleh sebab itu jarak/perpindahan (s) merupakan luas daerah yang dibatasi oleh v dan t. Secara matematis rumus untuk mencari GLB adalah :
Pada gerak lurus beraturan kecepatan suatu benda selalu tetap. Oleh sebab itu jarak/perpindahan (s) merupakan luas daerah yang dibatasi oleh v dan t. Secara matematis rumus untuk mencari GLB adalah :
|
Dimana :
s = jarak perpindahan (m)
v = kecepatan (m/s)
t = waktu tempuh (s)
b) Gerak
Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
Suatu
benda melakukan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) jika percepatannya selalu
konstan. Percepatan merupakan besaran vektor (besaran yang mempunyai besar dan
arah). Percepatan konstan berarti besar dan arah percepatan selalu konstan
setiap saat. Walaupun besar percepatan suatu benda selalu konstan tetapi jika
arah percepatan selalu berubah maka percepatan benda tidak konstan.
Demikian
juga sebaliknya jika arah percepatan suatu benda selalu konstan tetapi besar
percepatan selalu berubah maka percepatan benda tidak konstan.
Karena
arah percepatan benda selalu konstan maka benda pasti bergerak pada lintasan
lurus. Arah percepatan konstan = arah kecepatan konstan = arah gerakan benda
konstan = arah gerakan benda tidak berubah = benda bergerak lurus.Besar
percepatan konstan bisa berarti kelajuan bertambah secara konstan atau kelajuan
berkurang secara konstan. Ketika kelajuan benda berkurang secara konstan,
kadang kita menyebutnya sebagai perlambatan konstan.
Untuk
gerakan satu dimensi (gerakan pada lintasan lurus), kata percepatan digunakan
ketika arah kecepatan = arah percepatan, sedangkan kata perlambatan digunakan
ketika arah kecepatan dan percepatan berlawanan.
Contoh 1 : Besar percepatan konstan
(kelajuan benda bertambah secara konstan). Misalnya mula-mula mobil diam.
Setelah 1 detik, mobil bergerak dengan kelajuan 2 m/s. Setelah 2 detik mobil
bergerak dengan kelajuan 4 m/s. Setelah 3 detik mobil bergerak dengan kelajuan
6 m/s. Setelah 4 detik mobil bergerak dengan kelajuan 8 m/s. Dan seterusnya…
Tampak bahwa setiap detik kelajuan mobil bertambah 2 m/s. Kita bisa mengatakan
bahwa mobil mengalami percepatan konstan sebesar 2 m/s per sekon = 2 m/s2.
Contoh 2 : Besar perlambatan konstan (kelajuan benda berkurang secara konstan). Misalnya mula-mula benda bergerak dengan kelajuan 10 km/jam. Setelah 1 detik, benda bergerak dengan kelajuan 8 km/jam. Setelah 2 detik benda bergerak dengan kelajuan 6 km/jam. Setelah 3 detik benda bergerak dengan kelajuan 4 km/jam. Setelah 4 detik benda bergerak dengan kelajuan 2 km/jam. Setelah 5 detik benda berhenti. Tampak bahwa setiap detik kelajuan benda berkurang 2km/jam. Kita bisa mengatakan bahwa benda mengalami perlambatan konstan sebesar 2 km/jam per sekon.
Contoh 2 : Besar perlambatan konstan (kelajuan benda berkurang secara konstan). Misalnya mula-mula benda bergerak dengan kelajuan 10 km/jam. Setelah 1 detik, benda bergerak dengan kelajuan 8 km/jam. Setelah 2 detik benda bergerak dengan kelajuan 6 km/jam. Setelah 3 detik benda bergerak dengan kelajuan 4 km/jam. Setelah 4 detik benda bergerak dengan kelajuan 2 km/jam. Setelah 5 detik benda berhenti. Tampak bahwa setiap detik kelajuan benda berkurang 2km/jam. Kita bisa mengatakan bahwa benda mengalami perlambatan konstan sebesar 2 km/jam per sekon.
Perhatikan
bahwa ketika dikatakan percepatan, maka yang dimaksudkan adalah percepatan
sesaat. Demikian juga sebaliknya, ketika dikatakan percepatan sesaat, maka yang
dimaksudkan adalah percepatan. Dalam gerak lurus berubah beraturan (GLBB),
percepatan benda selalu konstan setiap saat, karenanya percepatan benda sama
dengan percepatan rata-ratanya. Jadi besar percepatan = besar percepatan
rata-rata. Demikian juga, arah percepatan = arah percepatan rata-rata.
Gerak
lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak lurus suatu obyek, di mana
kecepatannya berubah terhadap waktu akibat adanya percepatan yang tetap. Akibat
adanya percepatan rumus jarak yang ditempuh tidak lagi linier melainkan
kuadratik. Secara matematik, rumus untuk menentukan kecepatan akhir pada GLBB
adalah :
|
dan untuk menentukan jarak yang ditempuh setelah t detik adalah dengan rumus sebagai berikut :
|
dimana :
v0 = kecepatan
mula-mula (m/s)
a = percepatan (m/s2)
t = waktu (s)
s = Jarak tempuh/perpindahan (m)
B. Gerak
Melingkar
Dalam
bagian percepatan kita telah melihat bahwa percepatan timbul dari perubahan
kecepatan. Pada contoh gerak jatuh bebas, perubahan kecepatan yang terjadi
hanya menyangkut besarnya saja, sedangkan arahnya tidak. Untuk partikel yang
bergerak melingkar dengan laju konstan, arah vektor kecepatan berubah terus
menerus, tetapi besarnya tidak. Gerak ini disebut gerak melingkar beraturan
(GMB).
Dalam
gerak lurus anda mengenal besaran perpindahan (linear) dan kecepatan (linear),
keduanya termasuk besaran vektor. Dalam gerak melingkar anda akan mengenal juga
besaran yang mirip dengan itu, yaitu perpindahan sudut dan kecepatan sudut,
keduanya juga termasuk besaran vektor.
Ø Besaran
Sudut (Ø)
Besar sudut Ø dinyatakan dalam
derajat tetapi pada gerak melingkar beraturan ini dinyatakan dalam radian. Satu
radian (rad) adalah sudut dimana panjang busur lingkaran sama dengan jari-jari
lingkaran tersebut (r). Jika s = r, Ø bernilai 1 rad.
Secara umum besaran sudut Ø
dituliskan :
Ø = s/r
dimana s = 2π r, sehingga Ø = 2π
rad
Ø Kecepatan
dan kelajuan Sudut (ω)
Pada gerak melingkar, besaran yang
menyatakan seberapa jauh benda berpindah (s) dalam selang waktu tertentu (t)
disebut kecepatan anguler atau kecepatan sudut (ω). Kecepatan sudut ini terbagi
atas kecepatan sudut rata-rata dan kecepatan sudut sesaat.
Kecepatan sudut rata-rata
dituliskan sebagai : ω = ΔØ / Δt
Kecepatan sudut sesaat dinyatakan
sebagai ω = lim ΔØ / Δt
Satuan kecepatan sudut adalah
rad/s. Selain satuan ini, satuan kecepatan sudut dapat pula ditulis dalam rpm
(rotation per minutes) dimana 1 rpm = 2Π rad/menit = Π/30 rad/s.
Sedangkan nilai atau besarnya
kecepatan sudut disebut kelajuan sudut.
Ø Periode
(T)
Waktu yang dibutuhkan oleh suatu
benda untuk bergerak satu putaran disebut periode (T). Waktu yang dibutuhkan
untuk menempuh satu putaran dinyatakan oleh :
T = perpindahan
sudut / kecepatan sudut
T = 2π / ω dimana 2Π = perpindahan sudut
(anguler) untuk satu putaran.
Jika jumlah
putaran benda dalam satu sekon dinyatakan sebagai frekuensi (f) maka diperoleh
hubungan :
T = 1 / f dimana
f = frekuensi dengan satuan 1/s atau Hertz (Hz).
Ø Kecepatan
dan kelajuan linear (v)
Kecepatan linear
didefinisikan sebagai hasil bagi panjang lintasan linear yang ditempuh dengan
selang waktu tempuhnya. Panjang lintasan dalam gerak melingkar yaitu keliling
lingkaran 2Π.r
Jika selang waktu yang diperlukan untuk menempuh satu putaran adalah 1 periode (T), maka :
Jika selang waktu yang diperlukan untuk menempuh satu putaran adalah 1 periode (T), maka :
Kecepatan linear
dirumuskan : v = 2π.r / T atau v = ω.r
Kecepatan linear
( v) memiliki satuan m/s, r = jari-jari lintasan, dengan satuan meter dan ω =
kecepatan sudut dalam satuan rad/s
Ø Percepatan
Sentripetal
Pada saat anda
mempelajari gerak lurus beraturan sudah mengetahui bahwa percepatan benda sama
dengan nol. Benarkah kalau kita juga mengatakan percepatan benda dalam gerak
melingkar beraturan sama dengan nol? Dari gambar di atas diketahui bahwa arah
kecepatan linear pada gerak melingkar beraturan selalu menyinggung lingkaran.
Karena itu, kecepatan linear disebut juga kecepatan tangensial.
Sekarang kita
akan mempelajari apakah vektor percepatan pada benda yang bergerak melingkar
beraturan nol atau tidak.Dari gambar di atas tampak bahwa vektor kecepatan
linear memiliki besar sama tetapi arah berbeda-beda. Oleh karena itu kecepatan
linear selalu berubah sehingga harus ada percepatan. Dari gambar di atas tampak
bahwa arah percepatan selalu mengarah ke pusat lingkaran dan selalu tegak lurus
dengan kecepatan linearnya. Percepatan yang selalu tegak lurus terhadap
kecepatan linearnya dan mengarah ke pusat lingkaran ini disebut percepatan
sentripetal.
C. Gerak
Parabola, yaitu gerak pada suatu benda yang melalui lintasan berbentuk
parabola.
BAB
III
PENUTUP
1.
Kesimpulan
Gerak adalah suatu
perubahan tempat kedudukan pada suatu benda dari titik keseimbangan awal.
Sebuah benda dikatakan bergerak jika benda itu berpindah kedudukan terhadap
benda lainnya baik perubahan kedudukan yang menjauhi maupun yang mendekati.
Gerak dapat dibagi
menjadi 2 (dua), yaitu berdasarkan sifatnya dan berdasarkan lintasan dan
percepatannya. Gerak berdasarkan sifatnya terdiri dari gerak semu dan gerak
ganda. Sedangkan berdasarkan lintasan dan percepatannya, terdiri dari gerak
lurus, gerak melingkar, dan gerak parabola. Gerak lurus dibedakan atas gerak
lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB).
2.
Saran
Dalam pembelajaran Fisika, diharapkan agar lebih banyak menerapkan konsep
atau aplikasi yang ada di sekitar kita, tidak hanya berpaku pada rumus atau
teori yang ada. Dalam hal ini, lebih ditekankan kepada aplikasi konsep dan
mampu menyelesaikan kasus yang ada kaitannya dengan konsep fisika yang
dipelajari. Oleh sebab itu, pemahaman konsep sangatlah penting agar mampu
diterapkan dalam kehidupan sehari-hari.
0 komentar:
Posting Komentar