XV
Kamu dapat menganalisis data percobaan gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
Peta Konsep
terdiri atas
Gerak
Gerak semu Gerak lurus
Titik acuan
Gerak relatif
- Gerak matahari - Pohon berjalan - Bulan mengikuti saat kita bergerak contoh Orang naik bus contoh Bergerak dikatakan jika jika memerlukan Diam
Kelajuan Kecepatan Percepatan memiliki GLB GLBB terdiri atas Besaran skalar Besaran vektor Besaran vektor merupakan merupakan merupakan Titik acuannya terminal Titik acuannya bus
Kata Kunci
q Gerak q Kelajuanq Gerak Relatif q Kecepatan
q Gerak Lurus Beraturan q Gerak Lurus Berubah Beraturan
Soal Kompetensi
Hampir setiap saat kita melihat benda- benda bergerak. Setiap saat kita juga me- lakukan gerak. Di jalan raya kita dapat melihat banyak mobil yang sedang bergerak; di pusat perbelanjaan kita dapat melihat banyak orang bergerak melakukan aktivitas- nya masing-masing; di sungai dapat kita lihat gerakan aliran air. Bahkan bumi tempat kita berpijak selalu dalam keadaan bergerak, yaitu gerak rotasi dan revolusi.
A. Pengertian Gerak
Bila kita melihat sebuah bus yang sedang
berjalan, sementara kita sedang berada di luar bus, maka bus tersebut dapat kita katakan bergerak. Demikian juga semua yang berada di dalam bus, baik tempat duduk maupun orangnya dapat kita katakan bergerak. Hal ini berkebalikan bila kita berada di dalam bus tersebut, kita akan mengatakan bahwa bus tidak bergerak, sedangkan benda-benda yang ada di luar bus kita katakan bergerak. Nah, gerak benda-benda di luar bus, seperti pohon, tiang listrik, dan tiang telepon dinamakan gerak semu. Gerak yang sebenarnya terjadi adalah bus yang kita tumpangi bergerak mendekati atau menjauhi benda-benda tersebut. Kapan suatu benda dikatakan bergerak? Benda dikatakan bergerak bila kedudukannya terhadap titik acuan setiap saat selalu berubah, dan sebaliknya benda dikatakan diam bila kedudukannya terhadap titik acuan selalu tetap.
B. Gerak Bersifat Relatif
Perhatikan kembali bus yang sedang berjalan! Bus tersebut dapat dikatakan diam dan juga dikatakan bergerak. Bus dikatakan diam bila yang meninjau berada di dalam bus atau titik acuannya berada di dalam bus. Sedangkan bus dikatakan bergerak bila yang meninjau berada di luar bus.
Misalnya, sebuah bus berjalan dari terminal A menuju ke terminal B. Selama bus tersebut berjalan, kedudukan bus terhadap terminal A maupun B selalu berubah. Makin lama, jarak bus terhadap terminal A makin jauh dan sebaliknya, jarak bus terhadap terminal B makin dekat. Jadi, dapat dikatakan bahwa bus bergerak terhadap terminal A dan terminal B. Namun, bus dikatakan diam terhadap sopir karena kedudukan bus dan sopir selalu tetap. Jadi, gerak suatu benda bersifat relatif, yaitu tergantung cara memandang benda atau benda yang dijadikan sebagai acuan.
Bila kamu duduk di kursi, kamu dapat dikatakan diam dan dapat pula dikatakan bergerak. Kapan kamu dikatakan diam dan dikatakan bergerak?
Gambar 15.1 Pada peluncuran roket, roket
menempuh lintasan lurus vertikal dengan percepatan yang besar. Coba jelaskan, termasuk gerak apakah peristiwa peluncuran tersebut? S u m b e r : C D C lip a rt .
nGerak Lurus
181
Soal Kompetensi
Gambar 15.2 Jarak dan perpindahan A B D C 5 m 7 m 5 m1. Jarak dan Perpindahan
Suatu benda yang bergerak mempunyai besaran-besaran, yaitu jarak tempuh, perpindahan, kecepatan, dan kelajuan. Jarak tempuh adalah panjang lintasan yang ditempuh benda selama bergerak, sedangkan perpindahan adalah perubahan kedudukan awal dan kedudukan akhir benda. Oleh karena itu, perpindahan mempunyai arah.
Untuk lebih memahaminya perhatikan Gambar 15.2 berikut! Adi berjalan ke utara dari titik A ke titik B sejauh 5 m lalu belok ke timur sampai di titik C sejauh 7 m dan belok lagi ke selatan sampai di titik D sejauh 5 m. Jadi, jarak yang ditempuh Adi adalah sebagai berikut.
Jarak tempuh Adi = AB + BC + CD
= 5 m + 7 m + 5 m = 17 m
Perpindahan yang dilakukan Adi adalah jarak antara titik A ke titik D, yaitu 7 m ke timur. Bagaimana bila Adi kembali lagi ke titik A dari titik D? Berapakah jarak dan perpindahan Adi?
Nana berada di sebuah lapangan tepatnya di salah satu sudut lapangan yaitu di titik A. Kemudian ia berlari mengelilingi lapangan yang berukuran panjang 100 m dan lebar 80 m sebanyak 3 kali putaran dan kembali ke titik A. Berapakah jarak dan perpindahan Nana?
2. Kelajuan dan Kecepatan
Kita sering keliru menggunakan kata kelajuan dan kecepatan. Bila kita naik kendaraan dari suatu tempat ke tempat lain, maka kita sering mengatakan kecepatan kendaraan saya 50 km/jam. Kecepatan yang dimaksud pada kalimat tersebut sebenarnya adalah kelajuan.
Kelajuan tidak tergantung pada arah benda yang bergerak sehingga kelajuan merupakan besaran skalar yang selalu positif. Kelajuan didefinisikan sebagai perbandingan jarak yang ditempuh benda dengan waktu tempuh.
jarak kelajuan =
waktu
Sementara itu, kecepatan tergantung pada arah benda yang bergerak. Jadi, kecepatan merupakan besaran vektor dan selalu positif. Kecepatan didefinisikan sebagai perbandingan perpindahan benda dengan waktu tempuh.
perpindahan kecepatan =
Contoh
Contoh
) * , + 50 m 50 m 50 m = s v tDiketahui sebuah benda bergerak dari titik A ke utara sampai di titik B lalu belok ke timur sampai di titik C, kemudian belok ke selatan sampai di titik D. Bila waktu yang diperlukan benda 25 sekon, maka:
kelajuan benda = jarak + +
waktu
AB BC CD
= 50 + 50 + 50
25 = 6 m/s
kecepatan benda = perpindahan dari ke waktu
A D
= 50
25 = 2 m/s ke arah timur
3. Kelajuan Rata-Rata dan Kecepatan Rata-Rata
Dalam kehidupan sehari-hari, besar kecepatan (kelajuan) gerak suatu benda biasanya tidak tetap. Misalnya, kita mengendarai mobil dari kota A menuju kota B melalui jalan raya. Bila jalannya lurus dan sepi, kita dapat menjalankan mobil dengan kecepatan tetap. Tetapi bila menemui jalan yang menikung atau banyak kendaraan lain, maka kita akan memperlambat laju mobil. Demikian juga bila menemui jalan yang menurun dan jalan yang menanjak, kita akan kesulitan menjalankan mobil dengan kecepatan yang tetap. Jadi, yang dapat kita ketahui adalah besar kecepatan rata-ratanya.
Kelajuan rata-rata didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh benda dibagi waktu tempuh.Alat yang digunakan untuk mengukur kelajuan adalah spidometer. Kecepatan rata-rata didefinisikan sebagai perpindahan dibagi waktu tempuh. Secara matematis dapat ditulis:
Keterangan:
v : kecepatan rata-rata (m/s) s : perpindahan (m)
t : waktu tempuh (s)
Ali bersepeda menempuh jarak 18 m dalam waktu 6 s, 10 s berikutnya menempuh 32 m, dan terakhir dalam waktu 14 s menempuh 40 m. Berapakah kecepatan rata-rata Ali?
Diketahui : s1 = 18 m t1 = 6 s
s2 = 32 m t2 = 10 s
nGerak Lurus
183
Kegiatan 15.1
Ditanyakan : v = ... ? Jawab: v = s t = + + + + 1 2 3 1 2 3 s s s t t t = + + + + 18 32 40 6 10 14=
90 30= 3 m/s
Jadi, kecepatan rata-rata Ali adalah 3 m/s.
C. Macam-Macam Gerak
Suatu benda yang bergerak, selain mempunyai kecepatan juga mempunyai bentuk lintasan. Gerak suatu benda berdasarkan bentuk lintasannya dibedakan menjadi tiga, yaitu gerak lurus, gerak lengkung (parabola/peluru), dan gerak melingkar.
Pada bab ini kita hanya akan mempelajari gerak lurus. Gerak lurus adalah gerak suatu benda yang lintasannya berupa garis lurus.Misalnya, gerak kereta api di atas rel yang lurus, kelereng yang digelindingkan di lantai, dan gerak pelari cepat. Ditinjau dari kecepatannya, gerak lurus dibedakan menjadi dua, yaitu gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan.
1. Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak lurus yang kecepatannya setiap saat konstan (tetap). Untuk memahaminya, lakukan Kegiatan 15.1 berikut!