GAYA GERAK
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.
1.2
TUJUAN
Dalam penyusunan makalah
yang berjudul “Gerak” ini adalah bertujuan sebagai berikut :
1. Memenuhi
tugas Guru Fisika tentang Gerak.
2. Menambah
wawasan dalam ilmu pengetahuan, khususnya tentang Gerak
1.3
SISTEMATIKA PENULISAN
Penyusun mengunakan metode
pustaka yaitu mengumpulkan data-data dai buku dan atau artikel yang berhubungan
langsung dengan judul yang diambil. Kami mengambil data yang kami anggap perlu
walau bentuknya atau cara penyajiannya sangat sederhana kemudian kami tuangkan
ke dalam bentuk makalah ini.
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.
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
Demikian makalah ini kami susun dengan harapan bisa
bermanfaat bagi semua. Adapun harapan dari kami adalah adanya saran maupun
kritik yang dapat membagun bagi penyusun untuk pembuatan tugas yang
selanjutnya.
DAFTAR
PUSTAKA
Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika
Jilid I (Terjemahan).Jakarta : Penerbit Erlangga.
Halliday dan Resnick. 1991. Fisika
Jilid I (Terjemahan).Jakarta : Penerbit Erlangga.
Tipler, P.A. 1998. Fisika untuk
Sains dan Teknik-Jilid I (Terjemahan). Jakarta : Penebit Erlangga.
Young, Hugh D. & Freedman, Roger
A. 2002. Fisika Universitas (Terjemahan).Jakarta : Penerbit Erlangga.