Gerak lurus
Pengertian gerak.
Gerak adalah perubahan kedudukan dari suatu benda dari titik acuan (titik tempat pengamat). Misalnya kamu sedang berada dalam bus yang bergerak lurus dengan kecepatan 60 km/jam, lalu kamu bergerak menuju kursi depan bus dengan kecepatan 5 km/jam. Kecepatanmu adalah 5 km/jam dari pengamat berada (titik acuan) yang berada di dalam bus, Jika pengamat berada di halte atau titik acuan berada di luar bus, maka kamu dianggap bergerak dengan kecepatan 60 kmj/jam + 5 km/jam. Sehingga dapat disimpulkan bahwa gerak bersifat relatif.
Dalam mempelajari gerak ada beberapa istilah yang harus kalian ingat:
- Jarak (distance/space) merupakan panjang seluruh lintasan yang yang kalian tempuh. Jarak merupakan besaran skalar (besaran yang mempunyai nilai).
- Perpindahan adalah panjang lintasan yang diukur dari titik awal dengan titik akhir dari objek. Perpindahan merupakan besaran vektor (besaran yang selain mempunyai arah juga mempunyai nilai)
Sebagai contoh kamu berjalan sejauh 30 km ke timur dan berbelok ke utara sejauh 40 km. maka besarnya jarak dan perpindahan yang kamu alami sebagai berikut:
Kelajuan (speed) merupakan perbandingan antara jarak yang ditempuh dengan waktu yang
dibutuhkan.
Kelajuan = jarak : waktu
Kecepatan (velocity) merupakan perbandingan antara perpindahan dengan selang waktu yang dibutuhkan.
Kecepatan = perpindahan : selang waktu
Apa itu percepatan?
Percepatan merupakan perubahan kecepatan dari suatu benda yang bergerak dalam satuan waktu tertentu.
Apa itu gerak lurus beraturan?
Sebuah mobil melaju pada lintasan
lutus, tercatat jarak yang ditempuh setiap selang waktu satu detik seberti
tabel berikut:
No
|
Waktu (t)
Sekon (s)
|
Jarak tempuh (s)
Meter (m)
|
Kelajuan (v) =s/t
m/s
|
1
|
1
|
20
|
20
|
2
|
2
|
40
|
20
|
3
|
3
|
60
|
20
|
4
|
4
|
80
|
20
|
5
|
5
|
100
|
20
|
Bila data tersebut dibuat grafik hubungan waktu (t) dengan jarak tempuh (s), ternyata waktu sebanding dengan jarak tempuh. Artinya semakin besar waktu maka semakin besar jarak tempuhnya. Perhatikan grafik hubungan jarak dan waktu berikut!
Tetapi jika kallian perhatikan hasil hagi antara jarak dengan waktu menunjukkan angka yang konstan seperti gambar berikut:
Sehingga dapat dikatakan gerak lurus beraturan adalah gerak pada lintasan lurus yang kecepatan konstan/tetap karena tidak mengalami percepatan (percepatan (a) = nol).
Apa itu gerak lurus berubah beraturan?
Mengapa sepeda akan melucur dengan cepat ketika menuruni tanjakan? Mengapa sepeda berjalan lambat ketika menaiki tanjakan?
Gerak lurus berubah beraturan adalah gerak suatu benda pada lintasan lurus dengan kecepatan berubah secara beraturan, sehingga mengalami percepatan tetap/konstan. Jika kecepatannya bertambah/mengalami percepatan positif (+) maka benda tersebut mengalami GLBB dipercepat. Tetapi jika kecepatannya berkurang/percepatannya negatif (-) maka benda mengalami GLBB diperlambat. Berikut contoh GLBB:
- contoh GLBB dipercepat:
- ketika meluncur dari perosotan pada ketinggian tertentu
- buah jambu yang jatuh dari tangkainya
- benda yang jatuh dari ketinggian tertentu
- contoh GLBB diperlambat:
- ketika kamu melemparkan benda ke atas
- ketika kamu mengerem sepedamu ketika mendekati lampu merah
Simak berikut perbedaan dari GLB, GLBB dipercepat dan GLBB diperlambat:
Contoh soal.
1. Sebuah benda bergerak dalam waktu 10 menit, menempuh jarak 120
meter. Berapakah kecepatan yang dialami benda tersebut? (dalam satuan Sistem Internasional )
Pembahasan:
Satuan
Sistem Internasional besaran waktu: detik/sekon, sehingga satuan menit harus diubah dahulu menjadi satuan detik.
Selang
waktu (t) = 10 menit = .10 x 60 = 600 detik
Jarak
(s) = 120 meter
Ditanya
: Kecepatan (v)?
Jawaban
:
Rumus
kecepatan :
v
= s / t
v = 120/600
v = 0,2 m/s
* Sehingga kecepatan yang dialami oleh benda tersebut sebesar 0,2 m/s
2. Sebuah
mobil bergerak dari Kota Surakarta pada pukul 06.00 WIB dan tiba di Kota
Karanganyar pada pukul 07.30 WIB. Jika jarak tempuh mobil tersebut 30 km, maka
kelajuan mobil tersebut sebesar.....
Diketahui :
t = 1,5 jam , s = 30 km
Ditanya : v = .....?
Jawab :
v = s/t
v = 30 / 1,5
v = 20 km/jam
Jadi kelajuan mobil tersebut sebesar 20 km/jam.
3. Ika berangkat ke sekolah naik sepeda dengan kelajuan 15 m/s. Jika jarak rumah Ika dengan sekolah 12 km. Apabila sekolah masuk pada pukul 07.00 WIB, Pada pukul berapa Ika harus berangkat agar sampai sekolah pada pukul 06.50 WIB?
Diketahui:
v = 20 m/s
s = 10 km =10.000 m
Ditanya: t ika berangkat?
Jawab:
t = s/v
t = 12.000/20
t = 600 sekon = 10 menit
* jadi Ika harus berangkat dari rumah pada pukul 06.40 WIB (06.40 +10 menit )
4.Sebuah benda jatuh dari suatuketinggian tertentu ke permukaan tanah dalam waktu 3 sekon.
a. Berapa kecepatan yang dialami benda tersebut ketika menyentuh tanah? (anggap g = 10 m/s²)
b. Berapa ketinggian benda sebelum jatuh?
Diketahui : t = 3 sekon
g = 10 m/s²
Ditanya: a. vt...?
b. s....?
Jawab:
a. vt = v0 + g.t
vt = 0 +10. 3
vt = 30 m/s
* Jadi kecepatan benda tersebut saat di tanah adalah 30 m/s.
b. s = vo.t + ½ g.t2
s = 0.0 + 1/2.10.0,32
s = vo.t + ½ 10.9
s = 45 m
5.Dua
mobil A dan B bergerak saling mendekat pada jarak 1200 m. Kedua mobil bergerak
beraturan dengan kelajuan masing - masing pada mobil A 20 m/s dan mobil B 30 m/s. Jika mobil bergerak dalam waktu bersamaan. Kapan mobil A dan B akan bertemu?
s total = s A + s B = 1200 km
v A = 20 m/s
v B = 30 m/s
Karena bergerak pada waktu bersamaan, maka :
s total = (v A x t A) + (v b x t B)
1200 = 20. t A + 30. t B
t A
dan t B merupakan waktu tempuh sejauh 1200 m pada masing - masing mobil. Karena t A sama dengan t B (begerak dalam waktu bersamaan), maka berlaku :
1200 = vA. t A + vB. t B
1200 = 20. t A + 30. t A
1200 = 50. t A
t A = 1200 / 50
t A = 24 sekon