Gerak lurus dibedakan menjadi gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan. Gerak merupakan perubahan posisi (kedudukan) suatu benda terhadap sebuah acuan tertentu. Perubahan letak benda dilihat dengan membandingkan letak benda tersebut terhadap suatu titik yang diangggap tidak bergerak (titik acuan), sehingga gerak memiliki pengertian yang relatif.
1. Titik Acuan, Posisi, Lintasan, dan Gerak Benda.
a. Titik Acuan
Titik acuan merupakan titik dimulainya suatu pengukuran atau suatu titik yang menjadi standar perhitungan terhadap benda yang akan ditinjau. Misalkan jarak meja adalah 2 meter dari pintu. Dengan demikian, yang menjadi titik acuannya adalah pintu dan yang ditinjaunya adalah meja. Akan menjadi rancu apabila kita tidak menyebutkan suatu acuan, misalnya jarak meja itu adalah 2 meter. Kita tidak mengetahui jarak meja tersebut di ukur dari mana.
b. Posisi
Posisi adalah letak suatu benda pada suatu waktu tertentu terhadap suatu acuan tertentu.
Misal titik acuan pada garis diatas adalah titik O. Maka kita bisa menyatakan posisi titik-titik lainnya dengan menggunakan tanda positif untuk sebelah kanan dan negatif untuk sebelah kiri. Titik B adalah +6 dan titik C adalah -3, lalu untuk titik acuan lainnya (titik acuan di titik D), maka titik A adalah +6 dan titik O +4.
c. Lintasan
Lintasan adalah titik – titik posisi yang dilalui oleh suatu benda yang bergerak. Lintasan gerak benda ini dapat berbentuk lurus, parabola, ataupun berbelok.
d. Gerak Benda
Gerak benda adalah perubahan posisi dari suatu benda pada waktu tertentu terhadap titik acuan tertentu. Suatu benda dapat dikatakan bergerak apabila posisi benda senantiasa berubah terhadap suatu acuan tertentu.
Misalkan ada anak berjalan menggunakan sepatu menuju rumah nenek. Maka anak tersebut dapat dikatakan bergerak terhadap rumah nenek karena terjadi perubahan posisi anak tersebut terhadap titik acuan (rumah nenek). Tetapi apabila yang menjadi titik acuannya adalah sepatu, maka anak tersebut dikatakan tidak bergerak terhadap sepatu karena tidak terjadi perubahan posisi terhadap titik acuan (sepatu). Dengan demikian gerak benda ini bersifat relatif tergantung titik acuan yang dipakai.
2. Jarak dan Perpindahan
a. Jarak
Jarak adalah sebagai panjang lintasan yang ditempuh oleh suatu benda yang bergerak dalam selang waktu tertentu. Jarak merupakan besaran skalar yang tidak bergantung pada arah. Besar jarak dihitung dengan mengakumulasikan panjang lintasan total yang ditempuh oleh suatu benda dari mulai bergerak sampai berhenti.
b. Perpindahan
Perpindahan adalah perubahan kedudukan atau posisi dalam selang waktu tertentu. Besar perpindahan dihitung dari kedudukan awal dan kedudukan akhir atau perubahan posisi dari kedudukan awal sampai kedudukan akhir dengan kata lain perpindahan adalah jarak terdekat dari kedudukan awal sampai kedudukan akhir. Perpindahan ini merupakan besaran vektor karena memiliki arah.
Perhatikan gambar berikut !
Dalam arena balap moto gp, start dan finish berada pada satu garis. Satu putaran dihitung dari garis start sampai garis start lagi. Pada setiap putaran, jarak yang ditempuh seorang pembalap sama dengan panjang lintasan yang dilaluinya.
Misalkan untuk melakukan 1 kali putaran, pembalap menempuh lintasan dari titik A menuju titik E melalui titik B, C dan D. jarak yang ditempuh oleh pembalap adalah jarak A ke B ditambah jarak B ke C ditambah jarak C ke D dan ditambah jarak D ke E. jika melakukan 20 kali putaran maka 20 dikali panjang lintasan 1 putaran. Secara matematis ditulis sebagai berikut :
Jarak = (AB + BC + CD + DE) × 20, anggap saja panjang lintasan sirkuit adalah 5 km, maka AB + BC + CD + DE = 5 km
Sehingga jarak yang ditempuh pembalap selama race adalah Jarak = 5 km × 20 = 100 km
Sementara itu, perpindahan dalam satu putaran adalah perubahan kedudukan dari titik A ke titik E. karena kedudukan di awal di titik A sama dengan kedudukan akhir di titik E, maka perpindahannya sama dengan nol meskipun pembalap melakukan 20 kali putaran. Secara matematis, perpindahan pembalap adalah sebagai berikut
Perpindahan = A-E × 20 Perpindahan = 0 km × 20 = 0 km.
c. Rumus Jarak dan Perpindahan
Dalam fisika, jarak dilambangkan x atau s. sedangkan perpindahan dilambangkan ∆x atau ∆s. Secara matematis, rumus jarak dapat dituliskan sebagai berikut:
x = x1 + x2 + x3 + x4 +…+xn atau s = s1 + s2 + s3 + s4 +…+sn
Rumus jarak tersebut berlaku untuk semua arah gerak benda baik yang segaris, tegak lurus maupun sembarang arah. Perhatikan contoh berikut :
Sedangkan untuk perpindahan, rumusnya secara umum adalah sebagai berikut:
∆s = jarak terdekat dari posisi awal ke posisi akhir
Untuk mencari nilai perpindahan, disetiap arah gerak yang berbeda, rumusnya juga berbeda perhatikan gambar dibawah ini :
d. Perbedaan Jarak dan Perpindahan
| No | Jarak | Perpindahan |
|---|---|---|
| 1. | Jarak adalah besaran skalar | Perpindahan adalah besaran vektor |
| 2. | Jarak merupakan panjang lintasan gerak sebuah benda | Perpindahan hanya ditentukan oleh kedudukan awal dan kedudukan akhir |
| 3. | Jarak selalu bertanda positif | Perpindahan dapat bertanda positif atau negatif bergantung arah perpindahan |
3. Kecepatan dan Kelajuan
Kecepatan dan kelajuan sudah sangat familiar dalam masyarakat. Bahkan penggunaan kedua istilah ini terkadang salah. Contoh “kecepatan motor Rico adalah 45 km/jam”. Apakah pernyataan tersebut benar atau salah? Mari kita kembalikan ke definisi fisikanya.
a. Kecepatan
Kecepatan merupakan perpindahan yang dilakukan oleh suatu benda setiap satuan waktu. Pada pembahasan mengenai jarak dan perpindahan kita sudah mengenal bahwa perpindahan merupakan besaran vektor (besaran yang dinyatakan dalam besarnya dan juga arahnya) sedangkan waktu merupakan besaran skalar. Besaran vektor jika dibagi dengan besaran skalar akan menghasilkan besaran vektor.
Dengan demikian kecepatan merupakan besaran vektor sehingga kecepatan harus dinyatakan besarnya dan juga arahnya. Maka pernyataan “kecepatan motor Rico adalah 45 km/jam” kurang tepat. Seharunya apabila ingin menyatakan kecepatan pernyataannya adalah “kecepatan motor Rico adalah 45 km/jam ke arah selatan”.
Satuan dari kecepatan adalah ms-1, lalu untuk mengukur kecepatan bisa menggunakan alat yang bernama velocitymeter.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar