KINEMATIKA GERAK LURUS

Materi fisika sangat kental sekali dengan gerak benda. Pada pokok bahasan tentang gerak dapat timbul dua pertanyaan : Bagaimana sifat-sifat gerak tersebut (besaran-besaran yang terkait)? Kedua : Mengapa benda itu bisa bergerak? Pertanyaan pertama inilah yang dapat dijelaskan dengan pokok bahasan Kinematika Gerak. Sedangkan pertanyaan kedua dapat dijawab pada pokok bahasan Dinamika Gerak (bab berikutnya).

Sebagai contoh gerak sepeda motor pada gambar di atas. Untuk materi kinematika cukup ditanya berapa panjang lintasannya, bagaimana kecepatan dan percepatannya?

GERAK

1.   Pengertian Gerak dan Acuannya

      Gerak adalah perubahan kedudukan atau tempat suatu benda terhadap titik acuan atau titik asalnya. Jadi bila suatu benda kedudukannya berubah setiap saat terhadap titik acuannya maka benda tersebut dikatakan sedang begerak. Sebenarnya semua benda yang ada dipermukaan bumi selalu dalam keadaan bergerak terhadap matahari sebagai titik acuan. Selain itu benda yang ada dialam semesta ini melakukan gerak relatif satu terhadap yang lainnya sebagai contoh:

a.    Orang duduk dalam kereta api yang sedang berjalan. Orang tersebut diam terhadap kereta api, tetapi bergerak terhadap orang lain yang ada dipinggir jalan.

b.    Rumah diam terhadap bumi. Tetapi karena bumi bergerak terhadap matahari,yaitu bumi mengelilingi matahari dalam peredarannya maka rumah bergerak terhadap matahari.

      Jenis gerak dari suatu benda ditentukan oleh bentuk lintasannya. Jika benda bergerak dengan lintasan berupa garis lurus disebut dengan gerak lurus, jika lintasannya berbentuk lingkaran disebut gerak melingkar dan lintasanya berbentuk parabola disebut gerak parabola.

2. Jarak dan Perpindahan

          Perlu diingat bahwa perpindahan berbeda dengan jarak. Perpindahan adalah perubahan kedudukan suatu benda dihitung dari kedudukan awal, sedangkan jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh benda. Perpindahan merupakan besaran vektor sedangkan jarak besaran skalar.

     

Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Dalam kehidupan sehari-hari, seringkali kita menemukan peristiwa yang berkaitan dengan gerak lurus beraturan, misalnya orang yang berjalan dengan langkah kaki yang relatif konstan, mobil yang sedang bergerak, atau kereta api yang bergerak pada lintasan rel yang lurus dengan laju yang relatif konstan.

Sudah tahukah kalian dengan apa yang dinamakan gerak lurus beraturan?

Gerak lurus beraturan yang disingkat dengan GLB merupakan nama dari suatu gerak benda yang memiliki kecepatan beraturan. Bagaimanakah kecepatan beraturan itu? Tentu kalian sudah bisa mengerti bahwa kecepatan beraturan adalah kecepatan yang besar dan arahnya tetap sehingga lintasannya pasti berupa garis lurus.

Kalian mungkin pernah naik mobil dan melihat spedometernya yang menunjukkan nilai tetap dan arahnya tetap pula (misal 72 km/jam ke utara) maka pada saat itulah mobilnya bergerak GLB. Pesawat terbang yang sedang terbang pada ketinggian stabil dan kereta api pada jalan yang jauh dari stasiun akan bergerak relatif GLB. Disebut relatif GLB karena kecepatannya ada perubahan yang sangat kecil. Contoh lain benda yang bergerak GLB adalah mobil mainan otomatis.

Sifat gerak benda GLB dapat dijelaskan melalui grafik. Grafiknya dapat ditentukan dari eksperimen gerak mobil mainan dengan menggunakan kertas ketik. Grafik besar kecepatan v terhadap waktunya dapat dilihat seperti pada berikut.

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Pernahkah kalian melihat benda jatuh? Jika kalian mencermati benda yang jatuh maka kecepatan benda itu akan bertambah semakin besar. Jika benda kalian lemparkan ke atas maka kecepatannya akan berkurang. Contoh gerak ini memiliki kecepatan yang berubah secara beraturan dan lintasannya lurus. Gerak seperti ini dinamakan gerak lurus berubah beraturan disingkat GLBB. Contoh lainnya adalah gerak pesawat saat akan take of maupun saat landing.

Dari contoh dan pengertian di atas dapatkah kalian menjelaskan sifat-sifat gerak GLBB? Kalian pasti mengingat lintasannya yaitu harus lurus. Kemudian kecepatannya berubah secara beraturan, berarti pada gerak ini memiliki percepatan. Agar kecepatan (v) berubah beraturan maka percepatan (a) harus tetap.

Sifat percepatan gerak benda ini dapat dijelaskan melalui grafik a-t seperti pada gambar berikut ini.