Materi Fisika Gerak Lurus , Sekolah Menengah Atas Kelas I

Materi Fisika Gerak Lurus - Gerak merupakan perubahan posisi (kedudukan) sebuah benda terhadap sebuah acuan tertentu. Perubahan letak benda dapat dilihat dengan cara membandingkan posisi benda tersebut dengan titik yang dianggap tidak bergerak.

Pada BAB II ini kita akan memualai pembahasan kita dengan materi Gerak Lurus. Studi mengenai gerak suatu benda, gaya dan energi yang saling berhubungan disebut mekanika. Nah pada permulaan BAB akan kita pelajari mengenai gerak tanpa rotasi ( berputar).

Kedudukan, Jarak dan Perpindahan

Dalam materi fisika gerak lurus ini, mau tidak mau kita akan berbicara atau bersinggungan langsung dengan Jarak, perpindahan atau juga kedudukan. Karena benda begerak berarti berpindah (perpindahan) dan perpindahan pasti menempuh jarak.

Kedudukan dapat kita definisikan dengan letak (posisi) sebuah benda pada waktu tertentu terhadap kerangka acuan. Mungkin teman - teman akan bertanya mengapa ada kerangka acuan. Ya, pengukuran posisi, jarak dan kelajuan sebuah benda harus mengau pada kerangka acuan. Perhatikan contoh berikut ini :

Jarak kota Yogyakarta adalah 300 Km, atau kecepatan kereta itu 120 Km/Jam

 Pernyataan tersebut kurang lengkap. Jarak kota Yogyakarta 300 Km diukur dari mana ?  Begitu juga dengan kecepatan kereta tersebut. Siapa yang mengukurnya dan dalam posisi bagaimana. Orang yang bergerak dengan sepeda motor, dan orang yang berdiri diam akan mempunyai hasil pengukuran yang berbeda.

Dalam ilmu fisika definisi jarak dan perpindahan tidaklah sama. Perpindahan adalah perubahan posisi benda dalam selang waktu tertentu. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut ini :

Sumbu x(m) mewakili jarak yang ditempuh sebuah benda. Mula - mula benda berada pada posisi x1 pada waktu t1. Kemudian benda bergerak hingga pada posisi x2 dengan waktu t2. Maka kita dapat menentukan perpindahan benda tersebut dengan formulasi :

Simbol "Delta" diatas untuk menunjukan bahwa dalam perpindahan terjadi perubahan nilai yaitu dari x1 menjadi x2 sehingga. Dalam gambar diatas nilai perubahan untuk benda tersebut adalah x2 - x1 = 20 (m).

Perlu diketahui, dalam contoh diatas anak panah tebal yang menunjukan perpindahan sebuah benda mengarah ke kanan. Sebaliknya jika mengarah ke kiri makan perpindahan bertanda (-) yang menunjukan  bahwa benda tersebut bergerak ke arah kiri.

Kelajuan dan Kecepatan

Sekarang kita lanjutkan dengan kelajuan dan kecepatan. Kelajuan atau Laju adalah jarak total yang ditempu oleh benda yang bergerak dalam waktu tertentu. Contoh sebuah mobil menempuh jarak 240 Km dalam waktu 3 jam, ini dapat kita katakan bahwa kelajuan mobil tersebut rata - tara 80 Km/ jam.

Dengan persamaan matematis kelajuan dapat kita tuliskan sebagai berikut :

v = Kelajuan rata - rata (m/s)
s = Total Jarak yang ditempuh (m)
t = Waktu yang diperlukan (s)

Kecepatan memang seringkali kita samakan dengan kelajuan. Namun dalam ilmu Fisika terdapat perbedaan antara keduanya. Kelajuan adalah sebuah nilai positif yang menyatakan perbandingan antara jarak total dan waktu yang ditempuh sebuah benda bergerak.

Kecepatan menyatakan besar atau nilai dan juga arah perpindahan sebuah benda yang bergerak. Jadi kita dapat katakan bahwa kecepatan merupakan besaran vektor. Sedangkan dalam penulisannya kecepatan berhubungan dengan perpindahan, bukan jarak total yang ditempuh.

Kecepatan juga memiliki sifat yang sama dengan kelajuan dimana ketika kita gambarkan dalam bidang kartensium dimana perpindahan bernilai (-), ini berarti benda bergerak ke arah kiri. Arak kecepatan selalu sama dengan arah perpindahan sebuah benda.

Kecepatan Sesaat

Teman - teman telah mengetahui kecepatan rata - rata dan kelajuan rata - rata. Lalu apa yang dimaksud dengan kecepatan sesaat ? Perhatikan kasus berikut. Ketika kita mengendarai sepeda motor untuk menempuh jarak 120 Km dalam waktu 2 jam. Kendaraan kita pasti tidak mungkin secara kontinue mempunyai kecepatan pas yaitu 60 km/jam.

:Nah kecepatan dalam waktu tertentu inilah yang kita sebut dengan kecepatan sesaat. Yaitu kecepatan rata - rata dalam selang waktu yang sangat kecil. Dalam persamaan matematika untuk memepermudah definisi diatas dinyatakan sebagai berikut :

Mungkin sampai di sini teman - teman masih bingung. Tenang saja, nanti kita berikan contoh - contoh kasus tentang materi kita ini untuk mempermudah pemahaman kita. Terkadang memang, materi terlihat membingungkan, namun ketika kita sampai pada soal, semuanya akan terasa mudah dan simpel.

Percepatan

Percepatan adalah perubahan kecepatan. Apabila teman - teman mengendarai sepeda motor, tidak mungkin langsung pada kecepatan 60 Km/ jam akan tetapi mulai dari 0 km/jam kemudian meningkat hingga mencapai kecepatan tertentu, dan malah dapat ditambah lagi.

Nah perubahan kecepatan inilah yang disebut percepatan atau perubahan kecepatan tiap satuan waktu. Secara matematis didefinisikan sebagai perubahan kecepatan dibagi waktu yang dibutuhkan untuk perubahan tersebut.

Percepatan Sesaat

Percepatan juga memiliki nilai sesaat. Percepatan sesaat dapat didefinisikan sebagai percepatan rata - rata pada waktu yang sangat kecil (mendekati 0).

Dalam hal ini delta v adalah perubahan kecepatan yang sangat kecil . Perhatikan pernyataan berikut ini.

percepatan menunjukkan seberapa cepat kecepatan berubah, sementara kecepatan menunjukkan seberapa cepat posisi berubah.