Pernahkah Anda melihat atau mengamati pesawat terbang yang mendarat di landasannya? Berapakah jarak tempuh sampai pesawat tersebut berhenti? Ketika Anda menjatuhkan sebuah kerikil dari ketinggian tertentu, berapa waktu yang diharapkan sampai mencapai permukaan tanah? Semua pertanyaan tersebut bekerjasama dengan gerak yang akan dibahas dalam Materi Pelajaran Kinematika Gerak.
Dalam Materi Pelajaran Kinematika Gerak, Anda akan mempelajari gerak satu dimensi tanpa mempedulikan penyebabnya atau disebut dengan gerak lurus. Sebagai contoh, sebuah kendaraan beroda empat yang bergerak pada lintasan yang licin dengan kecepatan tertentu. Anda sanggup memilih seberapa cepat kendaraan beroda empat tersebut melaju dan seberapa jauh jarak yang sanggup ditempuh dalam selang waktu tertentu. Untuk lebih mempermudah dalam memahami materi gerak dalam satu dimensi, pelajari bahasan-bahasan dalam Materi Pelajaran Kinematika Gerak dengan saksama. Langsung saja kita simak selengkapnya…..
A. Pendahuluan dan Pengertian
Gerak adalah satu kata yang dipakai untuk menjelaskan aksi, dinamika, atau terkadang gerakan dalam kehidupan sehari-hari. Suatu benda dikatakan bergerak apabila kedudukannya berubah terhadap acuan/posisi tertentu. Suatu benda dikatakan bergerak bila posisinya setiap ketika berubah terhadap suatu teladan tertentu. Konsep mengenai gerak yang dirumuskan dan dipahami ketika ini didasarkan pada kajian Galileo dan Newton. Cabang ilmu fisika yang mempelajari ihwal gerak disebut mekanika. Mekanika terdiri dari kinematika dan dinamika.
Kinematika adalah ilmu yang mempelajari bagaimana gerak sanggup terjadi tanpa memperdulikan penyebab terjadinya gerak tersebut. Sedangkan
dinamika adalah ilmu yang mempelajari gerak dengan menganalisis seluruh penyebab yang menyebabkan terjadinya gerak tersebut. Seperti apa yang menyebabkan sebuah bulu ayam jatuh tidak bersamaan dengan kertas yang diremas. Padahal berdasarkan Galileo semua benda akan jatuh bersamaan kalau dijatuhkan dari ketinggian yang sama.
B. Gerak Lurus
Gerak lurus adalah gerakan suatu benda/obyek yang lintasannya berupa garis lurus (tidak berbelok-belok). Dapat pula jenis gerak ini disebut sebagai suatu translasi beraturan. Pada rentang waktu yang sama terjadi perpindahan yang besarnya sama. Seperti gerak kereta api di rel yang lurus.
1. Posisi
Posisi atau kedudukan adalah suatu kondisi vektor yang merepresentasikan keberadaan satu titik terhadap titik lainnya yang sanggup dijabarkan dengan koordinat kartesius, dengan titik (0,0) ialah titik yang selain dua titik tersebut namun masih berkolerasi atau salah satu dari dua titik tersebut.
2. Jarak dan Perpindahan
Jarak adalah panjang lintasan gotong royong yang ditempuh oleh suatu benda dalam waktu tertentu mulai dari posisi awal dan selesai pada posisi akhir. Jarak merupakan besaran skalar lantaran tidak bergantung pada arah. Oleh lantaran itu, jarak selalu bernilai positif. Besaran jarak ialah ‘s’.
Perpindahan adalah perubahan posisi atau kedudukan suatu benda dari keadaan awal ke keadaan akhirnya. Perpindahan merupakan besaran vektor(untuk lebih jelasnya, simak gambar di bawah). Perpindahan hanya mempersoalkan jarak antar kedudukan awal dan selesai suatu objek. Besaran perpindahan ialah ‘d’. Untuk mengetahui perbedaan antara jarak dan perpindahan, mari kita simak gambar dibawah ini:
Heri dan Dita setiap pagi berangkat sekolah bersama-sama. Heri menempuh jarak 700 m, yaitu menempuh 300 m dari rumahnya menuju rumah Dita dan menempuh lagi 400 m dari rumah Dita menuju sekolah. Namun, perpindahan Heri sejauh 500 m dari rumahnya menuju sekolah.
3. Kelajuan dan Kecepatan
Kelajuan adalah besarnya kecepatan suatu objek. Kelajuan tidak mempunyai arah sehingga termasuk besaran skalar. Rumus kelajuan ialah sebagai berikut:
| Keterangan: |
| v = kelajuan rata-rata (m/s) |
| s = jarak (m) |
| t = waktu tempuh (s) |
Satuan diatas memakai SI. Sedangkan kalau anda ingin memakai satuan km/h. Maka rubah saja satuan jarak menjadi ‘k’ dan waktu tempuh menjadi ‘h’.
Kecepatan adalah besaran vektor yang mengatakan seberapa cepat benda berpindah. Kecepatan juga sanggup berarti kelajuan yang mempunyai arah. Misal sebuah kendaraan beroda empat bergerak ke timur dengan kecepatan 60 km/jam. Rumus kecepatan tidak jauh berbeda dengan rumus kelajuan bahkan sanggup dikatakan sama. Rumusnya ialah sebagai berikut:
| Keterangan: |
| v = kecepatan rata-rata (m/s) |
| s = perpindahan (m) |
| t = selang waktu (s) |
4. Gerak Lurus Beraturan
Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak yang lintasannya lurus dan kecepatannya tetap. Cara menghitung jarak dari suatu gerak beraturan. Yaitu dengan mengalikan kecepatan(m/s) dengan selang waktu(s).
| Keterangan: |
| v = kecepatan rata-rata (m/s) |
| s = perpindahan (m) |
| t = selang waktu (s) |
5. Gerak Lurus Berubah Beraturan
Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak yang lintasannya lurus dan kecepatannya berubah secara beraturan/berpola. Ada dua kemungkinan GLBB, yaitu GLBB dipercepat dan GLBB diperlambat. Rumus GLBB dituliskan sebagai berikut.
| Keterangan: |
| vt = kecepatan selesai atau kecepatan sehabis t sekon (m/s) |
| v0 = kecepatan awal (m/s) |
| a = percepatan (m/s2) |
| t = selang waktu (s) |
| s = jarak tempuh (m) |
Selain itu, anda juga sanggup menghitung jarak tempuh yang dialami benda yang bergerak lurus berubah beraturan dengan rumus luas matematika.
Percepatan adalah perubahan kecepatan dalam satuan waktu tertentu. Percepatan termasuk besaran vektor. Satuan SI percepatan ialah m/s
2. Percepatan sanggup bernilai positif dan negatif. Bila nilai percepatan positif, hal ini mengatakan bahwa kecepatan benda yang mengalami percepatan positif ini bertambah (dipercepat). Sedangkan bila negatif, hal ini berarti kecepatannya menurun (diperlambat). Jika gerak suatu benda lurus dan kecepatannya tidak berubah, maka resultan percepatannya ialah 0. Rumus percepatan ialah sebagai berikut.
| Keterangan: |
| a = percepatan rata-rata (m/s2) |
 = perubahan kecepatan (m/s)
|
 = selang waktu (s) |
C. GLBB dalam Kehidupan
1. Gerak Jatuh Bebas
Gerak jatuh bebas ialah gerak sebuah objek yang jatuh dari ketinggian tanpa kecepatan awal yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Benda-benda yang jatuh bebas di ruang hampa menerima percepatan yang sama. Benda-benda tersebut kalau di kenyataan mungkin disebabkan lantaran gaya gesek dengan udara. Rumus-rumus gerak jatuh bebas ialah sebagai berikut.
| Keterangan: |
| vt = kecepatan ketika t sekon (m/s) |
| g = percepatan gravitasi bumi (9,8 m/s2) |
| h = jarak yang ditempuh benda (m) |
| t = selang waktu (s) |
2. Gerak Vertikal ke Bawah
Gerak Vertikal ke bawah ialah gerak suatu benda yang dilemparkan vertikal ke bawah dengan kecepatan awal dan dipengaruhi oleh percepatan. Rumus-rumus gerak vertikal ke bawah ialah sebagai berikut.
| Keterangan: |
| h = jarak/perpindahan (m) |
| v0 = kecepatan awal (m/s) |
| vt = kecepatan sehabis t (m/s) |
| g = percepatan gravitasi (9,8 m/s2) |
| t = selang waktu (s) |
3. Gerak Vertikal ke Atas
Gerak vertikal ke atas ialah gerak suatu benda yang dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal tertentu (v
0) dan percepatan g ketika kembali turun. Rumus gerak vertikal ke atas ialah sebagai berikut.
Di titik tertinggi benda, kecepatan benda ialah nol. Persamaan yang berlaku di titik tertinggi ialah sebagai berikut.
| Keterangan: |
| tnaik = selang waktu dari titik pelemparn sampai mencapai titik tertinggi (s) |
| v0 = kecepatan awal (m/s) |
| g = percepatan gravitasi (9,8 m/s2) |
| hmaks = jarak yang ditempuh sampai titik tertinggi (m) |
Saat mulai turun, persamaannya sama menyerupai gerak jatuh bebas. Rumusnya adalah:
Jadi, sanggup disimpulkan bahwa waktu ketika naik sama dengan waktu ketika turun.
= perpindahan (m)
