GERAK PADA BENDA

Seperti hanya pada makhluk hidup, benda dapat bergerak karena adanya gaya. Gaya yang bekerja pada benda, akan mengakibatkan benda tersebut bergerak. Benda yang bergerak akan mengalami perubahan posisi (perubahan kedudukan). 

Perubahan posisi dapat dikenal dalam dua istilah yaitu jarak dan perpidahan.

Jarak merupakan panjang lintasan yang ditempuh, sedangkan perpindahan merupakan jumlah lintasan yang ditempuh dengan memperhitungkan posisi awal dan akhir benda, atau dengan kata lain perpindahan merupakan jarak lurus dari posisi awal sampai posisi akhir.

Contoh:

Setiap hari kamu berangkat dari rumah ke sekolah kemudian kembali lagi ke rumah. Jika diukur, misalnya jarak rumah ke sekolah 2 km, maka jarak tempuh yang kamu lakukan setiap hari adalah 4 km. Namun, perpindahan yang kamu lakukan bernilai nol km.

Adanya perpindahan yang di alami oleh benda dalam selang waktu tertentu menghasilkan kecepatan atau kelajuan. 

1. Kecepatan merupakan perpindahan selama selang waktu tertentu. Kecepatan termasuk besaran vektor karena memiliki nilai dan arah.
2. Kelajuan merupakan kelajuan termasuk besaran skalar karena hanya memiliki nilai.

Contoh:
Seseorang berlari 10 m/s ke arah barat. Dari pernyataan tersebut dapat ditarik kesimpulan bahwa kelajuan pelari tersebut 10 m/s, sedangkan kecepatannya adalah 10 m/s ke arah barat.

Apabila kecepatan, kelajuan dinyatakan dengan v, perpindahan, jarak dinyatakan s dan waktu tempuh t secara matematis dirumuskan:

Keterangan:

V = kecepatan atau kelajuan benda (m/s)

s = jarak atau perpindahan benda (m)

t = waktu (detik)

Contoh Soal:
Seorang anak mencapai waktu 30 detik untuk menempuh sejauh 450 meter. Berapakah kelajuan anak tersebut?

Penyelesaian:
Dik : s = 450 m dan t = 30 s
Dit : v = ...?

Jawab: 
v = s/t
v = 450 m / 30 s
v= 15 m/s

Gerak yang dialami benda dikelompokkan dua jenis yaitu, gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan.

A. Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Gerak LurusBeraturan (GLB) adalah gerak benda dengan lintasan garis lurus dan memiliki kecepatan setiap saat tetap. Kecepatan tetap adalah saat benda menempuh perpindahan yang sama selang waktu yang dibutuhkan juga sama.

Contoh:

Apabila sebuah mobil bergerak dengan kecepatan tetap 10 m/s, pernyataan ini mengandung makna setiap menit mobil tersebut menempuh jarak 10 meter.
Hubungan kecepatan, waktu dan jarak dalam GLB dapat digambarkan sebagai berikut:

B. Gerak Lurus Berubah Beraturan

Gerak lurus berubah beraturan adalah gerak benda dengan lintasan garis lurus dan memiliki kecepatan setiap saat berubah. Percepatan adalah perubahan kecepatan terhadap selang waktu.

Pada gerak lurus berubah beraturan gerak benda dapat mengalami percepatan atau perlambatan. Gerak benda yang mengalami percepatan disebut gerak lurus berubah beraturan dipercepat, sedangkan gerak yang mengalami perlambatan disebut gerak lurus berubah beraturan diperlambat.

Perubahan kecepatan itu dapat dirumuskan dengan persamaan:

keterangan:

a      = percepatan (m/s²⁾

ΔV  = perubahan kecepatan (m/s) = V₂ – V₁

V₂   = kecepatan akhir

V_{1   = kecepatan awal}

_{t       = waktu (s/ detik)}

_{Contoh Soal:}

Benda bergerak dengan kecepatan awal 2 m/s, selanjutnya benda dipercepat secara beraturan sehingga kecepatannya menjadi 10 m/s dalam selang waktu 4 sekon. Berapa percepatan yang dialami benda itu?

Penyelesaian
Diketahui : 
v ₁ = 2 m/s
v ₂ = 10 m/s
t = 4 sekon
Ditanyakan : a = …?
Jawab :
a= ΔV/t
a = (10 m/s - 2 m/s)/ 4s
a= 2 m/s²⁾

Pada GLBB, hubungan percepatan, kecepatan, dan waktu dapat digambarkan dalam grafik seperti berikut:

_{Percepatan benda tidak hanya terjadi pada gerak horijontal tetapi juga vertikal.} Semua benda yang ada di permukaan bumi mengalami gaya gravitasi. Gaya gravitasi yang dimaksud adalah gaya tarik oleh bumi sehingga benda mengalami percepatan konstan sebesar 10 m/s² (percepatan gravitasi).