Gerak

MAKALAH

GERAK

BAB I

PENDAHULUAN

1.        Latar Belakang

Gerak adalah perubahan posisi suatu benda terhadap titik acuan.Titik acuan sendiri didefinisikan sebagai titik awal atau titik tempat pengamat. Gerak meliputi gerak lurus beraturan, gerak lurus berubah beraturan dipercepat dan diperlambat, gerak jatuh bebas, gerak peluru atau gerak parabola, dan gerak melingkar.

Gerak bersifat relatif dan bersifat semu.Gerak bersifat relatif artinya gerak suatu benda sangat bergantung pada titik acuannya.Benda yang bergerak dapat dikatakan tidak bergerak, sebagai contoh meja yang ada di bumi pasti dikatakan tidak bergerak oleh manusia yang ada di bumi.Tetapi bila matahari yang melihat maka meja tersebut bergerak bersama bumi mengelilingi matahari.

Sedangkan gerak bersifat semu adalah benda yang diam tetapi seolah-olah bergerak karena gerakan pengamat.Contoh yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah ketika kita naik mobil yang berjalan maka pohon yang ada dipinggir jalan kelihatan bergerak.Ini berarti pohon telah melakukan gerak semu.Gerakan semu pohon ini disebabkan karena kita yang melihat sambil bergerak.

Pada makalah ini akan dibahas tentang gerak dalam Fisika serta macam-macamnya.

2.        Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka penyusun merumuskan beberapa permasalahan yang akan dibahas pada makalah ini, yaitu :

1.      Apa Pengertian dari gerak?

2.      Bagaimana cara menentukan dan mencari Jarak dan perpindahan?

3.      Bagaimana cara menentukan dan mencari Kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat?

4.      bagaimana menentukan percepatan ?

5.      apa sajakah Macam-Macam gerak?

6.      Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi gerak benda?

7.      apa saja Jenis-Jenis Gerak Benda?

8.      apa Kegunaan Gerak Benda dalam Kehidupan Sehari-hari?

3.        Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah sebagai berikut :

1.      Agar kita mengetahui pengertian dari gerak dalam Fisika

2.      Agar mengetahui bagaimana cara menentukan dan mencari Jarak dan perpindahan

3.      Agar mengetahui agaimana cara menentukan dan mencari Kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat

4.      Agar mengetahui bagaimana menentukan percepatan

5.      Agar dapat mengetahui apa sajakah Macam-Macam gerak

6.      Agar dapat mengetahui Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi gerak benda

7.      Agar dapat mengetahui apa saja Jenis-Jenis Gerak Benda

8.      Agar dapat mengetahui apa Kegunaan Gerak Benda dalam Kehidupan Sehari-hari

BAB II

PEMBAHASAN

A.        Pengertian Gerak

            Dapatkah kamu mengendarai sepeda sambil memperhatikan kecepatan sepedamu? Tentunya sangat sukar kamu lakukan karena sepeda tidak dilengkapi dengan speedometer sebagai alat pengukur kecepatan. Lalu bagaimana agar kamu tetap dapat mengetahui kecepatan sepeda yang kau kendarai. Kamu harus membagi jarak yang kau tempuh selama bersepeda dengan waktu tempuhnya. Hasil itulah yang dinamakan kecepatan rata-rata sepedamu. Kamu bersepeda berarti melakukan gerak. Dalam fisika gerak bersepeda itu dinamakan gerak lurus. Ada pula gerak lainnya misalnya gerak parabola, seperti gerak bola yang ditendang melambung. Pada bab gerak ini kamu akan memperdalam gerak sebagai ilmu kinematika, yaitu mempelajari gerak tanpa memperhatikan gayanya

            Benda-benda di alam semesta ini ada yang diam ada pula yang bergerak. Perhatikan batu-batu di pinggir jalan, mereka diam terhadap jalan kecuali mendapat dorongan dari luar misalkan ditendang oleh kaki seorang anak. Perhatikan rumah-rumah di sekeliling kita, mereka diam terhadap pohon-pohon di sekelilingnya

            Perhatikan pula orang yang berolah raga lari di jalan, ia bergerak terhadap batu di pinggir jalan maupun terhadap rumah-rumah dan pohon-pohon. Dengan demikian apakah yang dimaksud gerak ? Suatu benda dikatakan bergerak jika benda itu mengalami perubahan kedudukan terhadap titik tertentu sebagai acuan. Jadi jelaslah bahwa gerak adalah perubahan posisi atau kedudukan terhadap suatu titik acuan tertentu.

            Sekarang perhatikan orang yang berlari di mesin lari fitness atau kebugaran, Apakah ia mengalami perubahan kedudukan terhadap tiang pegangan di mesin tersebut. Ternyata tidak. Dalam fisika orang tersebut tidak dikatakan bergerak, karena tidak mengalami perubahan posisi atau kedudukan dalam selang waktu yang ditempuhnya. Demikian pula anak yang bermain komputer dikatakan tidak mengalami gerak karena sepanjang waktu ia hanya duduk di kursinya. Dapat dikatakan pula anak tersebut diam terhadap kursi yang diduduki, dalam hal ini kursi berperan sebagai kerangka acuan. Penempatan kerangka acuan dalan peninjauan gerak merupakan hal yang sangat penting, mengingat gerak dan diam itu mengandung pengertian yang relatif. Sebagai contoh seorang yang duduk di dalam kereta api yang bergerak, dapat dikatakan bahwa orang tersebut diam terhadap bangku yang didudukinya dan terhadap kereta api tersebut. Namun orang tersebut bergerak relatif terhadap stasiun maupun terhadap pohon-pohon yang dilewatinya. Sekarang orang tersebut berjalan-jalan di dalam kereta api searah dengan kecepatan kereta, dapat dikatakan bahwa orang tersebut  bergerak relatif terhadap kereta, terhadap stasiun, terhadap pohon-pohon tetapi orang tersebut diam terhadap buku yang dipegangnya.

Gerak adalah suatu perubahan tempat kedudukan pada suatu benda dari titik keseimbangan awal.Sebuah benda dikatakan bergerak jika benda itu berpindah kedudukan terhadap benda lainnya baik perubahan kedudukan yang menjauhi maupun yang mendekati.

Sebuah partikel yang bergerak memerlukan waktu untuk mengubah posisi tertentu, dan dalam geraknya tentu saja mempunyai kecepatan. Kecepatan sebuah partikel adalah perubahan posisi tiap satuan detik. Kecepatan rata-rata (v) partikel dalam selang waktu Δt adalah:

v =  

Δr = pergeseran, berupa besaran vektor dan

Δt = selang eaktu berupa besaran skalar

B. Jarak dan Perpindahan

Selama bergerak benda mengalami perubahan kedudukan. Menurut Bresnick, garis lurus terpendek yang menghubungkan titik awal dan titik akhir, tanpa mempedulikan lintasannya disebut dengan perpindahan Jadi selisih kedudukan akhir dan kedudukan awal disebut dengan perpindahan. Sedangkan seluruh lintasan yang ditempuh benda disebut sebagai jarak. Jarak merupakan besaran skalar, sedangkan perpindahan termasuk besaran vektor. Sebagai contoh, seorang siswa yang berlari mengelilingi lapangan sepakbola satu kali putaran, dikatakan ia menempuh jarak sama dengan keliling lapangan itu, namun ia tidak menempuh perpindahan karena ia kembali ke titik semula berarti selisih kedudukan awal dan akhir adalah nol.

Contoh lain, ada seorang siswa bergerak ke utara sejauh 3 km, kemudian berbelok ke timur sejauh 4 km, lalu berhenti. Berapa jarak yang ditempuh siswa tersebut ? Berapa pula perpindahannya ?

4 km

3 km

Jarak yang ditempuh siswa tersebut berarti keseluruhan lintasan yang ditempuh yaitu 3 km + 4 km = 7 km, sedangkan perpindahannya sepanjang garis putus-putus pada gambar

di atas, yaitu  3²  4²      =  25 = 5 km.

C. Kecepatan Rata-Rata dan Kecepatan Sesaat

            Dalam pembahasan gerak dikenal istilah kecepatan dan kelajuan. Kecepatan diartikan sebagai perpindahan yang ditempuh tiap satuan waktu, sedangkan kelajuan diartikan sebagai jarak yang ditempuh tiap satuan waktu. Kecepatan termasuk besaran vektor, sedangkan kelajuan merupakan besaran skalar.

jarak (meter)

^{Kelajuan =} selang waktu (sekon)

Perpindahan (meter)

^{Kecepatan =} selang waktu (sekon)

Contoh

Seorang siswa berjalan dengan lintasan ABC, seperti gambar . Selang waktu dari A ke C 10

sekon. Tentukan kelajuan dan Kecepatan siswa tersebut ?

Jawab :

B

4 m   C

Diketahui

jarak AC = 7 m

3 m

Selang waktu = 10 sekon

5 m

Perpindahan AC = 5 m

A

Kelajuan =

jarak (meter)

=

7 meter

= 0,7 m/s

selang waktu (sekon)

10 sekon

Kecepatan =

Perpindahan (meter)

=

5 meter

= 0,5 m/s

selang waktu (sekon)

10sekon

1. Kecepatan Rata-rata

Ketika Kamu melakukan perjalanan dengan mobil dari suatu kota ke kota lain tentulah kamu melewati jalan yang tidak selalu lurus dan naik turun. Misalnya dari Bandung ke Bogor melewati puncak. Kendaraan yang kamu gunakan kecepatannya berubah-rubah. Hal ini dapat dilihat dari nilai yang ditunjukan speedometer pada kendaraan. Oleh karena kecepatannya tidak tetap maka sering ddigunakan istilah kecepatan rata- rata.

Kecepatan rata-rata didefinisikan sebagai perbandingan perpindahan benda dengan selang waktu yang diperlukan , sedangkan kelajuan rata-rata merupakan jarak yang ditempuh seluruhnya dibagi dengan selang waktu tempuh. Kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata dapat dirumuskan sebagai berikut.

Δs

V r = Δ_t               Δt = selang  waktu

s

V r = Δ_t   Vr = kelajuan rata-rata, s = jarak , Δ t = selang waktu

Menurut Sears dan Zemansky, kecepatan rata-rata adalah suatu besaran vektor yang sama arahnya dengan vektor Δs.

Berikut ini merupakan contoh tabel perjalanan Bus dari Semarang- Solo

Besaran	1	2	3	Jumlah
Perpindahan (km)	35	25	50	110 km
Selang waktu (menit)	20	20	50	90 menit

Berdasarkan tabel tersebut dapat ditentukan kecepatan rata-rata dari Bus tersebut

V r =	Ds	=	110 km	=	110 km	= 73,3 km /jam
	Dt		90 menit		1,5 jam

Contoh Analisis Grafik

Grafik berikut menyatakan hubungan antara jarak (s) terhadap waktu (t) dari benda yang bergerak. Bila s dalam m dan t dalam sekon. Tentukan kecepatan rata-rata benda.

s   (m)

10

5

2                        6          t s)

Jawab. Dari grafik didapat :

V r=	Ds	, Ds = 10 m,   Dt = 6s
	Dt

=  10 m/6 s = 1,67 m/s

2.    Kecepatan Sesaat

V sesaat = lim	Ds
	Dt

Dt ® 0

D. Percepatan

            Benda yang bergerak dengan kecepatan yang tidak konstan akan mengalami perubahan kecepatan dalam selang waktu tertentu. Benda tersebut dikatakan mengalami percepatan. Besarnya percepatan atau perlambatan (akselerasi) dapat ditentukan dengan membagi perubahan kecepatan dengan selang waktu yang ditempuh

a =	Dn	=	Perubahan kecepatan
	Dt		selang waktu

dimana a adalah percepatan dalam m/s² dan Dv adalah perubahan kecepatan dan Dt adalah selang waktu.

Berikut ini grafik hubungan perubahan kecepatan terhadap selang waktu

v

v

vt

A

vt -vo

B

vo

C

t (selang waktu)                       t (selang waktu)

Grafik A                                             Grafik B

Dari grafik A terlihat bahwa perubahan kecepatan dalam selang waktu tertentu sama dengan kemiringan grafik. Semakin besar kemiringan grafik semakin besar percepatan benda. Pada grafik B percepatan terbesar adalah A, kemudian B dan C., karena kemiringan grafik terbesar adalah A, B kemudian C.

Contoh Soal

Seorang polisi mengejar penjahat mula–mula dari keadaan diam kemudian menambah kecepatannya menjadi 30 m/s dalam selang waktu 3 detik. Hitunglah percepatan benda ? Jawab

Diketahui vo =  0 m/s vt = 30 m/s				t = 3 detik
a =	Dv	=	30 - 0 m		= 10 m/s
	Dt		3 s

E.     Macam-Macam Gerak

Gerak dibagi menjadi 2 (dua), yaitu berdasarkan sifatnya, dan berdasarkan lintasan serta percepatannya.

1)        Gerak berdasarkan sifatnya, dibagi menjadi :

A.    Gerak semu

Gerak semu adalah gerak yang sifatnya seolah-olah bergerak atau tidak sebenarnya (ilusi).Contoh :

Ø  Benda-benda yang ada diluar mobil kita seolah bergerak padahal kendaraanlah yang bergerak.

Ø  Bumi berputar pada porosnya terhadap matahari, namun sekonyong-konyong kita melihat matahari bergerak dari timur ke barat.

B.     Gerak Ganda

Gerak ganda adalah gerak yang terjadi secara bersamaan terhadap benda-benda yang ada di sekitarnya.Contoh :

Seorang bocah kecil yang kurus dan dekil melempar puntung rokok dari atas kereta rangkaia listrik saat berjalan di atap krl tersebut. Maka terjadi gerak puntung rokok terhadap tiga (3) benda di sekitarnya, yaitu :

Ø  Gerak terhadap kereta KRL

Ø  Gerak terhadap bocah kecil yang kurus dan dekil

Ø  Gerak terhadap tanah / bumi

2)        Berdasarkan lintasan dan percepatannya, gerak dibagi menjadi :

 1.)Gerak Lurus

            Gerak suatu benda dalam lintasan lurus dinamakan gerak lurus. Sebuah mobil melaju di jalan raya yang lurus merupakan contoh gerak lurus. Seorang siswa berlari mengelilingi lapangan sepakbola juga merupakan contoh dari gerak lurus dengan empat segmen lintasan lurus yang berbeda pada saat menempuh sisi-sisi lapangan yang berbeda.

           Berdasarkan kelajuan yang ditempuhnya gerak lurus dapat dibedakan menjadi dua yaitu Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB). Lintasan kereta api merupakan gerak lurus.

1. Gerak Lurus Beraturan

Dalam gerak lurus beraturan, benda menempuh jarak yang sama dalam selang waktu yang sama. Sebagai contoh, mobil yang melaju menempuh jarak 2 meter dalam waktu 1 detik, maka 1 detik berikutnya menempuh jarak 2 meter lagi, begitu seterusnya. Dengan kata lain perbandingan jarak dengan selang waktu selalu konstan, atau kecepatannya konstan. Dalam GLB kelajuan dan kecepatan hampir sulit dibedakan karena lintasannya yang lurus menyebabkan jarak dan perpindahan yang ditempuh besarnya sama.

Dapat dirumuskan untuk GLB, bahwa : v = ^s_t

dimana s adalah jarak dalam meter, t adalah waktu dalam sekon, dan v adalah kecepatan dalam m/s. Pada gerak lurus beraturan pertambahan jarak yang ditempuh terhadap waktu dapat digambarkan dalam grafik berikut ini.

						Gradien kemiringan grafik atau
q						tan q menunjukkan kecepatan
						gerak.  Jadi v = tan q

t

Sedangkan kecepatan selalu konstan terhadap waktu, grafiknya dapat digambarkan sebagai berikut.

v

t

Kereta listrik bawah tanah yang ada di negara maju, hanya memerlukan waktu beberapa detik untuk mencapai kecepatan konstan dalam jangka waktu lama. Gerak lurus beraturan kereta itu akan berakhir sewaktu kereta mulai direm saat memasuki stasiun pemberhentian.

Gambar. Kereta api bawah tanah

Demikian pula alat produksi di suatu pabrik yang biasa disebut dengan bantalan berjalan atau meja berjalan selalu mengalami gerak lurus beraturan sewaktu dihidupkan mesinnya.

Gambar. Bantalan berjalan di bagian produksi suatu pabrik

Contoh

Sebuah mobil bergerak kecepatan tetap 36 km/jam. Hitung jarak yang ditempuh mobil selama 10 sekon. ?

Jawab :

Diketahui kecepatan v = 36 km/jam = 10 m/s t = 10 sekon

s = v x t = 10 m/s x 10 sekon = 100 m

2. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Untuk menyelidiki gerak suatu benda dapat digunakan dengan suatu alat yang dinamakan ticker timer atau pengetik waktu. Alat ini dilengkapi pemukul yang dapat bergetar sesuai dengan frekuensi listrik PLN, yaitu 50 Hz atau sebanyak 50 kali ketikan dalam satu detik. Dalam satu ketikan diperlukan waktu 0,02 detik. Alat ticker timer dilengkapi dengan troli atau mobil-mobilan yang dapat bergerak, papan luncur dan pita rekaman. Dari pita rekaman akan terlihat jenis gerak benda.

     Benda bergerak lurus beraturan (GLB) akan menghasilkan tanda ketikan/ketukan yang jaraknya selalu sama dalam selang waktu tertentu.

Untuk benda yang bergerak lurus berubah beraturan (GLBB) dipercepat akan menghasilkan tanda ketukan yang jaraknya semakin besar dan perubahannya secara teratur, dan sebaliknya apabila dihasilkan tanda ketikan semakin kecil berarti benda melakukan GLLB diperlambat. Perhatikan contoh rekaman pita ketikan berikut ini.

o  o  o  o  o   o   o    o		o	O	o   o  o  o o o o
A	B			C	D

Benda dari A ke B melakukan GLB, dari titik B sampai titik C mengalami GLBB dipercepat, sedangkan dari C ke D mengalami GLBB diperlambat.

a.    Aplikasi Konsep GLBB dalam Kehidupan Sehari-hari

 Kecepatan akhir pada saat tertentu berbeda dengan kecepatan awal pada saat t = 0 yaitu saat peninjauan gerak dilakukan.

Persamaan untuk menentukan kecepatan akhir , jarak yang ditempuh, dan hubungan antara kecepatan akhir dengan jarak, serta grafik hubungan v - t dapat dinyatakan sebagai berikut.

vt = vo + at

vt

v

s = vo t + ½ at2

o

vt2 = vo2 + 2as

t

_{s =} ^vo ^{+ v}t     ._t

 2

Hampir semua gerak yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah gerak lurus berubah beraturan. Namun demikian ada juga yang kombinasi antara GLB dan GLBB secara berselang-seling.

Aplikasi dari GLBB diantaranya adalah

1.  Gerak seorang penerjun payung

2.      Gerak mobil dalam balapan mobil

3.      Gerak Jatuh Bebas

4.      Gerak benda dilempar vertikal ke atas

5.      Gerak benda dilempar vertikal ke bawah.

Contoh soal

Sebuah mobil melaju dengan kecepatan 72 km/jam dalam waktu 2 menit mengalami percepatan 5 m/s² . Tentukan jarak yang ditempuh dan kelajuan akhirnya !

Jawab

Diketahui vo = 72 km/jam = 20 m/s

t = 2 menit = 120 sekon a = 5 m/s²

Ditanya  s =  ?  v t  =  ?

s = vo t + ½ a t²

=  20 x 120 + ½ 5 (120)²

=  36240 m

vt = vo + a t

= 20 + 5 x 120 = 620 m/s

2.) Gerak Vertikal

a. Gerak Vertikal ke Atas

Gerak Benda dilempar vertikal keatas (GVA) merupakan GLBB yang mengalami perlambatan dimana gesekan udara diabaikan dan percepatan benda a = - g, g = percepatan gravitasi bumi.,

Ketika benda mencapai titik puncak , kecepatan benda sama dengan nol atau Vt = 0 , waktu untuk mencapai titik puncak ( t p ) dapat ditentukan dengan persamaan kecepatan

	B				S =  vo t + ½ at2	vt = vo + at
vt = 0					h = vo t  - 1/2g t2	v t  = vo  - g t
					waktu untuk mencapai titik puncak
				h	t p = ….?  vt	= 0
					v t = vo	- g t
	V0				0 = vo  - g tp
					t p = vo / g
					vt2 = vo2 - 2gh

vt² = vo² - 2gh

b. Gerak Vertikal ke Bawah

Gerak vertikal ke bawah (GVB) merupakan GLBB dimana benda dilempar ke bawah dengan kecepatan awal tertentu dan gesekan udara diabaikan atau ditiadakan sebagai berikut

					S =  vo t + ½ at2			vt = vo + at
	A				h = vo t + 1/2 g t2		v t	= vo + g t
V0					h = ½ g t2
						v t  = kecepatan akhir
				h		vt2 = vo2 + 2gh
	B					vt2 = vo2 + 2gh

v₀           =  kecepatan mula-mula (m/s)

a =  percepatan (m/s2)

t =  waktu (s)

s             =  Jarak tempuh/perpindahan (m)

c. Gerak Jatuh Bebas

Gerak Jatuh bebas merupakan gerak vertikal ke bawah tanpa kecepatan awal (v0 = 0 ) dan gesekan di udara diabaikan atau ditiadakan. Gerak jatuh bebas merupakan GLBB dipercepat dengan a = + g.

Gerak Benda A jauh bebas dari ketinggian h dan jatuh di tanah pada titik B dapat dirumuskan sebagai berikut :

	S =  vo t + ½ at2		vt = vo + at
A		h = 0  + 1/2 g t2	v t  = 0 + g t
v0= 0		h = ½ g t2	v t = gt
		v t  = kecepatan akhir

^h                         vt² = vo² + 2gh

= 0² + 2gh = 2gh

B

v₀           =  kecepatan mula-mula (m/s)

a =  percepatan (m/s2)

t =  waktu (s)

s             =  Jarak tempuh/perpindahan (m)

Contoh soal

Sebuah genting jatuh bebas dari sebuah gedung setinggi 20 m. Tentukan kapan benda jatuh ke tanah dan berapa kecepatan genting ketika sampai di tanah ,g= 10 m/s²

Penyelesaian
Diketahui	h = 20 m g = 10 m/s2
Ditanya	t = ... ?		vt = ... ?
Jawab :	h = S =  vo t + ½ at2					vt = vo + at
	h = 0	+ 1/2 g t2				vt = vo + g t
	20 = 1/2 . 10 t2  = 5 t2					vt  = 0 + 10 . 2 = 20 m/s
t= √4 = 2

3.)     Gerak Melingkar

Dalam bagian percepatan kita telah melihat bahwa percepatan timbul dari perubahan kecepatan.Pada contoh gerak jatuh bebas, perubahan kecepatan yang terjadi hanya menyangkut besarnya saja, sedangkan arahnya tidak.Untuk partikel yang bergerak melingkar dengan laju konstan, arah vektor kecepatan berubah terus menerus, tetapi besarnya tidak.Gerak ini disebut gerak melingkar beraturan (GMB).

Dalam gerak lurus anda mengenal besaran perpindahan (linear) dan kecepatan (linear), keduanya termasuk besaran vektor. Dalam gerak melingkar anda akan mengenal juga besaran yang mirip dengan itu, yaitu perpindahan sudut dan kecepatan sudut, keduanya juga termasuk besaran vektor.

Ø  Besaran Sudut (Ø)

Besar sudut Ø dinyatakan dalam derajat tetapi pada gerak melingkar beraturan ini dinyatakan dalam radian. Satu radian (rad) adalah sudut dimana panjang busur lingkaran sama dengan jari-jari lingkaran tersebut (r). Jika s = r, Ø bernilai 1 rad.

Secara umum besaran sudut Ø dituliskan :

Ø                       =  s/r

dimana s = 2π r, sehingga Ø = 2π rad

Ø  Kecepatan dan kelajuan Sudut (ω)

Pada gerak melingkar, besaran yang menyatakan seberapa jauh benda berpindah (s) dalam selang waktu tertentu (t) disebut kecepatan anguler atau kecepatan sudut (ω).Kecepatan sudut ini terbagi atas kecepatan sudut rata-rata dan kecepatan sudut sesaat.

Kecepatan sudut rata-rata dituliskan sebagai : ω = ΔØ / Δt

Kecepatan sudut sesaat dinyatakan sebagai ω = lim ΔØ / Δt

Satuan kecepatan sudut adalah rad/s. Selain satuan ini, satuan kecepatan sudut dapat pula ditulis dalam rpm (rotation per minutes) dimana 1 rpm = 2Π rad/menit = Π/30 rad/s.

Sedangkan nilai atau besarnya kecepatan sudut disebut kelajuan sudut.

Ø  Periode (T)

Waktu yang dibutuhkan oleh suatu benda untuk bergerak satu putaran disebut periode (T). Waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu putaran dinyatakan oleh :

T                   =  perpindahan sudut / kecepatan sudut

T                   = 2π / ω dimana 2Π = perpindahan sudut (anguler) untuk satu putaran.

Jika jumlah putaran benda dalam satu sekon dinyatakan sebagai frekuensi (f) maka diperoleh hubungan :

T = 1 / f dimana f = frekuensi dengan satuan 1/s atau Hertz (Hz).

Ø  Kecepatan dan kelajuan linear (v)

Kecepatan linear didefinisikan sebagai hasil bagi panjang lintasan linear yang ditempuh dengan selang waktu tempuhnya. Panjang lintasan dalam gerak melingkar yaitu keliling lingkaran 2Π.r Jika selang waktu yang diperlukan untuk menempuh satu putaran adalah 1 periode (T), maka :

Kecepatan linear dirumuskan : v = 2π.r / T atau v = ω.r

Kecepatan linear ( v) memiliki satuan m/s, r = jari-jari lintasan, dengan satuan meter dan ω = kecepatan sudut dalam satuan rad/s

Ø  Percepatan Sentripetal

Pada saat anda mempelajari gerak lurus beraturan sudah mengetahui bahwa percepatan benda sama dengan nol. Benarkah kalau kita juga mengatakan percepatan benda dalam gerak melingkar beraturan sama dengan nol? Dari gambar di atas diketahui bahwa arah kecepatan linear pada gerak melingkar beraturan selalu menyinggung lingkaran.Karena itu, kecepatan linear disebut juga kecepatan tangensial.

                     Sekarang kita akan mempelajari apakah vektor percepatan pada benda yang bergerak melingkar beraturan nol atau tidak.Dari gambar di atas tampak bahwa vektor kecepatan linear memiliki besar sama tetapi arah berbeda-beda. Oleh karena itu kecepatan linear selalu berubah sehingga harus ada percepatan.Dari gambar di atas tampak bahwa arah percepatan selalu mengarah ke pusat lingkaran dan selalu tegak lurus dengan kecepatan linearnya.Percepatan yang selalu tegak lurus terhadap kecepatan linearnya dan mengarah ke pusat lingkaran ini disebut percepatan sentripetal.

4.)   Gerak Parabola, yaitu gerak pada suatu benda yang melalui lintasan berbentuk parabola

.

F. Faktor-Faktor yang Memengaruhi Gerak Benda

Gerak suatu benda dipengaruhi oleh faktor-faktor bentuk benda, ukuran benda, dan permukaan benda.

a. Bentuk Benda

Bentuk benda bermacam-macam. Ada benda yang berbentuk lingkaran, kotak, dan segitiga. Bentuk suatu benda dapat memengaruhi gerakannya. Misalnya, roda sepeda mudah bergerak. Roda berbentuk lingkaran. Benda yang berbentuk lingkaran mudah bergerak. Demikian juga dengan bola. Bola berbentuk bulat sehingga mudah menggelinding. Jadi, benda yang berbentuk bulat atau lingkaran mudah bergerak daripada benda yang berbentuk kotak atau segitiga. 

b. Ukuran Benda

Benda ada yang berukuran besar atau kecil. Ukuran suatu benda dapat memengaruhi gerakannya. Bola sepak berukuran lebih besar daripada bola pingpong. Bola pingpong lebih kecil daripada bola sepak. Bola pingpong juga lebih ringan daripada bola sepak. Jadi, benda yang berukuran kecil dan ringan lebih mudah bergerak atau digerakkan daripada benda berukuran besar dan berat.

c. Permukaan Benda

Permukaan benda ada yang kasar dan yang halus. Jenis permukaan suatu benda dapat memengaruhi gerak benda tersebut. Benda yang permukaannya halus lebih mudah bergerak daripada benda yang permukaannya kasar. Karena benda yang permukaanya kasar gaya geseknya lebih besar daripada benda yang permukaannya lebih halus. Bentuk permukaan benda mempengaruhi gerakan benda. Semakin kasar permukaan benda, semakin sulit benda itu menggelinding, begitu pula sebaliknya. Gesekan yang besar antara benda dengan permukaan akan menyebabkan gerak benda lebih lambat. Contoh adalah sepeda di jalan yang beraspal lebih mudah bergerak dibanding dijalan yang berbatu. Benda yang permukaannya lebih luas akan jatuh lebih lambat dibanding benda yang permukaannya sempit. Kecepatan jatuh benda dapat berbeda walaupun terbuat dari bahan yang sama dan bobot yang sama pula. Hal ini terjadi karena luas permukaan benda yang bergesekan dengan udara berbeda.

G.Jenis-Jenis Gerak Benda

Gerak benda dapat bermacam-macam. Benda dapat bergerak menggelinding, bergeser, meluncur, berputar, memantul , jatuh, tenggelam dan terapung, dan mengalir.   

·         Menggelinding, menggelinding adalah bergerak dengan cara berputar sambil berpindah. Contoh benda yang dapat menggelinding adalah bola dan kelereng, kerena memiliki bentuk yang bulat.

·         Bergeser, bergeser artinya berpindah dari tempat yang semula. Benda yang bergerak bergeser antara lain lemari, meja, dan kursi yang ditarik atau didorong.

·         Meluncur, melakukan gerakan meluncur turun, misalnya orang bermain ski gunung.

·         Berputar, benda melakukan gerakan berpusing atau berganti arah/berputar. Benda umumnya berputar pada porosnya. Perputaran yang  makin cepat dapat menimbulkan energi yang semakin. Contohnya adalah gasing dan kincir angin.

·         Memantul, memantul adalah gerak berbalik arah suatu benda yang elastis yang mengenai benda keras. Benda yang dapat memantul antara lain: bola tenis, bola sepak, bola basket dll. Benda yang merupakan bidang pantul yang buruk yaitu kapas, busa, kasur dan air.

·         Jatuh, benda pasti bergerak ke bawah yang disebut jatuh. Pada benda yang jatuh, kedudukan benda berudah letaknya dari atas ke bawah. Contohnya adalah buah kelapa yang lepas dari tangkainya.

·         Mengalir, benda cair bergerak dari tempat yang tinggi ke tempak yang lebih rendah. Gerakan semua benda cair seperti gerak air disebut mengalir. Contohnya adalah aliran air sungai. Gerak benda yang mengalir bisa dimanfaatkan, salah satunya adalah arum jeram.

·         Tenggelam dan terapung, Ada tiga kemungkinan saat memasukkan benda ke dalam air, yaitu tenggelam (benda yang dikatakan tenggelam ketika berat benda lebih besar dari gaya apungnya), terapung (benda dikatakan terapung ketika berat benda lebih kecil dari gaya apungnya) dan melayang (benda dikatakan melayang ketika berat benda sama dengan gaya apungnya).

H.Kegunaan Gerak Benda dalam Kehidupan Sehari-hari

·         Saat matahari bersinar terik, udara sangat panas. Badan kamu pasti terasa gerah dan berkeringat.  Saat udara terasa panas, biasanya orang memerlukan kipas angin. Aliran udara yang dihasilkan dapat membuat badan kita terasa sejuk. Aliran udara itu dihasilkan oleh putaran baling-baling kipas. Jadi, gerak baling-baling kipas dapat membuat udara terasa sejuk. Itulah salah satu contoh kegunaan gerak benda dalam kehidupan sehari-hari. Berbagai gerak benda dapat digunakan dalam kehidupan sehari-hari.

Pemanfaatan gerak benda dapat mempermudah dan mempercepat pekerjaan manusia. Berikut ini contohnya:

·         Memperpendek jarak tempat; dengan mengendarai mobil atau kendaraan lainnya, jarak yang jauh terasa lebih dekat. Gerak roda kendaraan dapat mengantarkan pengendara atau penumpang lainnya ke tempat tujuan lebih cepat daripada jalan kaki

·         Memudahkan pekerjaan; perhatikan peralatan yang ada di rumahmu. Ada kipas angin, jam dinding, mesin cuci, blender dan kursi roda. Alat-alat itu menggunakan gerak roda berputar. Alat-alat itu dapat mempermudah pekerjaan manusia. Dengan adanya mesin cuci seorang ibu tidak perlu mencuci menggunakan tangan lagi, cukup dengan menekan tombol yang tersambung ke listrik, mesin cuci bergerak sendiri mencuci pakaian kotor.

·         Memudahkan memindahkan benda yang berat; bertahun-tahun lalu orang telah menggunakan roda untuk memindahkan benda yang berukuran berat. Semula roda dibuat dari kayu gelondongan. Setelah itu roda dibuat dari kayu atau batu yang dibentuk bundar, sampai akhirnya berbentuk seperti sekarang ini, roda diberi ruji-ruji dan ban berisi udara agar ringan dan tetap kuat.

BAB III

PENUTUP

1.        Kesimpulan

Gerak adalah suatu perubahan tempat kedudukan pada suatu benda dari titik keseimbangan awal.Sebuah benda dikatakan bergerak jika benda itu berpindah kedudukan terhadap benda lainnya baik perubahan kedudukan yang menjauhi maupun yang mendekati.

Gerak dapat dibagi menjadi 2 (dua), yaitu berdasarkan sifatnya dan berdasarkan lintasan dan percepatannya.Gerak berdasarkan sifatnya terdiri dari gerak semu dan gerak ganda.Sedangkan berdasarkan lintasan dan percepatannya, terdiri dari gerak lurus, gerak melingkar, dan gerak parabola.Gerak lurus dibedakan atas gerak lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB).

2.        Saran

Dalam pembelajaran Fisika, diharapkan agar lebih banyak menerapkan konsep atau aplikasi yang ada di sekitar kita, tidak hanya berpaku pada rumus atau teori yang ada. Dalam hal ini, lebih ditekankan kepada aplikasi konsep dan mampu menyelesaikan kasus yang ada kaitannya dengan konsep fisika yang dipelajari. Oleh sebab itu, pemahaman konsep sangatlah penting agar mampu diterapkan dalam kehidupan sehari-hari.

DAFTAR PUSTAKA

http://warnet178meulaboh.blogspot.com/2013/06/makalah-fisika-gerak_6626.html (di akses pada 1 November 2014 )

Lampiran Lampiran

LAPORAN PRAKTIKUM GERAK FISIKA

1.      PERCOBAAN 1

GLBB DIPERCEPAT

·         Bahandanalat

1.      Benda Bermassatertentu (Batu)

·         Langkah-langkah

1.      menyiapkanbatubermassatertentu

2.      menjatuhkandariketinggiankira-kira 150 cm daripermukaantanah

3.      Benda akanjatuhdengankecepatantertentu

kecepatanbendasemakin lama semakinbertambahbesar. Sehinggagrafikkecepatanterhadapwaktu (v-t) pada GLBB yang dipercepatberbentukgarisluruscondongkeatasdengangradien yang tetap.Jikabendamelakukan GLBB yang dipercepatdarikeadaaandiam (kecepatanawal =Vo = 0), makagrafik v-t condongkeatasmelaluiO(0,0), sepertigambar di bawahini :

GLBB DIPERLAMBAT

·         BahandanAlat

1.      Benda bermassatertentu ( Batu)

·         Langkah-langkah

1.      menyiapkanbatubermassatertentu

2.      melemparkanbatukearahatas

3.      bendaakanterlenpardengankecepatantertentu

Jikamelemparbatuvertikalkeatas, makabatuituakanmengalamipengurangankecepatan yang samadalamselangwaktusama. Jadibatuitudikatakanmengalamiperlambatanataupercepatannegatif.Jadipada GLBB diperlambat, bendamengawaligerakandengankecepatantertentudanselanjutnyaselalumengalamipengurangankecepatan.Grafikkecepatanterhadapwaktuuntuk GLBB diperlambatakanberbentukgarisluruscondongkebawah, sepertigambar di bawahini.

2.         PERCOBAAN 2

GERAK JATUH BEBAS YANG DIPENGARUHI OLEH BENTUK BENDA

·         BahandanAlat

1.      Dualembarkertasdenganukuran yang sama

·         Langkah-langkah

1.      Menyiapkan 2 lembarkertas

2.      Meremassalahsatulembarkertas

3.      Menjatuhkankeduakertastadi yang salahsatunya di remaspadaketinggian yang samadanpadawaktu yang bersamaankedualembarkertas di jatuhkan

4.      MengamatiJatuhnyakeduakertas yang bentuknyaberbedatadi, sehinggamengetahuikertasmana yang lebihdulumenyentuhtanah.

Keterangan :kecepatanjatuhbendadipengaruhiolehbeberapa factor, salahsatunyaadalahbentukbenda. Percobaandiatasmembuktikanbahwaketikadisiapkandualembarkertas yang semulabentukdanluaspermukaannyasamakemudiansalahsatukertas di remas, ternyataketikadijatuhkanpadaketinggiansamadanpadawaktu yang bersamaan pula, kertas yang diremaslebihcepatjatuhdanmencapaidasartanah di bandingkandengankertas yang bentuknyalebihlebar.

Gambar 1.1 2 buahbentukkertas, di remasdantidakdiremas

Gambar1.2 2 buahbentukkertas, di remasdantidakdiremas di jatuhkansecarabersama-sama

 

3.      PERCOBAAN 3

GERAK MELINGKAR

·         Bahandanalat

1.      KipasAngin

2.      Jam Dinding

·         Langkah-langkah

1.      MenyiapkanKipasangindan jam dinding

2.      Mengamatigerakpadabaling-baling Kipasangin

3.      Mengamatijarum jam yang berputar

keterangan :

-          kipas angina dalamkehidupansehari-haridigunakansebagaipenghasiludarapenyegar. Dalamsebuahkipasanginterdapatsistemhubunganroda-roda “sepusat”, terutamapada baling-balingnyakarenaarahputarannyasearah. Gerakpadakipasangindapatdiatursesuaikebutuhanudara.Gerak baling-baling kipas angina dapat di percepatdandiperlambat. Termasukgerak yang yangdisebabkanoleh energy listrik.

-          Sedangkanpadajarum jam, dalamsebuah jam terdapatsistemhubunganroda-rodasepusat. Terutamapadajarum jam yang berputarpadaporosnya. Arahputarannya pun searah. Gerakpadajarum jam terhitungpadadetik yang menghasilkanmenitdan jam.Gerakpada jam selalukonsisten, berbedadengangerak baling-nalingpadakipas angina.

Gambar1.3 Putaran baling kipasangin

Gambar1.4 Putaranjarum jam

4.      PERCOBAAN 4

GERAK SEMU

·         Bahandanalat

1.      Kamera Video

·         Langkah-langkah

1.      Mengendaraisepeda motor

2.      Merekamkearahsampingpemandanganpepohonan

Keterangan :Kitadalammengendaraisepeda motor yang sedang bergerak kemudian kitamenengok kearahsamping,benda-benda seperti pohon dan rambu-rambu lalu lintas yang berada di depan kendaraanseolah-olah bergerak mendekati kemudian melintas dan akhirnya menjauhi. Padahal sesungguhnya kitalah yang bergerak melewati pohon.

5.         PERCOBAAN 5

GERAK YANG DIPENGRAUHI OLEH KEMIRINGAN PERMUKAAN

·         BahandanAlat

1.      2 buahbendabermassatertentu ( pensil )

2.      Permukaandatar ( PadaLantai )

3.      Permukaan miring ( dibuatdari alas buku)

·         Langkah-langkah

1.      Menyiapkanbendabermassatertentu (pensil)

2.      Meletakanpensil di ataslantai

3.      Mengamatipensil yang diletakan di permukaandatar (lantai)

4.      Meletakanpensil di permukaan miring

5.      Mengamatipensil yang bergerakakibatbentukpermukaan yang miring

6.      Mengambilkesimpulan

Gambar1.5 2 buahpensil yang tidakdipengaruhigaya

                        Pensil yang diletakan di lantaitidakmengalamigerak, karenatidakdipengaruhiolehgaya, pensilhanyasebagaibendadiam, danakanbergerakjikadipengaruhiolehgaya, seperti di pengaruhigayadorongtanganatauangin, sedangkanpensilpadapermukaan yang miring, pensilmngealamigerakdisebabkandipengaruhiolehbentukpermukaan yang rata danmemilikikemiringanpermukaansehinggapensilbergerakturundengankecepatantertentu.

Gambar1.6 Sebuahpensil yang bergerakturundipengaruhiolehpermukaaan miring