A. Pengertian
Gerak
adalah satu kata yang digunakan 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
saat berubah terhadap suatu acuan tertentu. Mekanika terdiri dari kinematika
dan dinamika.
Kinematika
adalah ilmu yang mempelajari bagaimana
gerak dapat terjadi tanpa memperdulikan penyebab terjadinya gerak tersebut.
Seperti apa yang menyebabkan sebuah bulu ayam jatuh tidak bersamaan dengan
kertas yang diremas. Padahal menurut Galileo semua benda akan jatuh bersamaan
jika dijatuhkan dari ketinggian yang sama.
1. Persamaan Posisi
Posisi
atau kedudukan adalah suatu kondisi vektor yang
merepresentasikan keberadaan satu titik terhadap titik lainnya yang bisa
dijabarkan dengan koordinat kartesius, dengan titik (0,0) adalah titik yang
selain dua titik tersebut namun masih berkolerasi atau salah satu dari dua
titik tersebut.
2. Persamaan Kecepatan
Kelajuan
adalah besarnya kecepatan suatu objek.
Kelajuan tidak memiliki arah sehingga termasuk besaran skalar. Rumus kelajuan
adalah sebagai berikut:
v = s/t
Keterangan:
|
v = kelajuan rata-rata (m/s)
|
s = jarak (m)
|
t = waktu tempuh (s)
|
Satuan
diatas menggunakan SI. Sedangkan jika anda ingin menggunakan satuan km/h. Maka
rubah saja satuan jarak menjadi ‘k’ dan waktu tempuh menjadi ‘h’.
Kecepatan
adalah besaran vektor yang menunjukkan
seberapa cepat benda berpindah. Kecepatan juga bisa berarti kelajuan yang
mempunyai arah. Misal sebuah mobil bergerak ke timur dengan kecepatan 60
km/jam. Rumus kecepatan tidak jauh berbeda dengan rumus kelajuan bahkan bisa
dikatakan sama. Rumusnya adalah sebagai berikut:
v = s/t
Keterangan:
|
v = kecepatan rata-rata (m/s)
|
s = perpindahan (m)
|
t = selang waktu (s)
|
Dapat
dicari juga dengan menggunakan turunan dari persamaan posisi dengan rumus :
v(t) = dr/dt
r(t) = atn
+ bt + c
v(t)=a.n.tn-1
+ b
contoh
soal : r(t) = 1/2t2 + 4t + 6
v(t)=1/2
. 2 t2-1 +4
= t + 4
3. Persamaan percepatan
Percepatan
adalah perubahan kecepatan dalam satuan
waktu tertentu. Percepatan termasuk besaran vektor. Satuan SI percepatan adalah
m/s2. Percepatan bisa bernilai positif dan negatif. Bila nilai
percepatan positif, hal ini menunjukkan 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 adalah 0.
Dapat dicari dengan turunan dari persamaan kecepatan , yaitu
:
a(t) = dv/dt
Keterangan:
|
a = percepatan rata-rata (m/s2)
|
∆v=
perubahan kecepatan (m/s)
|
∆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).
s = vt
Keterangan:
|
v = kecepatan rata-rata (m/s)
|
s = perpindahan (m)
|
t = selang waktu (s)
|
5. gerak lurus berubah
beraturan
Gerak
lurus berubah beratura (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.
vt = v0 + at
s
=v0t + ½ at2
vt2
= v02 + 2as
Keterangan:
|
vt = kecepatan
akhir atau kecepatan setelah 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 bisa menghitung jarak tempuh yang dialami benda yang bergerak
lurus berubah beraturan dengan rumus luas matematika.