GERAK · Web viewAli mengendarai sepeda motor dari kota A menuju kota D yang berjaraj 160 km. Dalam...

23
GERAK BENDA GERAK Gerak didefinisikan sebagai perubahan kedudukan suatu benda terhadap titik acuannya. Titik acuan sendiri ada titik awal saat pengamatan gerak dilakukan. Jadi jika benda tidak mengalami perubahan posisi terhadap titik awalnya maka benda dikatakan tidak bergerak, sedangkan benda yang mengalami perubahan posisi terhadap titik awalnya, maka benda dikatakan bergerak. Penentuan titik acuan ini sangat penting karena digunakan untuk menentukan sebuah benda bergerak atau tidak serta dapat mempengaruhi hasil pengamatan kita. Sebagai contoh perhatikan gambar berikut: Gambar 2. Orang berlari melewati pohon (sumber : glencoe science physics principles and problems) Kita dapat menentukan bahwa orang tersebut bergerak melewati pohon seperti pada gambar 2, karena kita membuat pohon sebagai titik acuannya jadi orang tersebut terlihat bergerak mendekati pohon (gambar orang sebelah kiri) kemudian bergerak menjauhi pohon (gambar orang sebelah kanan). Coba sekarang praktekkan, kamu berdiri di depan temanmu dan minta temanmu tersebut untuk mengamati gerakanmu kemudian cobalah untuk bergeser ke kanan dan tanyakan ke temanmu, menurutnya kamu bergeser ke kanan atau kiri? Tentu teman kamu akan mengatakan kamu bergeser ke kiri. Manakah yang benar?, pada dasarnya kedua pendapat itu benar. Kamu mengatakan bahwa kamu bergerak ke kanan karena kamu memkai dirimu sebagai titik acuan, sedangkan temanmu memakai dirinya sebagai titik acuan sehingga dapat dikatakan bahwa perbedaan penggunaan titik acuan dapat mempengaruhi hasil pengamatan terhadap gerak suatu benda. Hal ini disebut bahwa “gerak bersifat relatif”.

Transcript of GERAK · Web viewAli mengendarai sepeda motor dari kota A menuju kota D yang berjaraj 160 km. Dalam...

Page 1: GERAK · Web viewAli mengendarai sepeda motor dari kota A menuju kota D yang berjaraj 160 km. Dalam perjalanan, Ali berhenti di kota B dan kota C. Jarak kota A – B = 60 km, ditempuh

GERAK BENDA

GERAKGerak didefinisikan sebagai perubahan kedudukan suatu benda terhadap titik acuannya. Titik acuan sendiri ada titik awal saat pengamatan gerak dilakukan. Jadi jika benda tidak mengalami perubahan posisi terhadap titik awalnya maka benda dikatakan tidak bergerak, sedangkan benda yang mengalami perubahan posisi terhadap titik awalnya, maka benda dikatakan bergerak.

Penentuan titik acuan ini sangat penting karena digunakan untuk menentukan sebuah benda bergerak atau tidak serta dapat mempengaruhi hasil pengamatan kita. Sebagai contoh perhatikan gambar berikut:

Gambar 2. Orang berlari melewati pohon

(sumber : glencoe science physics principles and problems)

Kita dapat menentukan bahwa orang tersebut bergerak melewati pohon seperti pada gambar 2, karena kita membuat pohon sebagai titik acuannya jadi orang tersebut terlihat bergerak mendekati pohon (gambar orang sebelah kiri) kemudian bergerak menjauhi pohon (gambar orang sebelah kanan). Coba sekarang praktekkan, kamu berdiri di depan temanmu dan minta temanmu tersebut untuk mengamati gerakanmu kemudian cobalah untuk bergeser ke kanan dan tanyakan ke temanmu, menurutnya kamu bergeser ke kanan atau kiri? Tentu teman kamu akan mengatakan kamu bergeser ke kiri. Manakah yang benar?, pada dasarnya kedua pendapat itu benar. Kamu mengatakan bahwa kamu bergerak ke kanan karena kamu memkai dirimu sebagai titik acuan, sedangkan temanmu memakai dirinya sebagai titik acuan sehingga dapat dikatakan bahwa perbedaan penggunaan titik acuan dapat mempengaruhi hasil pengamatan terhadap gerak suatu benda. Hal ini disebut bahwa “gerak bersifat relatif”.

Page 2: GERAK · Web viewAli mengendarai sepeda motor dari kota A menuju kota D yang berjaraj 160 km. Dalam perjalanan, Ali berhenti di kota B dan kota C. Jarak kota A – B = 60 km, ditempuh

Berdasarkan sifat gerak yang relatif dan titik acuannya gerak dibedakan menjadi dua yakni:Gerak semuGerak semu merupakan gerak yang tidak sebenarnya, sehingga benda yang diam terlihat seolah-olah bergerak. Contoh gerak semu antara lain : gerak semu harian matahari (matahari seolah-olah bergerak dari timur ke barat), gerak pohon-pohon di luar mobil ketika kita berada di dalam mobil yang bergerakGerak nyataGerak nyata merupakan gerak yang sesungguhnya. Contoh gerak nyata adalah gerakan benda jatuh, gerakan air, gerakan mobil di jalan raya, dll

Ada beberapa macam gerak:1. Gerak lurus2. Gerak melingkar3. Gerak parabola

DAN PERCEPATANA. Perpindahan dan Jarak 

Dalam keseharian kita sulit membedakan antara perpindahan dan jarak. Kali ini kita akan mengetahui apa perbedaan antara perpindahan dan jarak.

Perpindahan adalah besarnya jarak yang diukur dari titik awal menuju titik akhir sedangkan Jarak tempuh adalah Panjang lintasan yang ditempuh benda selama bergerak.

Jarak termasuk besaran skalar (besar saja), sementara perpindahan termasuk besaran vektor (besar dan arah)

Perhatikan ilustrasi berikut untuk membedakan jarak dan perpindahan.

Seekor kelinci bergerak dari titik A menuju titik C melalui suatu lintasan seperti tampak pada gambar di atas.

Page 3: GERAK · Web viewAli mengendarai sepeda motor dari kota A menuju kota D yang berjaraj 160 km. Dalam perjalanan, Ali berhenti di kota B dan kota C. Jarak kota A – B = 60 km, ditempuh

Jarak tempuh kelinci dari A hingga C adalah lintasan AB ditambah lintasan BC. Sehingga jarak tempuh kelinci adalah 4 m + 3 m = 7 m,Untuk menghitung perpindahan, posisi awal di A, posisi akhir di C, tarik garis lurus tanpa memperhitungkan lintasan atau jalan yang ditempuh. Dengan menggunakan phytagoras didapat hasil 5 meter.

Perhatikan kasus berikut, kita akan menentukan jarak dan perpindahan mobil seperti pada gambar berikut:

Pada contoh diatas jarak tempuh mobil adalah 40 m + 30 m + 30 m = 100 m, sementara perpindahannya adalah 40 m saja, posisi awal di A dan posisi akhirnya di B.

B. Kelajuan dan Kecepatan

Kelajuan dan kecepatan itu sekilas memang tidak ada bedanya. Tapi, kalai ditinjau lebih dalam lagi, kamu akan tahu di mana bedanya. Kita bahas satu per satu yuk

Kelajuan merupakan cepat lambatnya perubahan jarak terhadap waktu. Kamu tahu nggak kira-kira kelajuan itu masuk ke besaran skalar atau besaran vektor?

Yups, besaran skalar. Nilainya juga selalu positif ya sehingga tidak peduli arahnya ke mana. Mau ke utara, selatan, timur, barat, kanan, kiri, kelajuan tetap dihitung. Alat untuk mengukur kelajuan disebut dengan speedometer.

Iya, speedometer yang kayak ada di motor atau mobil Squad.

Speedometer di motor (sumber: antongunawan.com)

Selama ini berarti ada pencampuradukkan istilah Fisika ya antara kecepatan dan kelajuan. Lalu, bagaimana ya rumus menghitung kelajuan?

Page 4: GERAK · Web viewAli mengendarai sepeda motor dari kota A menuju kota D yang berjaraj 160 km. Dalam perjalanan, Ali berhenti di kota B dan kota C. Jarak kota A – B = 60 km, ditempuh

Untuk menghitung kelajuan (v), menggunakan rumus jarak yang ditempuh (m) dibagi dengan waktu (t). Kalian tahu kan bahwa kelajuan kendaraan itu tidak selalu stabil. Kadang kalau macet ya harus mengurangi kecepatan. Nah, ini ada rumus untuk menghitung kelajuan rata-rata.

Kelajuan rata-rata itu sendiri merupakan total yang ditempuh dari lintasan yang dibagi dengan waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak tersebut. Rumusnya begini.

“Kalau, speedometer untuk mengukur kelajuan, lalu untuk mengukur kecepatan menggunakan apa?” Jawaban pertanyaan itu ada di pembahasan berikut ini ya Squad.

“Yaaahh….pada belum dateng nih. Kayaknya sih aku dateng kecepetan nih”

Apakah itu yang dinamakan kecepatan, Squad? Bukan. Kecepatan yang dipelajari dalam Fisika merupakan cepat lambatnya perubahan kedudukan suatu benda terhadap waktu. Kecepatan masuk ke dalam besaran vektor sehinggah memiliki arah. Alat untuk mengukur kecepatan ialah velocitometer.

Page 5: GERAK · Web viewAli mengendarai sepeda motor dari kota A menuju kota D yang berjaraj 160 km. Dalam perjalanan, Ali berhenti di kota B dan kota C. Jarak kota A – B = 60 km, ditempuh

 Velocitometer

(sumber: canu.ucalgary.ca)

Velocitometer merupakan speedometer jenis linear. Artinya, speedometer ini memiliki pembacaan angka negatif. Contohnya begini Squad, ada sebuah mobil bergerak maju anggaplah bergerak ke arah timur dengan kelajuan 50 km/jam. Maka, velocitometer akan menunjukkan angka +50. Lalu, mobil tersebut mundur (ke arah barat) dengan kecepatan yang sama, maka akan ditunjukkan angka -50.

Sama seperti kelajuan, kecepatan pun juga memiliki rata-rata yang bisa dihitung. Misalnya, kamu berlari ke arah barat dan kembali lagi ke arah timur. Selama kamu lari bolak balik itu diperlukan waktu dengan lama waktu tertentu, dari situ bisa kita cari tahu kecepatan rata-ratanya.

Page 6: GERAK · Web viewAli mengendarai sepeda motor dari kota A menuju kota D yang berjaraj 160 km. Dalam perjalanan, Ali berhenti di kota B dan kota C. Jarak kota A – B = 60 km, ditempuh

Beda halnya jika kamu naik sepeda motor dengan jarak 100km misalnya. Ditempuh dalam waktu 2 jam, kecepatan-rata-rata motor yang kamu naiki 50km/jam. Tapi yakin deh, kecepatan motor yang kamu naikin nggak bakal tepat 50km/jam. Kalau ada macet kan berhenti tuh, nah dari berhenti masa mau langsung gas ke 50km/jam? Bisa-bisa jatuh lho.

Kecepatan yang akan dibahas kali ini ialah kecepatan sesaat. Jika kamu naik motor, kecepatan sesaat ini ditunjukkan oleh speedometer. Saat dari lampu merah ke lampu hijau, motor akan bergerak perlahan dari 10km/jam bertambah hingga 50km/jam. Itulah yang disebut dengan kecepataan sesaat.

Dalam keseharian kita tidak membedakan antara kecepatan dan kelajuan, namun dalam fisika kelajuan dan percepatan dibedakan. Perbedaannya adalah sebagai berikut ini :

Kelajuan yaitu perbandingan antara jarak yang ditempuh dengan selang waktu yang diperlukan benda. Sedangkan Kecepatan adalah perpindahan suatu benda dibagi selang waktunya.

Jadi  kelajuan adalah besaran skalar yaitu besaran yang hanya memiliki nilai sedangkan kecepatan  adalah besaran vector yaitu selain memiliki nilai juga memiliki arah :

Kelajuan hanya mempunyai nilai tapi tidak mempunyai arah.

Contoh: Mobil bergerak dengan kelajuan 50 km/jam

Kecepatan selain mempunyai nilai juga mempunyai arah.

Contoh: Bola dilempar ke atas dengan kecepatan 30 km/jam

Dalam fisika kecepatan dirumuskan dengan persamaan sebagai berikut ini : rumus GLB

               v          = kecepatan benda, satuan m/s

s           = perpindahan yang ditempuh benda, satuan m

t           = waktu yang diperlukan, satuan sekon (s) atau detik

C. Kecepatan rata-rata

Kecepatan rata-rata yaitu hasil bagi/perbandingan antara jarak total yang ditempuh benda dengan selang waktu untuk menempuh jarak tersebut. Kecepatan rata-rata dirumuskan sebagai berikut ini :

Page 7: GERAK · Web viewAli mengendarai sepeda motor dari kota A menuju kota D yang berjaraj 160 km. Dalam perjalanan, Ali berhenti di kota B dan kota C. Jarak kota A – B = 60 km, ditempuh

D. Percepatan

Suatu benda akan mengalami percepatan apabila benda tersebut bergerak dengan kecepatan yang tidak konstan dalam selang waktu tertentu. Misalnya, ada sepeda yang bergerak menuruni sebuah bukit memiliki suatu kecepatan yang semakin lama semakin bertambah selama geraknya. Gerak sepeda tersebut dikatakan dipercepat.

Jadi percepatan adalah kecepatan tiap satuan waktu. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.:

a          : percepatan, satuan m/s2

∆v        : perubahan kecepatan, satuan m/s

∆t        : perubahan waktu, satuan (s)

Percepatan merupakan besaran vektor. Percepatan dapat bernilai positif (+a) dan bernilai negatif (-a)

bergantung pada arah perpindahan dari gerak tersebut. Percepatan yang bernilai negatif (-a) sering disebut dengan perlambatan. Pada kasus perlambatan, kecepatan v dan percepatan a mempunyai arah yang berlawanan.

Rumus GLBB:

Ticker timer

Dalam penerapannya untuk soal biasanya data di atas digambarkan pada pola tetesan oli dan ticker timer. Tetesan oli merupakan pola tetesan oli sebuah kendaraan yang sedang melaju di jalan raya dengan tangki olinya bocor sehingga membentuk pola pada lintasan tempuhnya, sedangkan ticker timer merupakan alat yang digunakan untuk menyelidiki jenis gerak suatu benda seperti yang ditunjukkan gambar berikut

Page 8: GERAK · Web viewAli mengendarai sepeda motor dari kota A menuju kota D yang berjaraj 160 km. Dalam perjalanan, Ali berhenti di kota B dan kota C. Jarak kota A – B = 60 km, ditempuh

Gambar 7. Alat ticker timer(sumber: SchoolPhysics)

Pola tetesan oli untuk  gerak lurus beraturan

Pola ticker timer untuk gerak lurus beraturan

Dalam penerapannya untuk soal biasanya data di atas digambarkan pada pola tetesan oli dan ticker timer. Tetesan oli merupakan pola tetesan oli sebuah kendaraan yang sedang melaju di jalan raya dengan tangki olinya bocor sehingga membentuk pola pada lintasan tempuhnya, sedangkan ticker timer merupakan alat yang digunakan untuk menyelidiki jenis gerak suatu benda seperti yang ditunjukkan gambar berikut

Gambar 7. Alat ticker timer(sumber: SchoolPhysics)

Pola tetesan oli untuk  gerak lurus beraturan

Pola ticker timer untuk gerak lurus beraturan

Page 9: GERAK · Web viewAli mengendarai sepeda motor dari kota A menuju kota D yang berjaraj 160 km. Dalam perjalanan, Ali berhenti di kota B dan kota C. Jarak kota A – B = 60 km, ditempuh

Grafik gerak lurus beraturan

Jenis gerak suatu benda dapat pula diketahui berdasarkan grafik gerak benda tersebut. Terdapat tiga jenis grafik yakni grafik jarak terhadap waktu (s-t), kecepatan terhadap waktu (v-t), dan percepatan terhadap waktu (a-t).

Grafik hubungan jarak terhadap waktu (s-t).

gambar 8. Jenis-jenis grafik s-t pada GLB (a) benda diam, (b) benda bergerak GLB, (c) dua benda bergerak GLB

Berdasarkan grafik hubungan antara jarak terhadap waktu (s-t) di atas, kita dapat menentukan beberapa kondisi benda. Grafik 8.a digambarkan sebuah garis lurus yang sejajar dengan sumbu x (waktu), garis lurus ini menunjukkan jarak benda tetap sama (tidak berubah) untuk beberapa waktu tertentu, benda dalam kondisi ini ketika benda tidak bergerak (diam). Grafik 8.b digambarkan garis miring terhadap jarak (s) dan waktu (t), garis ini menunjukkan jarak yang ditempuh benda dalam selang waktu tertentu. Grafik 8.c digambarkan ada dua garis miring (seperti grafik 8.b), kemiringan garis ini menunjukkan besar kecepatan yang dilakukan benda, semakin besar kecepatan benda tersebut maka grafik hubungan antara jarak terhadap waktu (s-t) akan semakin miring (curam) sehingga dari grafik di atas dapat dikatakan benda merah memiliki kecepatan yang lebih besar daripada benda biru (grafik merah lebih curam dari grafik biru)

Grafik hubungan kecepatan terhadap waktu (v-t)

Page 10: GERAK · Web viewAli mengendarai sepeda motor dari kota A menuju kota D yang berjaraj 160 km. Dalam perjalanan, Ali berhenti di kota B dan kota C. Jarak kota A – B = 60 km, ditempuh

 Gambar 9. Grafik hubungan kecepatan terhadap waktu (v-t)

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, ketika benda bergerak lurus beraturan (GLB) maka kecepatan benda tidak berubah (konstan) dalam grafik hal ini direpresentasikan pada garis lurus mendatar yang sejajar dengan waktu. Luas daerah yang diarsir di bawah grafik (warna merah) menunjukkan jarak yang ditempuh oleh benda tersebut dalam selang waktu tertentu.

Grafik hubungan percepatan terhadap waktu (a-t)

Gambar 10. Grafik hubungan percepatan terhadap waktu (a-t)

Karena kecepatan benda tidak berubah (konstan) maka tidak ada percepatan pada gerak lurus beraturan (GLB) sehingga pada grafik direpresentasikan percepatan tepat berada di sumbu x (a = 0)

Page 11: GERAK · Web viewAli mengendarai sepeda motor dari kota A menuju kota D yang berjaraj 160 km. Dalam perjalanan, Ali berhenti di kota B dan kota C. Jarak kota A – B = 60 km, ditempuh

  

Gerak Lurus Berubah BeraturanJenis gerak lurus yang selanjutnya adalah gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Berbeda dengan gerak lurus beraturan, pada gerak lurus berubah beraturan kecepatan benda yang bergerak berubah secara beraturan (bisa meningkat atau menurun). Perubahan kecepatan ini disebut dengan percepatan benda.

Berdasarkan nilai percepatan benda, gerak lurus berubah beraturan dibedakan menjadi dua yakni gerak lurus berubah beraturan dipercepat (GLBB dipercepat) ketika percepatan bernilai positif dan gerak lurus berubah beraturan diperlambat (GLBB diperlambat) ketika percepatan bernilai negatif. Contoh GLBB dipercepat antara lain: benda jatuh bebas, kendaraan yang di gas, benda menuruni bidang miring sedangkan contoh GLBB diperlambat antara lain: benda dilempar ke atas, kendaraan yang di rem, dan benda yang bergerak menaiki bidang miring.

Persamaan matematis pada gerak lurus berubah beraturan yakni: 

 Gambar 11. Gerak lurus berubah beraturan (a) dipercepat, (b) diperlambat.

(sumber: glencoe science Motion, Forces, and Energi)

Berdasarkan gambar 11, terlihat perbedaan jarak tempuh benda dalam selang waktu yang sama ketika benda bergerak dipercepat (11a) jarak tempuhnya semakin lama

Page 12: GERAK · Web viewAli mengendarai sepeda motor dari kota A menuju kota D yang berjaraj 160 km. Dalam perjalanan, Ali berhenti di kota B dan kota C. Jarak kota A – B = 60 km, ditempuh

semakin besar sedangkan ketika benda bergerak diperlambat (11b) jarak tempuhnya semakin lama semakin kecil. Pola perubahan jarak tempuh ini dapat juga diidentifikasi dari hasil percobaan seperti berikut ini.

t (s)

v0 (m/s)a

(m/s2)s

(m)Δs Keterangan

1 0 2 1

Perhatikan perubahan jarak (Δs) tempuh benda yang mengalami

peningkatan secara konstan sebesar 2 m

2 0 2 4 3

3 0 2 9 5

4 0 2 16 7

5 0 2 25 9

Selain data percobaan dalam soal penentuan jenis gerak lurus berubah beraturan juga dapat dilihat dari pola tetesan oli dan ticker timer. Ada dua jenis GLBB dalam pola-pola tersebut yakni untuk GLBB dipercepat dan GLBB diperlambat seperti yang ditunjukkan oleh gambar berikut.

Pola tetesan oli pada gerak lurus berubah beraturan

dipercepat

 diperlambat

Ingatlah !

Perbedaan antara pola tetesan oli GLBB dipercepat maupun diperlambat terletak pada perubahan jarak antar titik (waktu untuk membuat titik yang berurutan adalah sama). Untuk GLBB dipercepat jarak antar titik dari awal ke akhir semakin lama semakin jauh, sedangkan untuk GLBB diperlambat jarak antar titik dari awal ke akhir semakin lama semakin dekat.

Pola ticker timer pada gerak lurus berubah beraturan

Dipercepat

Page 13: GERAK · Web viewAli mengendarai sepeda motor dari kota A menuju kota D yang berjaraj 160 km. Dalam perjalanan, Ali berhenti di kota B dan kota C. Jarak kota A – B = 60 km, ditempuh

 diperlambat

Ingatlah !

Perbedaan antara pola ticker timer GLBB dipercepat maupun diperlambat terletak pada perubahan jarak antar titik (waktu untuk membuat titik yang berurutan adalah sama). Untuk GLBB dipercepat jarak antar titik dari awal ke akhir semakin lama semakin jauh, sedangkan untuk GLBB diperlambat jarak antar titik dari awal ke akhir semakin lama semakin dekat.

Jenis gerak lurus berubah beraturan dapat pula dilihat berdasarkan grafik hubungan jarak terhadap waktu (s-t), grafik kecepatan terhadap waktu (v-t), dan percepatan terhadap waktu (a-t).  Berikut penjelasan masing-masing grafik tersebut

Grafik hubungan antara jarak terhadap waktu (s-t)

Gambar 12. Grafik perubahan jarak terhadap waktu pada GLBB (a) dipercepat, (b) diperlambat

Terlihat perbedaan yang cukup mencolok pada grafik jarak terhadap waktu untuk GLBB dipercepat dan diperlambat di atas, ketika benda bergerak dipercepat bentuk grafik cenderung mengalami lonjakan yang semakin besar ke atas sesuai dengan perubahan waktunya sedangkan untuk GLBB diperlambat bentuk grafik cenderung mengalami perubahan yang semakin kecil ke atas sesuai dengan perubahan waktunya. Bentuk grafik ini sesuai dengan persamaan “s=v0.t ± ½ at2”.

Grafik hubungan antara kecepatan terhadap waktu (v-t)

Page 14: GERAK · Web viewAli mengendarai sepeda motor dari kota A menuju kota D yang berjaraj 160 km. Dalam perjalanan, Ali berhenti di kota B dan kota C. Jarak kota A – B = 60 km, ditempuh

Gambar 13. Grafik perubahan kecepatan terhadap waktu pada GLBB (a) dipercepat tanpa kecepatan awal, (b) diperlambat hingga berhenti, (c) dipercepat dengan

kecepatan awal

Grafik 13a menjelaskan perubahan kecepatan terhadap waktu ketika benda bergerak lurus berubah beraturan dipercepat tanpa kecepatan awal (mula-mula diam) hal ini ditandai dengan grafik yang bergerak naik ke kanan. Grafik 13b menjelaskan perubahan kecepatan terhadap waktu ketika benda bergerak lurus berubah beraturan hingga benda berhenti hal ini ditandai dengan grafik yang bergerak turun ke kiri. Kedua grafik ini merupakan jenis grafik garis lurus yang merepresentasikan persamaan “v = v0 ± at”. Sedangkan untuk menentukan jarak yang ditempuh benda dapat dihitung dengan mencari luas daerah yang di arsir di bawah grafik 

Persamaan di atas mirip dengan persamaan pertama “s = vo t + ½ a t2” untuk gerak GLBB tanpa kecepatan awal (v0 = 0).

Grafik 13c menjelaskan perubahan kecepatan terhadap waktu ketika benda bergerak lurus berubah beraturan dipercepat dengan kecepatan awal (v0). Luas daerah di bawah grafik merepresentasikan besar jarak tempuh benda dalam selang waktu tertentu, daerah di bawah grafik membentuk bangun trapesium sehingga luasnya adalah 

Persamaan di atas mirip dengan persamaan keempat yakni “s = ½ (vt + v0).t” untuk gerak GLBB dengan kecepatan awal.

Grafik hubungan antara percepatan terhadap waktu (a-t)

Page 15: GERAK · Web viewAli mengendarai sepeda motor dari kota A menuju kota D yang berjaraj 160 km. Dalam perjalanan, Ali berhenti di kota B dan kota C. Jarak kota A – B = 60 km, ditempuh

secara umum grafik percepatan pada gerak lurus berubah beraturan adalah sebagai berikut!

Gambar 14. Grafik percepatan terhadap waktu pada GLBB (a) dipercepat, (b) diperlambat

Karena pada gerak lurus berubah beraturan percepatan bernilai konstan, maka grafiknya berupa garis lurus yang sejajar dengan sumbu x. (mirip dengan grafik kecepatan terhadap waktu pada benda yang bergerak lurus beraturan atau grafik posisi terhadap waktu pada benda diam)

Analisis gerak benda dari grafik hubungan kecepatan terhadap waktu (v-t)Misalkan sebuah benda bergerak dengan kecepatan yang berubah-ubah sesuai dengan grafik di bawah ini.

Analisis :

Berdasarkan grafik kita dapat membagi tiap garis menjadi satu gerakan sehingga

Gerak AB

Grafik berada di atas sumbu x (bernilai positif) sehingga dapat kita asumsikan benda bergerak ke kanan. Pada saat ini benda melakukan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dipercepat hal ini ditandai dengan perubahan kecepatan yang semakin besar dari 2 m/s (titik A) menjadi 4 m/s (titik B) dalam waktu 6 s (grafik cenderung menjauhi sumbu x), sehingga kita dapat menentukan percepatan dan jarak pada gerak ini adalah sebagai berikut 

Page 16: GERAK · Web viewAli mengendarai sepeda motor dari kota A menuju kota D yang berjaraj 160 km. Dalam perjalanan, Ali berhenti di kota B dan kota C. Jarak kota A – B = 60 km, ditempuh

Gerak BC

Grafik masih berada di atas sumbu x sehingga benda masih bergerak ke kanan. Pada saat ini benda melakukan gerak lurus beraturan (GLB), hal ini dapat dilihat pada grafik kecepatan yang mendatar (tidak berubah) sampai pada detik ke 10. Sehingga jarak yang ditempuh benda dapat ditentukan sebagai berikut:

Gerak CD

Grafik berada di atas sumbu x (bernilai positif) sehingga dapat kita asumsikan benda bergerak ke kanan. Pada saat ini benda melakukan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dipercepat hal ini ditandai dengan perubahan kecepatan yang semakin besar dari 4 m/s (titik C) menjadi 10 m/s (titik D) dalam waktu 4 s (grafik cenderung menjauhi sumbu x), sehingga kita dapat menentukan percepatan dan jarak pada gerak ini adalah sebagai berikut 

Gerak DE

Grafik berada di atas sumbu x (bernilai positif) sehingga dapat kita asumsikan benda bergerak ke kanan. Pada saat ini benda melakukan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) diperlambat hal ini ditandai dengan perubahan kecepatan yang semakin kecil dari 10 m/s (titik D) menjadi 0 m/s (titik E) dalam waktu 2 s (grafik cenderung mendekati sumbu x). pada saat benda berada di titik E benda dalam keadaan diam (kecepatan sama dengan nol), sehingga kita dapat menentukan percepatan dan jarak pada gerak ini adalah sebagai berikut 

Page 17: GERAK · Web viewAli mengendarai sepeda motor dari kota A menuju kota D yang berjaraj 160 km. Dalam perjalanan, Ali berhenti di kota B dan kota C. Jarak kota A – B = 60 km, ditempuh

Gerak EF

Grafik berada di bawah sumbu x (bernilai negatif) sehingga benda bergerak ke kiri (putar balik). Pada saat ini benda melakukan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dipercepat hal ini ditandai dengan perubahan kecepatan yang semakin besar dari 0 m/s (titik E) menjadi 6 m/s (titik F) dalam waktu 2 s (grafik cenderung menjauhi sumbu x). Sehingga kita dapat menentukan percepatan dan jarak pada gerak ini adalah sebagai berikut

Gerak FG

Grafik berada di bawah sumbu x (bernilai negatif) sehingga benda bergerak ke kiri. Pada saat ini benda melakukan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) diperlambat hal ini ditandai dengan perubahan kecepatan yang semakin kecil dari 6 m/s (titik F) menjadi 0 m/s (titik G) dalam waktu 2 s (grafik cenderung mendekati sumbu x). pada saat benda berada di titik G benda dalam keadaan diam (kecepatan sama dengan nol), sehingga kita dapat menentukan percepatan dan jarak pada gerak ini adalah sebagai berikut

Berdasarkan hasil perhitungan di atas, maka kita dapat menentukan jarak dan perpindahan yang dialami benda ketika melakukan gerakan itu.

Jarak yang ditempuh

stot = sAB + sBC + sCD + sDE + sEF + sFG

stot = 18 + 24 + 28 + 10 + 6 + 6

stot = 82 m

Perpindahan benda

Page 18: GERAK · Web viewAli mengendarai sepeda motor dari kota A menuju kota D yang berjaraj 160 km. Dalam perjalanan, Ali berhenti di kota B dan kota C. Jarak kota A – B = 60 km, ditempuh

stot = sAB + sBC + sCD + sDE - sEF - sFG

stot = 18 + 24 + 28 + 10 - 6 - 6

stot = 58 m

(untuk jarak sEF  dan sFG  bernilai negatif, karna pada saat itu benda bergerak ke kiri atau berlawanan arah dengan geraknya semula).

SOAL GERAK:

1. Perhatikan gambar:

Agus berjalan dari A ke B terus ke C selama 25 sekon.Hitung:

a. Jarakb. Perpindahanc. Lajud. Kecepatan

2. Ali mengendarai sepeda motor dari kota A menuju kota D yang berjaraj 160 km. Dalam perjalanan, Ali berhenti di kota B dan kota C. Jarak kota A – B = 60 km, ditempuh dalam waktu 1 jam. Jarak kota B – C = 30 km, ditwmpuh dalam waktu 45 menit. Dan jarak kota C – D = 70 km, ditempuh dalam waktu 1 jam 15 menit. Berapakah kecepatan rata-rata sepeda motor Ali dari A ke D ?

3. Kota Jogya dan kota Semarang berjarak 120 km ditempuh menggunakan mobil dengan kecepatan 50 km/jam. Jika ia berangkat dari Jogja jam 05.20 , jam berapakah sampai di Semarang?

Page 19: GERAK · Web viewAli mengendarai sepeda motor dari kota A menuju kota D yang berjaraj 160 km. Dalam perjalanan, Ali berhenti di kota B dan kota C. Jarak kota A – B = 60 km, ditempuh

4. Mobil yang bergerak dengan laju 72 km/ jam kemudian direm dan berhenti setelah 40 sekon.

a. Berapakah lama mobil berhenti setelah direm?b. Berapakah percepatan mobil?c. Berapakah jarak dari mulai direm hingga berhenti?

5. Sebuah duren jatuh bebas dari pohon yang tingginya 50 meter. Bila percepatan gravitasi adalah 10 m/s2

a. berapa lama waktu yang dibutuhkan duren tersebut untuk sampai ke tanah bila gesekan udara dianggap tak ada?

b. Berapakah kecepatan duren pas jatuh di tanah?

JAWABAN DIKUMPULKAN PEKAN DEPAN BERSAMA DENGAN TUGAS PEKAN DEPAN