Gerak benda

Pengertian Gerak Benda

Gerak benda adalah perubahan kedudukan suatu benda dari posisi awal ke posisi akhir.Dengan kata lain, sebuah benda bergerak jika posisinya berubah.Contoh gerak benda di antaranya kendaraan yang berjalan, seperti motor, mobil, sepeda, kereta, pesawat, bola yang dilemparkan ke gawang, buah yang jatuh dari pohonnya, dan masih banyak lagi.

Macam-Macam Gerak Benda

Gerak Benda Berdasarkan Bentuk Lintasan

Berdasarkan bentuk lintasannya, gerak benda dibedakan menjadi beberapa macam, yaitu:

1. Gerak Lurus

Gerak lurus merupakan jenis gerak benda yang terjadi pada lintasan lurus. Contoh gerak lurus, antara lain mobil yang bergerak maju, buah apel yang jatuh dari pohonnya, kereta api yang melaju pada rel yang lurus, dan semua objek yang bergerak pada lintasan lurus.Perhatikan contoh gambar berikut.

Mobil yg bergerak lurus

2. Gerak Melingkar

Gerak melingkar adalah gerak benda yang terjadi pada lintasan melingkar mengelilingi suatu titik tetap (sumbu putar). Dalam gerak melingkar, jarak benda dengan pusat putaran akan selalu tetap, tetapi posisi benda terhadap pusat lingkaran berubah.Contoh gerak melingkar, yaitu gerakan jarum jam analog, bianglala, bumi yang berotasi, roda kendaraan, baling-baling pesawat, dan masih banyak lagi.Perhatikan contoh gambar berikut.

Wahana bermain roller coaster

3. Gerak Parabola

Gerak parabola dikenal juga dengan gerak peluru, merupakan gerak benda yang terjadi pada lintasan berbentuk parabola atau melengkung. Contoh gerak peluru, di antaranya gerak bola yang melambung ketika ditendang atau dilemparkan ke atas.

Bola yang melambung ketika ditendang

Gerak Benda Berdasarkan Kecepatan

1.Gerak lurus beraturan

Gerak lurus beraturan adalah gerak benda pada lintasan lurus dengan kecepatan tetap. Artinya, kecepatan benda selalu sama di setiap posisi. Jika kecepatan bendanya tetap, maka perubahan kecepatannya sama dengan nol. Dengan demikian, percepatan bendanya juga sama dengan nol.Contoh,seseorang yang mengendarai sepeda motor pada jalan raya yang lurus dengan kecepatan tetap.

2. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Gerak lurus berubah beraturan adalah gerak suatu benda pada lintasan yang lurus dengan kecepatan yang berubah-ubah secara beraturan dan percepatan tetap. Contoh,seseorang yang mengendarai mobil pada jalan raya yang lurus, tetapi dengan kecepatan berubah secara teratur (bisa bertambah cepat atau bertambah lambat).

Gerak Benda Berdasarkan Titik Acuan Pengamat

Berdasarkan titik acuan pengamat, gerak benda dibagi dua yaitu sebagai berikut.

1. Gerak Semu

Gerak semu adalah macam gerak benda yang sifatnya seolah-olah kita sedang melihat benda lain bergerak (ilusi). Contoh gerak semu, di antaranya ketika kita sedang melihat pemandangan dari dalam mobil yang bergerak. Di mobil, kita seakan-akan melihat rumah, pohon, dan benda-benda di luar yang bergerak. Padahal sebenarnya, mobil yang kita kendarai lah yang bergerak.

2. Gerak relatif

Gerak relatif adalah gerak yang ditinjau dari titik acuan pengamatnya. Objek di luar titik acuan dianggap bergerak terhadap titik acuan tersebut. Misalnya, kamu berada di dalam kereta api yang bergerak dan adikmu duduk di stasiun. Jika adikmu sebagai pengamat, maka objek yang bergerak adalah kamu. Jika kamu sebagai pengamat, maka objek yang bergerak adalah adikmu.

Rumus Gerak Benda

 1. Rumus Gerak Lurus Beraturan

Adapun rumus gerak lurus beraturan adalah sebagai berikut.

Dengan:

v = kecepatan (m/s);

s = jarak tempuh (m); dan

t = waktu (s).

2.Rumus Gerak Lurus Berubah Beraturan dipercepat

Rumus gerak lurus berubah beraturan dibagi menjadi dua, yaitu sebagai berikut.

Dengan:

vt = kecepatan akhir (m/s);

v0 = kecepatan awal (m/s);

a = percepatan (m/s2);

t = waktu tempuh (s); dan

s = jarak tempuh (m).

3.Rumus gerak lurus berubah beraturan diperlambat

Gerak lurus berubah beraturan diperlambat memiliki percepatan negatif.

Dengan:

vt = kecepatan akhir (m/s);

v0 = kecepatan awal (m/s);

a = percepatan (m/s2);

t = waktu tempuh (s); dan

s = jarak tempuh (m).

Contoh Gerak Benda

1.Contoh Gerak Lurus

• Seseorang mengendarai mobil di jalan tol.
• Gerak kereta api di sepanjang rel kereta api.
• Gerak seorang atlet lari cepat di lapangan.

2.Contoh Gerak Melingkar

• Gerak berputarnya kereta di rel roller coaster.
• Gerak berputarnya cakram pada olahraga lempar cakram.
• Gerak berputarnya komidi putar atau bianglala.
• Gerakan jarum jam.

3.Contoh Gerak Parabola

• Gerak peluru saat ditembakkan.
• Gerakan bola saat ditendang dengan sudut elevasi tertentu.
• Gerak bola basket saat menuju ring.
• Gerak bola golf saat dipukul.

Contoh Soal Gerak Benda

1.Contoh Soal Gerak Lurus Beraturan

Halimah pergi ke sekolah mengendarai motor dengan kecepatan tetap, yaitu 30 m/s. Waktu yang ia butuhkan untuk sampai di sekolah 5 menit, berapakah jarak antara rumah dan sekolah Halimah?

Pembahasan:

Diketahui:

v = 30 m/s

t = 5 menit = 300 s

Ditanya: s =…?

Jawab:

Untuk mencari jarak tempuh, gunakan persamaan berikut.

Jadi, jarak antara sekolah dan rumah Halimah adalah 9 km.

2.Contoh Soal Gerak Lurus Berubah Beraturan

Ibu akan pergi ke rumah rekannya untuk arisan. Mula-mula, ibu mengayuh sepedanya dengan kecepatan 10 m/s. Agar cepat sampai tujuan, ibu harus mengayuh sepedanya lebih cepat. Setelah berjalan selama 25 s, kecepatan ibu bertambah 8 m/s. Tentukan jarak yang ditempuh ibu setelah berjalan selama 12 s!

Pembahasan:

Diketahui:

Ditanya: s saat t = 12 s =…?

Pembahasan

Pertama, kamu harus mencari percepatan ibu menggunakan persamaan berikut.

Selanjutnya, tentukan jarak yang ditempuh ibu setelah berjalan selama 12 s.

3.Contoh Soal Gerak Relatif

Sebuah mobil patroli polisi sedang mengejar tahanan yang kabur menggunakan minibus. Minibus tahanan tersebut berada 500 m di depan mobil patroli polisi. Jika kecepatan mobil polisinya 30 m/s dan kecepatan mobil tahanannya 20 m/s, tentukan waktu yang diperlukan oleh mobil polisi untuk bertemu mobil tahanan tersebut!

Pembahasan:

Diketahui:

sP = 500 m

vP = 30 m/s

vT = 20 m/s

Ditanya: t =…?

Jawab:

Untuk memudahkanmu dalam menyelesaikan soal ini, gunakan konsep relatif seperti berikut.

Dari soal dapat ditentukan bahwa mobil patroli polisi bergerak relatif terhadap minibus tahanan, sehingga:

Jarak relatif

∆s = sP – sT = 500 m

Kecepatan relatif

∆v = vP – vT

     = 30 – 20

     = 10 m/s

Dengan demikian, waktu yang diperlukan oleh mobil polisi untuk bertemu mobil tahanan tersebut dirumuskan sebagai berikut.

Jadi, waktu yang diperlukan oleh mobil polisi untuk bertemu mobil tahanan tersebut adalah 50 s.