Konsep Gerak

Pengertian Gerak

Kita telah mengetahui bahwa gaya dapat menyebabkan benda bergerak atau berubah posisi. Misalnya, mobil yang semula diam akan mulai bergerak ketika diberi dorongan, sementara benda yang sedang bergerak bisa berhenti jika gaya berlawanan bekerja padanya.

Untuk memahami apa yang dimaksud dengan gerak, bayangkan sebuah mobil balap yang melaju di lintasan. Bagi penonton yang berdiri di tepi jalan, mobil tampak bergerak sangat cepat melewati mereka. Namun, bagi pembalap yang berada di dalam mobil, penonton di pinggir jalan justru terlihat bergerak mundur. Hal ini menunjukkan bahwa gerak suatu benda bergantung pada titik acuan pengamatnya.

Jadi, gerak bersifat relatif, tergantung pada titik acuan yang digunakan. Benda dikatakan bergerak jika posisinya berubah terhadap titik acuan, sedangkan diam jika posisinya tetap. Titik acuan adalah posisi awal atau tempat tetap yang dijadikan patokan untuk melihat perubahan kedudukan suatu benda. Selain itu, gerak benda dapat dijelaskan menggunakan beberapa besaran fisika, yaitu:

• Perpindahan (Δs): menunjukkan perubahan posisi benda.
• Kecepatan (v): menggambarkan seberapa cepat benda berpindah tiap satuan waktu.
• Percepatan (a): menunjukkan perubahan kecepatan tiap satuan waktu.

Jenis-Jenis Gerak

Gerak dapat diklasifikasikan berdasarkan keadaan benda dan bentuk lintasannya.

Berdasarkan Keadaan Benda

• Gerak Semu: gerak semu adalah gerakan yang tampak terjadi, padahal sebenarnya benda tersebut diam. Contohnya, saat kita duduk di mobil yang sedang melaju, pohon di tepi jalan tampak bergerak ke belakang, padahal pohon tersebut diam. Peristiwa ini terjadi karena pengamat ikut bergerak bersama sistem (mobil).
• Gerak Nyata: gerak nyata terjadi ketika benda benar-benar berpindah posisi terhadap titik acuan. Contohnya adalah mobil yang melaju di jalan, bola yang dilempar, atau orang yang sedang berjalan. Gerak nyata menunjukkan bahwa benda memang mengalami perubahan posisi dan kecepatan.

Berdasarkan Bentuk Lintasannya

Gerak benda dapat dibedakan menjadi tiga jenis utama:

• Gerak Lurus: lintasan benda berbentuk garis lurus. Jika kecepatan benda tetap, disebut Gerak Lurus Beraturan (GLB); jika kecepatannya berubah, disebut Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB). Contohnya adalah bola yang jatuh bebas, mobil di jalan lurus, dan kelereng di papan miring.
• Gerak Parabola: lintasannya berbentuk lengkung seperti busur panah. Terjadi saat benda dilempar miring dengan kecepatan awal tertentu. Contohnya adalah bola basket yang dilempar ke arah ring atau peluru yang ditembakkan dari meriam.
• Gerak Melingkar: lintasannya berbentuk lingkaran mengelilingi suatu titik pusat, seperti gerakan rotasi bianglala.

Kecepatan dan Kelajuan

Untuk memahami seberapa cepat benda bergerak, kita perlu mengenal dua besaran penting: kelajuan dan kecepatan.

• Jarak (s): panjang lintasan yang ditempuh benda, besaran skalar (hanya memiliki nilai).
• Perpindahan (Δx): perubahan posisi dari titik awal ke titik akhir, besaran vektor (memiliki nilai dan arah).

Perbedaan keduanya terlihat pada contoh berikut: jika Ahmad berjalan 400 m ke barat lalu kembali 300 m ke timur, jarak yang ditempuh adalah 400 + 300 = 700 m, sedangkan perpindahan hanya 100 m ke barat.

Rumus kelajuan (speed): v = s/t, dengan v = kelajuan (m/s), s = jarak (m), dan t = waktu (s). Sementara kecepatan (velocity) adalah perpindahan tiap satuan waktu, sehingga memperhitungkan arah gerak benda.

Gerak Lurus

Gerak lurus merupakan gerak dengan lintasan berbentuk garis lurus. Berdasarkan kecepatannya, gerak lurus dibedakan menjadi dua jenis utama:

Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Pada GLB, kelajuan benda tetap, artinya benda menempuh jarak yang sama setiap satuan waktu. Grafik hubungan antara jarak dan waktu berbentuk garis lurus naik, sedangkan grafik kecepatan terhadap waktu berbentuk garis horizontal karena kecepatan konstan.

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Pada GLBB, kecepatan benda berubah secara teratur setiap satuan waktu. Perubahan ini disebut percepatan (a). Rumus percepatan: a = Δv/Δt, dengan a = percepatan (m/s²), Δv = perubahan kecepatan (m/s), dan Δt = selang waktu (s). Contoh: mobil yang kecepatannya bertambah dari 0 m/s menjadi 8 m/s dalam 4 sekon berarti memiliki percepatan a = 8/4 = 2 m/s². Dalam kehidupan sehari-hari, GLBB banyak ditemukan pada benda jatuh bebas atau mobil yang mempercepat lajunya.

• Jika kecepatan benda bertambah, disebut GLBB dipercepat.
• Jika kecepatan benda berkurang, disebut GLBB diperlambat atau mengalami perlambatan.

Grafik Hubungan Besaran Gerak

• Grafik v-t: menunjukkan hubungan antara kecepatan dan waktu. Luas di bawah kurva v-t menyatakan jarak yang ditempuh.
• Grafik a-t: menunjukkan hubungan percepatan terhadap waktu. Garis datar menunjukkan percepatan tetap.