GERAK LURUS BERATURAN
Suatu benda dikatakan melakukan gerak lurus
beraturan jika kecepatannya selalu konstan.
Kecepatan konstan artinya besar kecepatan alias kelajuan dan arah kecepatan
selalu konstan. Karena besar kecepatan alias kelajuan dan arah kecepatan selalu
konstan maka bisa dikatakan bahwa benda bergerak pada lintasan lurus dengan
kelajuan konstan.
Misalnya sebuah mobil
bergerak lurus ke arah timur dengan kelajuan konstan 10 m/s. Ini berarti mobil
bergerak lurus ke arah timur sejauh 10 meter setiap sekon. Karena kelajuannya
konstan maka setelah 2 sekon, mobil bergerak lurus ke arah timur sejauh 20
meter, setelah 3 sekon mobil bergerak lurus ke arah timur sejauh 30 meter… dan
seterusnya… bandingkan dengan gambar di samping. Perhatikan besar
dan arah panah. Panjang panah mewakili besar kecepatan alias kelajuan,
sedangkan arah panah mewakili arah kecepatan. Arah kecepatan mobil = arah
perpindahan mobil = arah gerak mobil.
Perhatikan bahwa ketika
dikatakan kecepatan, maka yang dimaksudkan adalah kecepatan sesaat. Demikian
juga sebaliknya, ketika dikatakan kecepatan sesaat, maka yang dimaksudkan
adalah kecepatan.
GLBB
Suatu benda dikatakan melakukan gerak
lurus berubah beraturan (GLBB) jika percepatannya selalu konstan. Percepatan
merupakan besaran vektor (besaran yang mempunyai besar dan arah). Percepatan
konstan berarti besar dan arah percepatan selalu konstan setiap saat. Walaupun
besar percepatan suatu benda selalu konstan tetapi jika arah percepatan selalu
berubah maka percepatan benda tidak konstan. Demikian juga sebaliknya jika arah
percepatan suatu benda selalu konstan tetapi besar percepatan selalu berubah
maka percepatan benda tidak konstan.
Karena arah percepatan benda selalu
konstan maka benda pasti bergerak pada lintasan lurus. Arah percepatan konstan
= arah kecepatan konstan = arah gerakan benda konstan = arah gerakan benda
tidak berubah = benda bergerak lurus.Besar percepatan konstan bisa berarti
kelajuan bertambah secara konstan atau kelajuan berkurang secara konstan.
Ketika kelajuan benda berkurang secara konstan, kadang kita menyebutnya sebagai
perlambatan konstan. Untuk gerakan satu dimensi (gerakan pada lintasan lurus),
kata percepatan digunakan ketika arah kecepatan = arah percepatan, sedangkan
kata perlambatan digunakan ketika arah kecepatan dan percepatan berlawanan.
Gerak Melingkar adalah gerak suatu benda yang membentuk lintasan berupa lingkaran mengelilingi suatu titik
tetap. Agar suatu benda dapat bergerak melingkar ia membutuhkan adanya gaya yang selalu membelokkan-nya
menuju pusat lintasan lingkaran. Gaya ini dinamakan gaya sentripetal. Suatu gerak melingkar
beraturan dapat dikatakan sebagai suatu gerak dipercepat beraturan, mengingat
perlu adanya suatu percepatan yang besarnya tetap
dengan arah yang berubah, yang selalu mengubah arah gerak benda agar menempuh
lintasan berbentuk lingkaran [1].
Besaran-besaran yang mendeskripsikan
suatu gerak melingkar adalah
,
dan
atau berturur-turut berarti sudut, kecepatan sudut dan percepatan
sudut. Besaran-besaran ini bila dianalogikan dengan gerak linier setara dengan
posisi, kecepatan dan percepatan atau dilambangkan berturut-turut dengan
,
dan
.
Besaran
gerak lurus dan melingkar
|
|||
Gerak
lurus
|
Gerak
melingkar
|
||
Besaran
|
Besaran
|
||
poisisi
|
sudut
|
||
kecepatan
|
kecepatan
sudut
|
||
percepatan
|
percepatan
sudut
|
||
-
|
-
|
perioda
|
|
-
|
-
|
radius
|
Gerak
melingkar beraturan
Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
adalah gerak melingkar dengan besar kecepatan sudut
tetap. Besar Kecepatan sudut diperolah dengan membagi
kecepatan tangensial
dengan jari-jari lintasan
Arah kecepatan linier
dalam GMB selalu menyinggung lintasan, yang berarti arahnya
sama dengan arah kecepatan tangensial
. Tetapnya nilai kecepatan
akibat konsekuensi dar tetapnya nilai
. Selain itu terdapat pula percepatan radial
yang besarnya tetap dengan arah yang berubah. Percepatan ini
disebut sebagai percepatan sentripetal, di mana arahnya selalu menunjuk ke
pusat lingkaran.
Bila
adalah waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu
putaran penuh dalam lintasan lingkaran
, maka dapat pula dituliskan
Kinematika gerak melingkar beraturan
adalah
dengan
adalah sudut yang dilalui pada suatu
saat
,
adalah sudut mula-mula dan
adalah kecepatan sudut (yang tetap nilainya).
Gerak
melingkar berubah beraturan
Gerak Melingkar Berubah Beraturan
(GMBB) adalah gerak melingkar dengan percepatan sudut
tetap. Dalam gerak ini terdapat percepatan tangensial
(yang dalam hal ini sama dengan percepatan linier) yang
menyinggung lintasan lingkaran (berhimpit dengan arah kecepatan tangensial
).
Gerak
lurus beraturan
didefinisikan sebagai gerak suatu benda dengan kecepatan tetap.
Kecepatan tetap artinya baik besar maupun arahnya tetap, sehingga istilah
kecepatan dapat juga diganti dengan kelajuan.
Maka dengan demikian gerak lurus
beraturan didefinisikan juga sebagai gerak suatu benda pada lintasan
lurus dengan kelajuan tetap
Ciri atau
Karakteristik GLB
Kecepatan/kelajuan tetap (V = tetap)
Percepatan tidak ada (a = 0)
Berlaku rumus : X = V . t
Percepatan tidak ada (a = 0)
Berlaku rumus : X = V . t
dimana :
- X = jarak yang ditempuh (m)
- V = kecepatan (m/s)
- t = waktu (s)
Grafik
Gerak Lurus Beraturan ( GLB )
Grafik V terhadap t dan Grafik X
terhadap t sebagai berikut :
Dari grafik diatas dapat kita lihat
dengan bertambahnya waktu kecepatan gerak tidak mengalami perubahan (tetap)
sehingga grafik kecepatan berupa garis datar.
Pengertian Gerak Peluru
Gerak
peluru merupakan suatu jenis gerakan benda yang pada awalnya diberi kecepatan
awal lalu menempuh lintasan yang arahnya sepenuhnya dipengaruhi oleh gravitasi.
Karena
gerak peluru termasuk dalam pokok bahasan kinematika (ilmu fisika yang
membahas tentang gerak benda tanpa mempersoalkan penyebabnya), maka pada
pembahasan ini, Gaya sebagai penyebab gerakan benda diabaikan, demikian juga
gaya gesekan udara yang menghambat gerak benda. Kita hanya meninjau gerakan
benda tersebut setelah diberikan kecepatan awal dan bergerak dalam lintasan
melengkung di mana hanya terdapat pengaruh gravitasi.
Mengapa
dikatakan gerak peluru ? kata peluru yang dimaksudkan di sini hanya istilah,
bukan peluru pistol, senapan atau senjata lainnya. Dinamakan gerak peluru
karena mungkin jenis gerakan ini mirip gerakan peluru yang ditembakkan.
Jenis-jenis Gerak Parabola
Dalam
kehidupan sehari-hari terdapat beberapa jenis gerak parabola.
Pertama,
gerakan benda berbentuk parabola ketika diberikan kecepatan awal dengan sudut teta
terhadap garis horisontal, sebagaimana tampak pada gambar di bawah. Dalam
kehidupan sehari-hari terdapat banyak gerakan benda yang berbentuk demikian. Beberapa
di antaranya adalah gerakan bola yang ditendang oleh pemain sepak bola, gerakan
bola basket yang dilemparkan ke ke dalam keranjang, gerakan bola tenis, gerakan
bola volly, gerakan lompat jauh dan gerakan peluru atau rudal yang ditembakan
dari permukaan bumi.
Kedua,
gerakan benda berbentuk parabola ketika diberikan kecepatan awal pada
ketinggian tertentu dengan arah sejajar horisontal, sebagaimana tampak pada
gambar di bawah. Beberapa contoh gerakan jenis ini yang kita temui dalam
kehidupan sehari-hari, meliputi gerakan bom yang dijatuhkan dari pesawat atau
benda yang dilemparkan ke bawah dari ketinggian tertentu.
Ketiga, gerakan benda
berbentuk parabola ketika diberikan kecepatan awal dari ketinggian tertentu
dengan sudut teta terhadap garis horisontal, sebagaimana tampak pada gambar di
bawah.
|
Tidak ada komentar:
Posting Komentar