Gaya merupakan penyebab perubahan pada benda. Perubahan tersebut dapat berupa perubahan gerak benda, termasuk kelajuannya dan arah kelajuan atau perubahan kecepatan. Namun dalam fisika ada ilmu yang membahas gerak benda tanpa memperhatikan gaya penyebabnya. Ilmu tersebut disebut kinematika.
Kinematika gerak lurus merupakan cabang ilmu Fisika yang membahas gerak benda dengan lintasan lurus tanpa memperhatikan gaya penyebabnya. Apa saja yang akan kita bahas pada kinematika gerak lurus? Perhatikan uraian di bawah ini.
Daftar Isi
Pengertian Gerak
Bagaimana sesuatu dikatakan bergerak? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, perhatikan gambar berikut!
Gambar di atas menunjukkan kereta yang dikemudikan oleh masinis sedang meninggalkan stasiun. Terdapat orang yang berjalan di dalam gerbong kereta tersebut. Maka selama itu dapat dikatakan:
- Kereta bergerak terhadap stasiun, karena kedudukan kereta terhadap stasiun selalu berubah.
- Masinis bergerak terhadap rumah, karena kedudukan masinis terhadap stasiun selalu berubah.
- Kereta tidak bergerak terhadap masinis karena kedudukan kereta terhadap masinis tidak berubah.
- Masinis tidak bergerak terhadap kereta karena kedudukan masinis terhadap kereta tidak berubah.
- Orang yang berjalan di dalam gerbong kereta bergerak terhadap kursi-kursi dalam gerbong kereta, karena kedudukan orang tersebut berubah terhadap kursi-kursi dalam gerbong kereta.
Dari uraian di atas, maka benda dikatakan bergerak terhadap benda yang lain jika terjadi perubahan posisi terhadap suatu acuan.
Baca juga: Besaran, Satuan dan Pengukuran
Jarak dan Perpindahan
Jarak termasuk besaran skalar yang hanya memiliki nilai, sedangkan perpindahan merupakan besaran vektor yang memiliki nilai dan arah.
- Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh benda selama bergerak.
- Perpindahan adalah perubahan posisi dari suatu benda selama bergerak.
Perhatikan gambar di atas!
Seekor hewan berjalan dari titik A menuju B kemudian berbelok menuju titik C. Dari ilustrasi tersebut, jarak yang dilalui hewan tersebut adalah panjang lintasan AB (4 m) ditambah dengan panjang lintasan BC (3 m) yaitu 7 m. Sedangkan perpindahannya adalah perubahan posisi dari titik awal A ke titik akhir C yaitu 5 m.
Kecepatan dan Kelajuan
Suatu benda yang bergerak memiliki kecepatan (velocity) dan kelajuan (speed). Kecepatan merupakan besaran vektor, sebab selain memiliki besar, juga memiliki arah. Alat untuk mengukur kecepatan adalah velocitometer.
Sedangkan kelajuan merupakan besaran skalar yang hanya memiliki besar saja dan tidak tergantung pada arah gerak benda. Alat untuk mengukur kelajuan adalah speedometer.
Percepatan
Suatu benda yang bergerak seringkali kecepatannya selalu berubah-ubah besarnya, arahnya, atau sekaligus besar dan arahnya. Perubahan itu terjadi karena benda mengalami percepatan. Percepatan didefinisikan sebagai perubahan kecepatan per satuan waktu.
Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Suatu benda disebut bergerak lurus beraturan jika lintasan dari benda tersebut merupakan garis lurus, dan kecepatannya setiap saat adalah tetap. Contohnya, pada sebuah rel yang lurus, sebuah kereta api melakukan gerak lurus, dan jika dalam selang waktu yang sama kereta api menempuh jarak yang sama.
Hubungan antara jarak tempuh terhadap kecepatan akan diperoleh:
Grafik hubungan antara kecepatan dan waktu dalam gerak lurus beraturan adalah sebagai berikut:
Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak dengan lintasan berupa garis lurus dan kecepatannya setiap saat selalu berubah secara beraturan. Jadi, dalam GLBB ini benda mengalami percepatan tetap.
Hubungan antara kecepatan terhadap waktu dalam GLBB, dapat dilukiskan dengan grafik di bawah ini.
Dari grafik di atas, dapat diperoleh hubungan sebagai berikut:
Gerak Jatuh Bebas (GJB)
Bila sebuah benda dilepaskan pada ketinggian tertentu dari tanah tanpa kecepatan awal, maka benda tersebut akan mengalami gerak jatuh bebas. Terjadinya gerakan ini akibat adanya pengaruh percepatan gravitasi bumi terhadap benda yang arahnya menuju ke pusat bumi.
Bila tidak ada hambatan (perlawanan) udara, ternyata semua benda yang jatuh bebas pada tempat yang sama di permukaan bumi mempunyai percepatan yang sama. Jadi, walaupun berat atau susunan benda berbeda, akan sampai di tanah bersamaan.
Gerak Vertikal Atas (GVA)
Gerak vertikal ke atas merupakan gerak benda yang dilempar dari permukaan tanah tegak lurus ke atas dengan kecepatan tertentu. Arah gerak benda berlawanan dengan percepatan bumi, sehingga kecepatannya makin lama makin berkurang dan pada titik tertinggi kecepatan benda nol (berhenti). Setelah itu, benda akan jatuh bebas menuju tanah kembali. Persamaan gerak vertikal ke atas sebagai berikut:
Gerak Vertikal Bawah (GVB)
Untuk benda yang bergerak vertikal ke bawah dengan kecepatan awal tertentu, maka persamaannya sama dengan persamaan gerak vertikal atas tetapi tandanya positif, karena benda mengalami percepatan gravitasi yang arahnya ke bawah (searah dengan percepatan gravitasi).
Baca juga: Mengenal Besaran Vektor
Pemahaman Akhir
Dalam fisika, gaya adalah penyebab perubahan pada benda, termasuk perubahan gerak seperti kelajuan dan arah kelajuan, serta perubahan kecepatan. Namun, terdapat ilmu yang membahas gerak benda tanpa memperhatikan gaya penyebabnya, yaitu kinematika.
Kinematika gerak lurus adalah cabang ilmu fisika yang membahas gerak benda dengan lintasan lurus tanpa memperhatikan gaya. Dalam kinematika gerak lurus, diperhatikan pengertian gerak, jarak, dan perpindahan. Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh benda selama bergerak, sedangkan perpindahan adalah perubahan posisi dari suatu benda selama bergerak.
Selain itu, terdapat juga pengertian tentang kecepatan dan kelajuan. Kecepatan merupakan besaran vektor yang memiliki besar dan arah, sedangkan kelajuan merupakan besaran skalar yang hanya memiliki besar tanpa memperhatikan arah.
Percepatan merupakan perubahan kecepatan per satuan waktu dan menjadi penyebab perubahan kecepatan pada benda. Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak dengan kecepatan tetap dan lintasan berupa garis lurus. Sedangkan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak dengan kecepatan yang berubah secara beraturan.
Gerak jatuh bebas (GJB) terjadi ketika sebuah benda dilepaskan dari ketinggian tertentu tanpa kecepatan awal, dan benda tersebut mengalami percepatan gravitasi menuju pusat bumi. Gerak vertikal atas (GVA) adalah gerak benda yang dilempar ke atas dengan kecepatan tertentu, dan gerak vertikal bawah (GVB) adalah gerak benda yang bergerak ke bawah dengan kecepatan awal tertentu.
Kinematika gerak lurus sangat penting dalam memahami gerak benda tanpa memperhatikan gaya yang menyebabkannya. Dengan memahami konsep-konsep kinematika ini, para guru fisika dapat memberikan pemahaman yang baik kepada siswa tentang pergerakan benda dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam konteks ilmu fisika secara lebih mendalam.
Demikianlah pembahasan mengenai gerak lurus. Semoga kalian dapat memahami pembahasan yang saya berikan ya. Selalu semangat belajar dan terus berusaha mendapatkan yang terbaik.
Sumber:
Astutik, Sri. 2010. Buku Pintar Belajar Fisika SMA/MA. Sagufindo Kinarya
