Besaran dalam Gerak Lurus dan Definisinya – Pada topik ini, kalian akan belajar tentang gerak lurus. Gerak lurus dibagi menjadi 2 yaitu gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan. Namun, penjelasannya akan dibahas pada topik selanjutnya.
Pada tulisan ini kita akan belajar tentang definisi dan besaran gerak lurus terlebih dahulu.
Definisi Gerak Lurus
Bagaimanakah suatu benda dikatakan bergerak? Benda dikatakan bergerak jika mengalami perubahan kedudukan terhadap titik acuan tertentu. Titik acuan merupakan suatu titik untuk memulai pengukuran perubahan posisi atau kedudukan suatu benda. Titik-titik yang dilewati benda saat bergerak disebut lintasan. Jadi, gerak lurus adalah suatu gerak yang mempunyai lintasan lurus.
Ketika kita berjalan ke sekolah, maka kita akan bergerak terhadap jalan, rumah, pohon-pohon dan batu-batu yang kita lewati karena mereka tidak mengalami perubahan kedudukan. Gerak juga dapat dikatakan sebagai perubahan kedudukan suatu benda dalam selang waktu tertentu.
Besaran dalam Gerak Lurus
Berapakah perpindahan yang kita tempuh saat kita berangkat sekolah? Berapakah kecepatan sepeda yang kita gunakan? perpindahan (panjang) dan kecepatan merupakan besaran-besaran fisika.
Jarak dan Perpindahan
Jarak dan perpindahan memiliki perbedaan pengertian. Misalnya, seseorang berjalan ke barat sejauh 5 km dari rumahnya, lalu berjalan ke timur sejauh 3 km. Berarti jarak yang ditempuh orang tersebut 8 km dari rumahnya, namun perpindahannya sejauh 2 km.
Berbeda halnya saat orang pergi dari rumah ke pasar. Jika seseorang berjalan dari rumah ke pasar sejauh 1 km, lalu berjalan kembali dari pasar ke rumah sejauh 1 km maka jarak yang ditempuh orang tersebut adalah 2 km, sedangkan perpindahannya adalah 0 karena kedudukan awal dan akhir sama.
Contoh lainnya, seseorang berjalan ke barat sejauh 4 km kemudian berbelok ke utara sejauh 3 km. Berapa jarak yang ditempuh dan berapa pula perpindahannya?
Jarak yang ditempuh seseorang tersebut adalah 4 km + 3 km = 7 km, sedangkan perpindahannya (sesuai garis putus-putus), yaitu:
s=32+42−−−−−−√=9+16−−−−−√=25−−√=5 km
Dengan demikian, jarak merupakan panjang seluruh lintasan yang ditempuh, sedangkan perpindahan merupakan selisih kedudukan akhir dan kedudukan awal. Jarak merupakan besaran skalar sedangkan perpindahan merupakan besaran vektor.
Kelajuan dan Kecepatan
Kelajuan dan kecepatan mempunya arti yang berbeda. Kelajuan didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh tiap satuan waktu, sedangkan kecepatan adalah perpindahan yang ditempuh setiap satuan waktu. Dengan demikian, kelajuan merupakan besaran skalar, sedangkan kecepatan merupakan besaran vektor. Secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut.
Kecepatan = perpindahan.waktu
Kelajuan = jarak.waktu
Kecepatan dan kelajuan memiliki satuan yang sama, yaitu m/s. Jika kita menjumpai satuan kecepatan atau kelajuan dalam km/jam, maka kita bisa konversikan ke dalam m/s sesuai persamaan berikut.
1 km = 1000 m
1 jam = 3600 s
ykmjam=y1000 m3600 s=y518 m/s
Contoh Soal Besaran dalam Gerak Lurus 1
Berdasarkan gambar di atas, berapakah besar kecepatan dan kelajuannya?
Penyelesaian
Diketahui:
Jarak = 7 km
Perpindahan = 5 km
Waktu = 1 jam
Ditanyakan: besar kecepatan dan kelajuan ?
Jawab:
perpindahan = 32+42−−−−−−√=9+16−−−−−√=25−−√=5 km
kecepatan = perpindahan waktu=51=5 km/jam
kelajuan = jarak waktu=71=7 km/jam
Jadi, besar kecepatan dan kelajuannya adalah 5 km/jam dan 7 km/jam.
Dalam kehidupan sehari-hari tentunya sangat sulit mempertahankan gerak benda dengan kelajuan tetap. Dalam kasus seperti ini, kita harus menghitung kelajuan dan kecepatan rata-ratanya. Secara matematis kecepatan rata-rata dapat ditulis sebagai berikut.
vrat = ΔsΔt
Keterangan:
vrat = kecepatan rata-rata (m/s);
Δs=sakhir−sawal ; dan
Δt = perubahan waktu (s).
Kelajuan rata-rata, secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut.
vrat=stot ttot
Keterangan:
vrat = kelajuan rata-rata (m/s);
stot = jarak tempuh total (m); dan
ttot = waktu tempuh total (s).
Contoh soal Besaran dalam Gerak Lurus 2
Seseorang melakukan perjalanan sepanjang sumbu x. setelah 1 sekon kedudukannya di x1 =3 m, setelah bergerak 4 sekon berada di x2 = 12 m. Berapakah kelajuan rata-ratanya ?
Penyelesaian
Diketahui:
x1 = 3 m
t1 = 1 sekon
x2 = 12 m
t2 = 4 sekon
Ditanyakan: vrat ?
Jawab:
vrat=xtotttot=x1+x2t1+t2=3+121+4=155= 3 m/s
Jadi, kelajuan rata-ratanya adalah 3 m/s.
Demikianlah bahasan kami mengenai Besaran dalam Gerak Lurus disertai dengan latihan soal. Semoga bermanfaat dan sampai jumpa lagi di lain kesempatan dengan maglearning.id.