MATERI FISIKA KELAS X – Besaran-Besaran dalam Konsep Gerak Lurus

Besaran-Besaran dalam Konsep Gerak Lurus
Jika kita memperhatikan barang-barang di sekitar kita, tentu kita bisa membedakan jika
benda tersebut sedang diam atau bergerak. Benda diam berarti posisi benda terhadap
lingkungannya tidak berubah, sementara benda bergerak berubah posisi terhadap
lingkungannya seiring waktu. Tapi, tahukah kalian bahwa gerak dapat berupa gerak lurus dan
gerak melingkar?
Terdapat empat macam gerak, yaitu gerak lurus, gerak melingkar, gerak periodik, dan gerak
rotasi. Gerak lurus adalah gerak yang terjadi pada lintasan lurus, sementara gerak melingkar
terjadi pada lintasan melingkar. Berbeda lagi dengan gerak periodik dan gerak rotasi. Gerak
periodik merujuk pada gerakan berulang pada interval waktu yang tetap dan gerak rotasi
adalah gerak pada posisi dan sumbu yang tetap.
Setelah mengetahui macam-macam gerak, kali ini kita akan mempelajari besaran pada gerak
lurus. Dalam konsep gerak lurus, kita perlu mengetahui posisi, jarak dan perpindahan,
kelajuan dan kecepatan, serta percepatan.
Posisi
Posisi didefinisikan sebagai kondisi yang merepresentasikan letak atau kedudukan suatu
benda terhadap titik acuan tertentu dalam suatu koordinat. Untuk menentukan posisi benda,
diperlukan dua parameter, yaitu titik asal dan sistem koordinat.
Dalam gerak lurus, kita hanya menggunakan satu dari tiga koordinat yang menentukan posisi
benda yang berubah terhadap waktu. Kita bisa memilih sumbu yang bertepatan dengan
lintasan benda, contohnya saja sumbu X yang horizontal.
Jarak dan Perpindahan
Jarak adalah total panjang lintasan yang ditempuh benda ketika berpindah dari satu posisi ke
posisi lain. Jarak juga termasuk ke dalam besaran skalar dan dapat memiliki banyak nilai,
tergantung pada lintasan yang ditempuh. Satuan internasional untuk jarak adalah meter.
Selain jarak, kita juga perlu mengetahui apa itu perpindahan. Perpindahan adalah perubahan
posisi yang ditinjau dari titik awal ke titik akhir benda. Perpindahan termasuk ke dalam
besaran vektor yang memiliki besar dan arah. Nilainya bisa positif, negatif, atau nol.
Jika kita membandingkan antara perpindahan dan jarak, kita bisa menyimpulkan bahwa
perpindahan selalu lebih kecil atau sama dengan jarak yang ditempuh suatu benda.
Perpindahan dapat bernilai positif atau negatif, bergantung dari arah gerak benda, sementara
jarak selalu bernilai positif. Selain itu, perpindahan dapat bernilai nol jika benda bergerak ke
titik awal, sedangkan jarak yang ditempuh tidak mungkin bernilai nol selama benda tersebut
bergerak.
Kelajuan dan Kecepatan
Besaran dalam gerak lurus yang selanjutnya adalah kelajuan dan kecepatan. Dalam fisika,
kelajuan merupakan bentuk perubahan jarak terhadap waktu. Persamaan kelajuan dapat kita
rumuskan sebagai berikut.
v = kelajuan (m/s)
s = jarak tempuh (m)
t = waktu tempuh (s)
Tapi, perlu diperhatikan bahwa persamaan di atas hanya berlaku untuk benda yang bergerak
dengan kelajuan tetap. Jika kelajuan benda tidak tetap, diberlakukan kelajuan rata-rata
dengan rumus sebagai berikut.
Kelajuan merupakan besaran skalar, sehingga tidak mengandung informasi tentang arah.
Berbeda dengan kelajuan, kecepatan adalah bentuk perubahan perpindahan terhadap waktu.
Singkatnya, kecepatan adalah kelajuan yang memiliki arah tertentu. Kecepatan rata-rata dapat
dituliskan sebagai berikut.
Jika kita simpulkan, kelajuan adalah besaran skalar, sementara kecepatan adalah besaran
vektor. Nilai kecepatan bisa positif, nol, maupun negatif, tergantung arah perpindahannya.
Sementara itu, kelajuan selalu bernilai positif atau nol saat tidak bergerak. Satuan
internasional untuk keduanya adalah meter per sekon.
Percepatan
Besaran dalam konsep gerak lurus yang terakhir adalah percepatan. Dalam fisika, percepatan
didefinisikan sebagai perubahan kecepatan terhadap waktu. Untuk memahaminya, perhatikan
contoh soal di bawah ini.
Misalkan kecepatan mula-mula sebuah bus adalah v1, kemudian bus tersebut bergerak
mencapai kecepatan v2. Untuk menghitung percepatan bus selama waktu t, kita dapat
menggunakan rumus berikut.
a = percepatan
v1 = kecepatan awal
v2 = kecepatan akhir
t1 = waktu awal
t2 = waktu akhir
Untuk menghitung perubahan kecepatan yang berubah lebih dari satu kali, besar percepatan
dapat dihitung dengan percepatan rata-rata dengan rumus berikut.
Percepatan merupakan besaran vektor yang memiliki satuan internasional m/s2. Percepatan
dapat bernilai positif maupun negatif.