GERAK BENDA DENGAN KECEPATAN KONSTAN

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Gerak benda seperti bola kasti, mobil, pelari, bahkan matahari dan bulan merupakan bagian dari kejadian nyata dalam kehidupan sehari-hari. Walaupun manusia purba memiliki pemahaman yang baik mengenai gerak, baru pada waktu yang relatif belum lama pada abad ke-16 dan ke-17, pengertian modern mengenai gerak ditetapkan. Banyak yang berperan dalam terbentuknya pemahaman ini , tetapi sebagaimana yang kita ketahui bahwa ada dua tokoh yang lebih menonjol dari yang lainnya yaitu “Galileo Galilei (1564-1642) dan Isaac Newton (1642-1727).

Studi mengenai gerak benda, konsep-konsep gaya dan energi yang berhubungan, membentuk satu bidang yang disebut mekanika. Mekanika biasanya dibagi menjadi dua yaitu kinematika, yang merupakan penjelasan bagaimana benda bergerak, dan dinamika, yang menangani masalah gaya dan menjelaskan bagaimana mengapa benda bergerak sedemikian rupa. Dalam makalah ini akan dibahas mengenai gerak benda dengan kecepatan konstan dan bagaimana tentang gerak dan kecepatan tersebut.

1.2.Rumusan Masalah

·       Apa yang dimaksud dengan gerak dan kecepatan ?

·       Bagaimana gerak benda dengan kecepatan yang konstan ?

1.3.Tujuan

·       Dapat menambah wawasan mahasiswa tentang gerak.

·       Untuk memenuhi tugas mata kuliah FISIKA.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Pengertian Gerak dan Kecepatan

·       Pengertian Gerak

            Gerak di dalam ilmu fisika didefinisikan sebagai perubahan tempat atau kedudukan baik hanya sekali maupun berkali-kali. Di dunia sains, gerak memiliki nilai besaran skalar dan vektor. Kombinasi dari kedua besaran tersebut dapat menjadi besaran baru yang disebut kecepatan dan percepatan. Gerakan pada sebuah benda umumnya dipengaruhi oleh dua jenis energi, yakni Energi Potensial dan Energi kinetik. Berdasarkan perubahannya gerak dapat dibagi menjadi dua jenis, gerak osilasi dan tidak berosilasi.

Gerak adalah suatu perubahan tempat kedudukan pada suatu benda dari titik keseimbangan awal. Sebuah benda dikatakan bergerak jika benda itu berpindah kedudukan terhadap benda lainnya baik perubahan kedudukan yang menjauhi maupun yang mendekati.

·       Macam-Macam Gerak

1.     Gerak Semu Atau Relatif

Adalah gerak yang sifatnya seolah-olah bergerak atau hanya sekedar ilusi.

Contoh :

- Benda-benda yang ada diluar mobil kita seolah bergerak padahal kendaraanlah yang bergerak.

- Bumi berputar pada porosnya terhadap matahari, namun sekonyong-konyong kita melihat matahari bergerak dari timur ke barat.

2.  Gerak Ganda

Gerak ganda adalah gerak yang terjadi secara bersamaan terhadap benda-benda yang ada di sekitarnya. Contoh :

Seorang bocah kecil yang kurus dan dekil melempar puntung rokok dari atas kereta rangkaia listrik saat berjalan di atap krl tersebut. Maka terjadi gerak puntung rokok terhadap tiga (3) benda di sekitarnya, yaitu :
- Gerak terhadap kereta krl

- Gerak terhadap bocah kecil yang kurus dan dekil

- Gerak terhadap tanah / bumi

3. Gerak Lurus
    Gerak lurus adalah gerak pada suatu benda melalui lintasan garis lurus. Contohnya seperti gerak rotasi bumi, gerak jatuh buah apel, dan lain sebagainya. Gerak lurus dapat kita bagi lagi menjadi beberapa jenis, yaitu :
a. Gerak lurus beraturan (GLB)

Gerak lurus beraturan adalah gerak suatu benda yang lurus beraturan dengan kecepatan yang tetap dan stabil.

Misalnya :

- Kereta melaju dengan kecepatan yang sama di jalur rel yang lurus
- Mobil di jalan tol dengan kecepatan tetap stabil di dalam perjalanannya.
b. Gerak lurus berubah beraturan (GLBB)

Gerak lurus berubah beraturan adalah gerak suatu benda yang tidak beraturan dengan kecepatan yang berubah-ubah dari waktu ke waktu.

Misalnya :

- Gerak jatuhnya tetesan air hujan dari atap ke lantai

- Mobil yang bergerak di jalan lurus mulai dari berhenti

·       Pengertian Kecepatan

Secara umum pengertian kecepatan adalah perbandingan antara jarak atau perpindahan terhadap waktu, biasanya dirumuskan dengan :

dimana, v adalah kevepatan (m/s), s adalah perpindahan atau jarak (meter), dan t adalah waktu (sekon).

            Jika lebih dikhususkan, maka kecepatan terdiri atas dua jenis yaitu kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat.

a.     Kecepatan rata-rata

            Aspek yang paling nyata dari gerak benda adalah seberapa cepat benda tersebut bergerak, laju atau kecepatannya. Istilah laju menyatakan seberapa jauh sebuah benda berjalan dalam suatu selang waktu tertentu. Istilah kecepatan dan kelajuan sering dipertukarkan dalam bahasa sehari-hari. Tetapi dalam fisika kita membuat perbedaan diantara keduanya. Laju adalah sebuah bilangan positif, dengan satuan. Kecepatan, di pihak lain digunakan untuk menyatakan baik besar (nilai numerik) mengenai seberapa cepat sebuah benda brgerak maupun arah geraknya. Dengan demikian kecepatan adalah sebuah vektor. Kecepatan rata-rata dapat dirumuskan dengan :

           

Dengan demikian, kecepatan rata-rata yang didefinisikan  sebagai perpindahan dibagi waktu yang diperlukan, dapat dituliskan

             

   = kecepatan rata-rata (m/s)

∆x = perpindahan/perubahan posisi awal ke posisi akhir x₂-x₁ (meter)

∆t  = perubahan waktu yang diperlukan (sekon)

b.     Kecepatan Sesaat

Kecepatan sesaat adalah kecepatan rata-rata selama selang waktu yang sangat kecil. Dengan demikian kecepatan sesaat sebagai kecepatan rata-rata pada limit ∆t yang menjadi sangat kecil, mendekati nol. Kita dapat menuliskan definisi kecepatan sesaat , untuk gerak satu dimensi sebagai

 

Notasi  berarti rasio ∆x / ∆t akan dievaluasi dengan limit ∆t mendekati nol.

            Jika sebuah benda bergerak dengan kecepatan konstan atau beraturan selama selang waktu tertentu, maka kecepatan sesaatnya pada setiap waktu sama dengan kecepatan rata-ratanya. Tetapi pada umunya hal ini tidak terjadi. Sebagai contoh sebuah mobil mulai dari keadaan diam, melaju sampai 50 km/jam, berjalan dengan kecepatan tersebut untuk beberapa saat, kemudian melambat sampai 20 km/jam dalam kemacetan, dan akhirnya berhenti di tujuannya setelah menempuh 15 km dalam 30 menit. Maka kecepatan rata-ratanya menjadi

            ̅v = ∆x / ∆t = 15 km / 0,50 jam = 30 km / jam.

2.2. Gerak Benda Dengan Kecepatan Konstan

            Gerak dengan kecepatan konstan adalah gerak lurus beraturan, dimana percepatannya dapat berubah-ubah tetapi kecepatannya konstan. Gerak tersebut dapat juga dipengaruhi oleh hukum gerak Newton yang menjadi dasar mekanika klasik. Hukum gerak Newton adalah tiga hukum fisika yang menjadi dasar mekanika klasik. Hukum ini menggambarkan hubungan antara gaya yang bekerja pada suatu benda dan gerak yang disebabkannya. Hukum ini telah dituliskan dengan pembahasaan yang berbeda-beda selama hampir 3 abad,^[1] dan dapat dirangkum sebagai berikut:

1. Hukum Pertama: setiap benda akan memiliki kecepatan yang konstan kecuali ada gaya yang resultannya tidak nol bekerja pada benda tersebut.  Berarti jika resultan gaya nol, maka pusat massa dari suatu benda tetap diam, atau bergerak dengan kecepatan konstan (tidak mengalami percepatan).
2. Hukum Kedua: sebuah benda dengan massa M mengalami gaya resultan sebesar F akan mengalami percepatan a yang arahnya sama dengan arah gaya, dan besarnya berbanding lurus terhadap F dan berbanding terbalik terhadap M. atau F=Ma. Bisa juga diartikan resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan turunan dari momentum linear benda tersebut terhadap waktu.
3. Hukum Ketiga: gaya aksi dan reaksi dari dua benda memiliki besar yang sama, dengan arah terbalik, dan segaris. Artinya jika ada benda A yang memberi gaya sebesar F pada benda B, maka benda B akan memberi gaya sebesar –F kepada benda A. F dan –F memiliki besar yang sama namun arahnya berbeda. Hukum ini juga terkenal sebagai hukum aksi-reaksi, dengan F disebut sebagai aksi dan –F adalah reaksinya.

Ketiga hukum gerak ini pertama dirangkum oleh Isaac Newton dalam karyanya Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, pertama kali diterbitkan pada 5 Juli 1687. Newton menggunakan karyanya untuk menjelaskan dan meniliti gerak dari bermacam-macam benda fisik maupun sistem. Contohnya dalam jilid tiga dari naskah tersebut, Newton menunjukkan bahwa dengan menggabungkan antara hukum gerak dengan hukum gravitasi umum, ia dapat menjelaskan hukum pergerakan planet milik Kepler.

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

            Berdasarkan pembahasan di atas dapat disimpulkan bahwa gerak dengan kecepatan konstan adalah termasuk gerak lurus beraturan. Gerak tersebut dapat juga dipengaruhi oleh hukum gerak Newton yang menjadi dasar mekanika klasik. Hukum gerak Newton adalah tiga hukum fisika yang menjadi dasar mekanika klasik. Hukum ini menggambarkan hubungan antara gaya yang bekerja pada suatu benda dan gerak yang disebabkannya.

            Gerak di dalam ilmu fisika didefinisikan sebagai perubahan tempat atau kedudukan baik hanya sekali maupun berkali-kali. Di dunia sains, gerak memiliki nilai besaran skalar dan vektor. Kombinasi dari kedua besaran tersebut dapat menjadi besaran baru yang disebut kecepatan dan percepatan. Gerakan pada sebuah benda umumnya dipengaruhi oleh dua jenis energi, yakni Energi Potensial dan Energi kinetik. Berdasarkan perubahannya gerak dapat dibagi menjadi dua jenis, gerak osilasi dan tidak berosilasi.

3.2. Saran

            Dalam pembuatan makalah ini disadari masih banyak terdapat kekurangan-kekurangan. Untuk itu, diperlukan saran-saran dan kritikkan yang membangun, demi tercapainya pembuatan makalah yang lebih baik. Oleh karena tak ada manusia yang sempurna dan tak ada yang luput dari kesalahan, maka begitu pula dengan makalah ini yang masih butuh banyak perbaikan.

Daftar Pustaka

       Giancoli, Douglas C. 2001.Fisika Jilid 1 Edisi Kelima.Jakarta : Erlangga.

Fowles, G. R.; Cassiday, G. L. (1999). Analytical Mechanics (edisi ke-6th). Saunders College Publishing. ISBN 0030223172.

http://id.wikipedia.org/wiki/Hukum_gerak_Newton