Gerak linier, atau gerak garis lurus, mengacu pada pergerakan suatu benda sepanjang lintasan lurus dari satu titik ke titik lainnya. Jenis gerak ini adalah salah satu konsep paling mendasar dalam fisika, yang berfungsi sebagai landasan untuk memahami gerak dan dinamika yang lebih kompleks. Gerak linier dapat digambarkan dalam bentuk jarak, perpindahan, kecepatan, kecepatan, dan percepatan.
Jarak adalah besaran skalar yang menyatakan panjang lintasan total yang ditempuh suatu benda yang bergerak, tanpa memperhatikan arahnya. Diukur dalam satuan panjang seperti meter (m) atau kilometer (km).
Perpindahan, sebaliknya, adalah besaran vektor yang menyatakan perubahan posisi suatu benda. Ini memperhitungkan besaran dan arah. Perpindahan didefinisikan sebagai jarak terpendek dari posisi awal ke posisi akhir benda dan diukur dalam satuan yang sama dengan jarak.
\( \textrm{Jarak} = \textrm{Total panjang jalur yang ditempuh} \) \( \textrm{Pemindahan} = \textrm{Posisi akhir} - \textrm{Posisi awal} \)Kelajuan merupakan besaran skalar yang menggambarkan seberapa cepat suatu benda bergerak. Ini didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh per satuan waktu. Satuan standar kecepatan adalah meter per detik (m/s).
Kecepatan, sama seperti perpindahan, merupakan besaran vektor. Ini menggambarkan laju perubahan perpindahan dan mencakup besaran (kecepatan) dan arah. Kecepatan dapat dihitung dengan membagi perpindahan dengan selang waktu terjadinya perubahan posisi.
\( \textrm{Kecepatan} = \frac{\textrm{Jarak}}{\textrm{Waktu}} \) \( \textrm{Kecepatan} = \frac{\textrm{Pemindahan}}{\textrm{Waktu}} \)Percepatan merupakan besaran vektor yang menggambarkan laju perubahan kecepatan. Ini menunjukkan seberapa cepat suatu benda bertambah cepat, melambat, atau berubah arah. Satuan standar percepatan adalah meter per detik kuadrat (m/s \(^2\) ).
\( \textrm{Percepatan} = \frac{\textrm{Perubahan Kecepatan}}{\textrm{Waktu}} \)Gerak suatu benda dapat dijelaskan secara akurat dengan menggunakan seperangkat persamaan yang dikenal sebagai persamaan gerak. Persamaan ini berlaku untuk benda yang bergerak dengan percepatan konstan sepanjang garis lurus. Ada tiga persamaan gerak utama:
1. \(v = u + at\) 2. \(s = ut + \frac{1}{2}at^2\) 3. \(v^2 = u^2 + 2as\)Dimana: - \(v\) adalah kecepatan akhir, - \(u\) adalah kecepatan awal, - \(a\) adalah percepatan, - \(t\) adalah waktu, dan - \(s\) adalah perpindahan.
Misalkan sebuah mobil mula-mula berhenti di lampu lalu lintas dan dipercepat dengan laju konstan \(3 \, \textrm{MS}^2\) selama \(5\) detik. Kita dapat menggunakan persamaan gerak untuk menggambarkan gerak mobil.
Diketahui: - Kecepatan awal ( \(u\) ) = \(0 \, \textrm{MS}\) , - Percepatan ( \(a\) ) = \(3 \, \textrm{MS}^2\) , - Waktu ( \(t\) ) = \(5 \, \textrm{S}\) .
Dengan menggunakan \(v = u + at\) , kecepatan akhir mobil ( \(v\) ) dapat dihitung sebagai:
\( v = 0 + (3 \times 5) = 15 \, \textrm{MS} \)Untuk mencari perpindahan ( \(s\) ), kita menggunakan \(s = ut + \frac{1}{2}at^2\) :
\( s = (0 \times 5) + \frac{1}{2} \times 3 \times (5^2) = 37.5 \, \textrm{M} \)Contoh ini menunjukkan bagaimana gerak linier sebuah mobil dapat dijelaskan dan dihitung menggunakan konsep dan persamaan fisika dasar.
Gerak linier adalah konsep kunci dalam fisika yang memberikan pemahaman dasar tentang bagaimana benda bergerak dalam garis lurus. Dengan mempelajari gerak linier, kita dapat menggambarkan dan meramalkan gerak suatu benda dengan menggunakan jarak, perpindahan, kelajuan, kecepatan, dan percepatan. Persamaan gerak menawarkan seperangkat alat yang ampuh untuk menghitung berbagai aspek gerak linier benda dengan percepatan konstan.
