Back to the topics list

gerakan, kecepatan, percepatan

Di dunia fisik, salah satu fenomena yang paling umum adalah gerak. Cabang ilmu yang berhubungan dengan perilaku benda bergerak dikenal sebagai 'mekanika'.

Mekanika selanjutnya dibagi menjadi dua bagian - Kinematika dan Dinamika.

Kinematika berkaitan dengan studi gerak tanpa memperhitungkan penyebab gerak.

Dinamika berkaitan dengan penyebab gerak, yaitu gaya.

Gerak berarti gerak. Suatu benda dikatakan bergerak jika posisinya berubah terhadap lingkungannya dalam waktu tertentu. Suatu benda dikatakan diam jika posisinya tidak berubah terhadap lingkungannya. Kerangka acuan adalah objek atau pemandangan lain yang dengannya kita membandingkan posisi objek yang diberikan.

Setiap jenis gerak dikendalikan oleh jenis gaya yang berbeda.

Ketika sebuah benda menempuh jarak yang sama dalam selang waktu yang sama, benda itu dikatakan bergerak beraturan. Gerak beraturan adalah gerak dengan kelajuan tetap pada garis lurus. Contoh: bola menggelinding.

Ketika sebuah benda menempuh jarak yang tidak sama dalam interval waktu yang sama, benda itu dikatakan bergerak tidak seragam.

Gerak tidak beraturan adalah gerak yang tidak memiliki pola yang jelas pada geraknya. Contoh: lebah terbang.

Ada dua jenis gerak dasar: translasi dan rotasi.

Terjemahan berarti gerak sepanjang jalan.

Rotasi berarti gerak di sekitar sumbu tetap. Sumbu adalah pusat di mana sesuatu berputar.

Gerakan translasi ditentukan oleh gaya total (jumlah gaya yang berbeda) yang bekerja pada suatu objek.

Rotasi ditentukan oleh torsi. Torsi adalah gaya yang menyebabkan rotasi suatu benda.

Jenis gerak

1. Gerak linier adalah yang paling dasar dari semua gerak. Ini adalah jenis gerak di mana semua bagian dari suatu objek bergerak ke arah yang sama dan setiap bagian bergerak dengan jarak yang sama. Ini juga dikenal sebagai gerakan penerjemah, karena gerakan objek terjadi dalam garis lurus. Gerak linear diukur dengan kecepatan dan arah. Jarak yang ditempuh oleh suatu benda per satuan waktu disebut kecepatan. Contoh: mobil yang bergerak atau benda jatuh karena gaya tarik bumi.

• Gerak sepanjang garis lurus disebut gerak lurus
• Gerak sepanjang lintasan lengkung disebut gerak lengkung

2. Gerak rotasi adalah gerak suatu benda, dalam lintasan melingkar sepanjang suatu titik tetap sebagai pusat yang ditunjuk dan gerak itu sepanjang keliling lintasan, dengan jarak teratur dari pusat. Jenis gerakan ini adalah titik awal dari banyak mekanisme. Contoh: roda berputar.

3. Gerak bolak-balik adalah gerak maju mundur. Contoh: gerak naik turun yo-yo.

4. Gerak berosilasi adalah gerak bolak-balik dengan unsur gerak rotasi seperti berayun. Osilasi dapat berupa gerakan periodik yang berulang dalam siklus teratur atau interval waktu yang sama, seperti kursi goyang atau osilasi pendulum pada jam. Pendulum yang berayun dari titik perlekatan tetap dan menelusuri busur adalah contoh klasik dari gerak berosilasi. Sebuah sprinkler atau kipas berosilasi melakukan hal yang sama, kecuali bahwa ini berosilasi dalam bidang horizontal daripada bidang vertikal dan ditenagai oleh motor daripada gravitasi. Gerakan berosilasi ada di sekitar titik ekuilibrium atau nilai rata-rata.

Ada tiga variabel osilasi:

• Amplitudo adalah perpindahan maksimum dari titik kesetimbangan. Jika bandul berayun satu sentimeter dari titik kesetimbangan sebelum memulai perjalanan kembali, amplitudo osilasi adalah satu sentimeter.
• Periode adalah waktu yang diperlukan untuk perjalanan bolak-balik penuh oleh objek, kembali ke posisi semula. Jika pendulum dimulai dari kanan dan membutuhkan waktu satu detik untuk bergerak ke kiri dan satu detik lagi untuk kembali ke kanan, periodenya adalah dua detik. Periode biasanya diukur dalam detik.
• Frekuensi adalah jumlah siklus per satuan waktu. Frekuensi sama dengan satu dibagi periode. Frekuensi diukur dalam Hertz atau siklus per detik.

Sangat sering, benda bergerak dengan gerakan yang rumit. Gerak yang rumit dapat dipecah menjadi jenis gerak yang lebih sederhana. Contoh gerak rumit adalah Frisbee terbang. Gerakan Frisbee terdiri dari gerak linier dan gerak putar.

Gaya gesek dan gravitasi mempengaruhi gerak benda – mereka memperlambat gerak.

Gaya gesekan yang memperlambat gerak benda, dan akhirnya menghentikan benda bergerak disebut gesekan kinetik. Misalnya, ketika Anda mendorong sebuah kotak melintasi lantai, sebagian energi dorongan Anda menggerakkan kotak, dan sebagian energi hilang karena gesekan kinetik. Semakin sedikit permukaan bertekstur, semakin jauh objek akan bergerak. Ini terjadi karena permukaan yang halus memiliki gaya gesek yang lebih kecil. Gesekan dipengaruhi oleh tekstur permukaan dan benda bergerak.

Jarak dan Perpindahan

Jarak antara terminal A dan terminal B adalah 150 km. Sebuah bus berangkat dari terminal A ke terminal B. Jarak yang ditempuh bus tersebut adalah 150 km. Selama menempuh rute yang sama, bus kembali dari terminal B ke terminal A. Jadi total jarak yang ditempuh bus selama perjalanan dari A ke B dan kemudian dari B ke A adalah 150 km + 150 km = 300 km.

Sebuah bus bergerak dari A ke B dan lagi dari B ke A

• Jarak yang ditempuh oleh benda bergerak adalah panjang lintasan sebenarnya yang ditempuh benda tersebut.
• Jarak merupakan besaran skalar. Satuan SI jarak adalah meter.
• Posisi bus berubah ketika berpindah dari terminal A ke terminal B. Terjadi perpindahan sejauh 150 km dari A ke B. Perpindahan dengan perjalanan pulang pergi juga sejauh 150 km.
• Perpindahan adalah jarak terpendek yang ditempuh oleh benda bergerak dari titik referensi (posisi awal benda) ke arah yang ditentukan.
• Tetapi perpindahan ketika bus bergerak dari A ke B dan kemudian dari B ke A adalah nol. Satuan SI perpindahan adalah meter.
• Perpindahan adalah vektor yaitu perpindahan diberikan oleh angka dengan satuan dan arah yang tepat.

Apa itu inersia?

Inersia berarti perlawanan terhadap setiap perubahan gerak. Semua benda memiliki inersia. Semakin besar massa suatu benda, semakin besar inersia yang dimilikinya. Hukum I Newton tentang Gerak menyatakan bahwa benda yang bergerak akan terus bergerak ke arah yang sama dan dengan kecepatan yang sama. Ini juga menyatakan bahwa benda diam kecuali ada gaya luar yang bekerja padanya. Saat pengemudi mobil menginjak rem, mobil melambat. Orang-orang di dalam mobil, bagaimanapun, akan melanjutkan dengan kecepatan yang sama dengan mobil karena kelembaman mereka. Sabuk pengaman bertindak sebagai kekuatan untuk menjaga orang di tempat. Sabuk pengaman membantu mencegah orang terluka saat mobil berhenti mendadak.

Gerak Harmonik Sederhana

Gerak harmonik sederhana (SHM) adalah jenis gerak osilasi. Gerak harmonik sederhana memiliki tiga hal, pada dasarnya demikian: Gerak selalu kembali ke kesetimbangan, mengikuti jalur yang sama dan berosilasi di sekitar kesetimbangan. Hasil SHM ketika gaya atau torsi yang cenderung mengembalikan kesetimbangan berbanding lurus dengan perpindahan dari kesetimbangan berbanding lurus dengan perpindahan dari kesetimbangan.

Kecepatan adalah jarak yang ditempuh dalam waktu tertentu. Kecepatan = Jarak/Waktu. Satuan SI kecepatan adalah m/s. Kecepatan adalah besaran skalar.

Sebuah benda bergerak dengan kecepatan tetap jika menempuh jarak yang sama dalam selang waktu yang sama.

Jika jarak yang ditempuh bervariasi terhadap waktu, benda dikatakan bergerak dengan kecepatan variabel.

Kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat

Saat kita bepergian dengan kendaraan, kecepatan kendaraan berubah dari waktu ke waktu, tergantung pada kondisi yang ada di jalan raya. Dalam situasi seperti itu, kecepatan dihitung dengan mengambil rasio jarak total yang ditempuh kendaraan dengan total waktu yang dibutuhkan untuk perjalanan tersebut. Ini disebut kecepatan rata-rata.

Kecepatan sesaat adalah kecepatan pada saat tertentu dalam rentang waktu tersebut, diukur dengan speedometer waktu nyata.

Kecepatan

Kecepatan didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh oleh benda yang bergerak dalam arah tertentu dalam satuan waktu atau kecepatan dalam arah tertentu.

Kecepatan = (jarak yang ditempuh dalam arah tertentu)/waktu yang dibutuhkan

Kecepatan juga dapat didefinisikan sebagai laju perubahan perpindahan.

Kecepatan adalah besaran vektor.

Sebuah benda dikatakan bergerak dengan kecepatan seragam jika menempuh jarak yang sama dalam interval waktu yang sama dalam arah tertentu.

Sebuah benda dikatakan bergerak dengan kecepatan variabel jika ia menemukan jarak yang tidak sama dalam interval waktu yang sama dan sebaliknya dalam arah tertentu atau jika ia mengubah arah gerak.

Percepatan

Percepatan didefinisikan sebagai laju perubahan kecepatan benda yang bergerak terhadap waktu. Perubahan ini bisa berupa perubahan kecepatan benda atau arah geraknya atau keduanya.

Percepatan = Laju perubahan kecepatan terhadap waktu

Satuan SI percepatan adalah m/ ^s2

Percepatan adalah besaran vektor.

Ada berbagai jenis akselerasi:

• Percepatan positif – Jika kecepatan suatu benda bertambah, maka benda tersebut dikatakan bergerak dengan percepatan positif. Contoh, bola menggelinding menuruni bidang miring.
• Percepatan negatif – Jika kecepatan suatu benda berkurang, maka benda tersebut dikatakan bergerak dengan percepatan negatif. Akselerasi negatif juga dikenal sebagai retardasi atau deselerasi. Contoh: sebuah bola yang bergerak pada bidang miring.