Bab
Gerak Lurus
3 Kompetensi Dasar
Men"adari kebesaran %uhan "ang menciptakan dan mengatur alam jagad ra"a melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurann"a Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu& objektif& jujur& teliti& cermat& tekun& hati-hati& bertanggung bertanggung jawab& terbuka& terbuka& kritis& kreatif& inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan , melaporkan, dan berdiskusi '.1 Menganalisis besaran-besaran fisis pada gerak lurus dengan kecepatan konstan dan gerak lurus dengan percepatan konstan #.$ Men"ajikan data dan grafik hasil percobaan untuk men"elidiki sifat gerak benda "ang bergerak lurus dengan dengan kecepatan konstan dan gerak lurus dengan percepatan konstan
Indikator Sikap
Menunjukkan sikap positif (jujur, teliti, dan bertanggung jawab) pada saat melaksanakan percobaan Menunjukkan sikap positif (toleran. kritis, dan toleran) dalam percobaan Pengetahuan Menjelaskan pengertian gerak lurus beraturan Menggambarkan grafik (s-t) sesuai dengan data hasil percobaan Menghitung jarak tempuh (s) pada grafik v-t Menerapkan besaran-besaran fisika dalam G! dalam bentuk persamaan dan menggunakann"a dalam pemecahan masalah Keterampilan #.$.1 Menuliskan laporan hasil percobaan #.$. #.$.$ $ Melap Melapor orka kan n hasi hasill per percob cobaa aan n A. Fakta
1
Gambar 1. Atlet lomba lari dalam lintasan lurus (httpgoogle.com) Mungkin kalian pernah men"aksikan atlit lomba lari estapet. !agaimana bentuk
lintasan atlet pada saat lomba lari* +a, lintasann"a berbentuk garis lurus. elari "ang berlari pada lintasan "ang berbentuk garis lurus merupakan contoh dari gerak lurus. alu kita akan mendengar istilah gerak lurus beraturan. pa sebenarn"a gerak lurus beraturan (G!) itu* ntuk mengetahui lebih dalam materi gerak lurus beraturan, mari kita pelajari dengan saksama uraian berikut. B. Konsep /arak, 0ecepatan, erpindahan dan Gerak urus !eraturan C. Prinsip 1. erpindahan erpindahan sama sama dengan jarak dalam dalam G! $. /arak benda selalu sama untuk selang waktu "ang "ang sama pada G! G! '. !enda "ang "ang mengalami G! kecepatann"a kecepatann"a selalu konstan #. !enda "ang "ang mengalami mengalami G! tidak memiliki percepatan percepatan . 0ecepatan 0ecepatan rata-rata benda benda sama dengan kecepatan kecepatan sesaat
D. Mate Materi ri Pemb Pembela elaa aran ran 1. Ge Gerak rak !ur !urus us Ber Beratu aturan ran "G! "G!B# B# a. De$in De$inisi isi Ger Gerak ak !uru !uruss Berat Beratura uran n
Gerak Gerak lurus lurus beratu beraturan ran (G!) (G!) didefin didefinisik isikan an sebaga sebagaii gerak gerak suatu suatu benda benda dengan dengan kecepatan tetap. 0ecepatan dikatakan tetap "aitu baik dari besar maupun arahn"a. 0arena kecepatann"a tetap maka dapat diganti dengan kelajuan, sehingga dapat dikatakan bahwa gerak lurus beraturan adalah gerak suatu benda pada lintasan lurus dengan kelajuan tetap.
$
2ecara sederhana dapat dicontohka dicontohkan n pada sebuah mobil "ang bergerak dengan kecepatan kecepatan tetap 34 kmjam, berarti setiap jam mobil itu menempuh jarak 34 km. 0ecepatan atau kelajuan benda "ang mengalami G! adalah tetap, maka percepatan (perub (perubaha ahan n kecepa kecepatan tan)) atau atau perlaju perlajuan an (perub (perubaha ahan n kelaju kelajuan) an) "ang "ang dialam dialamii benda benda akan akan bernilai nol (4), karena baik kecepatan atau kelajuan akhir dan kecepatan dan kelajuan awal besarn"a sama. !erdasarkan hal itu pula pada kasus benda "ang melakukan G! tidak terdapat kelajuan atau kecepatan sesaat. ntuk ntuk kecepatan kecepatan rata-rata rata-rata
v,
perpindahan
∆ x
,
dan selang waktu
∆t kita
n"atakan
hubungan sebagai berikut v
=
∆ x ∆t
0arena dalam G! kecepatan adalah konstan, maka kecepatan rata-rata sama dengan kecepatan sesaat v
5engan
∆ x
=
∆ x ∆t
atau
∆ x = v∆t
sama dengan perpindahan atau jarak (dalam G! perpindahan sama dengan
jarak). ntuk posisi awal 64 pada saat t4 7 4 maka ∆ x = x − x 4 dan ∆t = t − 4
5engan demikian, x − x 4 = vt x = x 4 + vt
CONTOH km dengan kecepatan tetap #4 kmjam. /ika
Pen%elesaian 5iketahui s 7 $44 km v 7 #4 kmjam 5itan"a t..........* /awab
mobil tersebut berangkat pada pukul 14.44
v=
2uatu mobil bergerak menempuh jarak $44
89% maka pada pukul berapa mobil tersebut sampai di tempat tujuan*
t
atau t = $44 km
#4 km jam
s v
=
1 jam
14.44 89% : jam 7 1.44 89%
b. Gra$ik Gra$ik pada pada Gera Gerak k !urus !urus Berat Beratura uran n
t =
s
Grafik 0ecepatan terhadap 8aktu 8aktu
'
Grafik Grafik kecepa kecepatan tan gerak gerak G! dapat digamb digambark arkan an dari dari hasil hasil e6sper e6sperime imen n "ang timer "ang
ticker
direkam pada kertas ketik (dengan tanda titik). 0arena kecepatan suatu benda
"ang melakukan G! selalu tetap, maka grafik kecepatan terhadap waktu (grafik
v
;
t )
pastilah berbentuk garis lurus "ang sejajar dengan sumbu waktu ( t ). ) . Graf Grafik ik ini ini ditunjukkan sebagai berikut
v "m&s#
t (s) (s)
Gambar 'b. Gra$ik ()t pada G!B Gambar 'a. Gra$ik ()t pada kertas ketik
!erdasarkan gambar di atas, dapat dijelaskan bahwa pada saat atau waktu kapanpun kecepatan benda "ang melakukan G! besarn"a sela lu sama. Grafik hubungan v-t tersebut menunjukkan bahwa kecepatan benda selalu tetap, tidak tergantung pada waktu, sehingga grafikn"a merupakan garis lurus "ang sejajar dengan sumbu t (waktu).
Grafik osisi %erhadap 8aktu
ada grafik posisi terhadap waktu hasil bagi antara jarak tertentu terhadap selang waktu tertentu akan menghasilkan besar kecepatan "ang selalu sama, maka dapat digambarkan seperti Gambar '. x "m# "m#
t "s# "s#
O Gra$ik *b.
Gra$ik *a.
#
Grafik ('a) men"atakan men"atakan bahwa benda benda mulai bergerak bergerak dari titik pusat (titik <), sedangkan sedangkan pada grafik ('b) men"atakan benda "ang mulai bergerak pada posisi tertentu ( x4) terhadap titik titik acuan. acuan. 0emiri 0emiringa ngan n (gradi (gradien) en) grafik grafik men"a men"ataka takan n besar besar kecepa kecepatan tan benda benda tersebu tersebut. t. Makin curam kemiringann"a maka makin besar kecepatann"a. Grafik hubungan s-t tampak pada Gambar ' RANGKUMAN menu menunj njuk ukka kan n
jara jarak k "ang ang
dite ditem mpuh puh
s
bend bendaa
berbanding lurus dengan waktu tempuh t. Makin besar waktun"a makin besar jarak "ang ditempuh. !erd !erdas asar arka kan n Gam Gambar # (a) (a) dan dan # (b) (b) grafi rafik k hubungan antara jarak s terhadap waktu t secara matem matemati atiss meru merupa paka kan n harg hargaa tan tan =, di mana mana = adalah sudut antara garis grafik dengan sumbu t (waktu).
CONTOH
en"elesaian 5iketahui v 7 >4 kmjam s4 7 $ km 2ebuah kereta cepat berada $ km t 7 1 menit 7 4,$ jam dari stasiun. 0ereta tersebut bergerak 5itan"a st..........* /awab meninggalkan stasiun dengan s t
kelajuan tetap >4 kmjam. ada jarak berapakah kereta itu dilihat dari
= s 4 +
vt
=
$ + (>4 × 4, $1)
=
$ + $4 = $$ km
stasiun setelah 1 menit*
Gerak lurus beraturan adalah gerak lurus suatu benda dengan kecepatan tetap. Secara matematis G! dapat din"atakan v = Gra#k kecepatan terhadap $aktu %&'t(
Gra#k )*sisi terhadap $aktu %S't(
?
∆ x ∆t
atihan S*al 1. /elaskan /elaskan pengertian pengertian gerak lurus lurus beraturan beraturan@@ $.
Gambarlah grafik dari data berikut@ /arak (t) 8aktu (t)
4
14 1 $4 $ 1 $ ' #
'.
2eseorang melakukan perjalanan dari suatu kota kota ke kota kota lain lain.. erj erjal alan anan ann" n"aa dapa dapatt digambarkan pada grafik berikut.
5ari grafik tersebut, berapakah jarak "ang ditempuh pada selang waktu -14 sekon* #. 5ua mobil bergerak bergerak saling mendekati mendekati pada lintasan lurus lurus dengan arah berlawanan. berlawanan. Mobil bergerak ke barat dengan kecepatan tetap # kmjam, sedangkan mobil ! bergerak ke timur dengan kecepatan '4 kmjam. 2ebelum bergerak, kedua mobil terpisah sejauh 14 km. a. 0apan 0apan dan dan di di mana mana kedua kedua mobi mobill berpapa berpapasan san** b. Gambarkan grafik (v-t) untuk kedua mobil@ mobil@
DAF+A, P-S+AKA
A
Burachmandani, 2et"a. $443. Cisika 1 ntuk 2MM kelas D. 2urakarta usat erbukuan 5epartemen endidikan Basional. 2umarso 2umarsono, no, /oko. /oko. $443. $443. Cisika Cisika ntuk ntuk 2MM 2MM 0elas D. /akarta /akarta usat usat erbuk erbukuan uan 5epartemen endidikan Basional. %im en"usun. $44'. Cisika 1 0elas 1 2M 2emester 1. 0laten 9ntan ariwara. mar, E. $44#. Cisika dan kecakapan hidup ntuk kelas 1 2M tengah tahun pertama. /akarta Ganesha Eksact. 8idod 8idodo, o, %ri. %ri. $443. $443. Cisika Cisika untuk untuk 2MM 2MM.. 2uraka 2urakarta rta usat usat erbuk erbukuan uan 5epart 5eparteme emen n endidikan Basional.
>
