SEDANG DALAM PENGEMBANGAN
Gerak merupakan perubahan posisi (kedudukan) suatu benda terhadap sebuah acuan tertentu. Perubahan letak benda dilihat dengan membandingkan letak benda tersebut terhadap suatu titik yang diangggap tidak bergerak (titik acuan), sehingga gerak memiliki pengertian yang relative atau nisbi. Studi mengenai gerak benda, konsep-konsep gaya, dan energi yang berhubungan, membentuk suatu bidang, yang disebut mekanika. Mekanika dibagi menjadi dua bagian, yaitu kinematika dan dinamika. Kinematika adalah ilmu yang mempelajari gerak benda tanpa meninjau gaya penyebabnya. Pada bagian ini, Saudara mulai dengan membahas benda yang bergerak tanpa berotasi (berputar). Gerak seperti ini disebut gerak translasi. Pada bagian ini saudara juga akan membahas penjelasan mengenai benda yang bergerak pada jalur yang lurus, yang merupakan gerak satu dimensi. Hal-hal yang akan dipelajari pada unit ini adalah gerak satu dimensi untuk benda yang bergerak lurus dengan kecepatan tetap dan bergerak lurus dengan percepatan tetap.
Posisi merupakan konsep yang sangat penting bukan hanya dalam fisika tetapi juga dalam kehidupan sehari-hari. Apabila kita menelpon atau berkomunikasi melalui pesan tertulis dengan seseorang, sangat sering kita bertanya: “Posisi Anda di mana?” Manusia akan merasa bingung dan tertekan apabila tidak mengetahui sedang berada di mana. Pada zaman sekarang, posisi seseorang atau sesuatu di alam semesta sudah sangat mudah ditentukan dengan adanya teknologi Global Positioning System (GPS). Lokasi keberadaan suatu benda disebut posisi. Ada berbagai cara untuk menyatakan posisi suatu benda. Di dalam pembahasan ini, posisi benda dinyatakan dengan menggunakan sistem koordinat Cartesius tegak, dan karena topik yang dibahas adalah Gerak Lurus, maka sistem koordinat Cartesian yang dipergunakan adalah sistem satu dimensi, bisa sumbu X, atau sumbu Y, atau bisa pula sumbu Z.
Dari gambar diatas, terlihat bahwa posisi A berada pada x = -2 m, sedangkan posisi B ada di x = 3 m. Atau dapat pula dikatakan bahwa posisi A adalah 2 m disebelah kiri titik acuan 0, posisi B berada pada jarak 3 m dari sebelah kanan titik acuan 0. Atau dapat pula dikatakan bahwa A berada di sebelah kiri (dari arah pembaca) B sejauh 5 m. Dengan cara yang sama, kita dapat pula menentukan posisi vertical suatu benda berdasarkan titik acuan yang telah ditentukan. Bila titik acuannya adalah 0 (pusat koordinat), maka posisi benda yang berada diatas titik acuan adalah positif dan yang berada di bawah titik acuan adalah negative (karena berada di sumbu y negative)
Contoh :
Seseorang menempuh perjalanan dari Yogyakarta sejauh 35 km ke Magelang. Sementara itu, ada juga orang lain yang menempuh perjalanan dari Magelang sejauh 35 km sampai ke Yogyakarta.
Contoh :
Sebuah obyek bergerak sepanjang lintasan lengkung berbentuk setengah lingkaran dengan jari-jari 5 m dari A ke B. Jarak yang ditempuh olah obyek tersebut adalah setengah dari keliling lingkaran dengan jari-jari. Posisi diartikan sebagai jarak suatu benda pada waktu tertentu terhadap acuan. Posisi dapat dinyatakan dalam bentuk koordinat kartesius 𝑟 (𝑥, 𝑦) dan besarnya |𝑟 |, jika hanya dinyatakan dalam dua komponen kartesian, maka vector dapat dituliskan :
𝑟 = 𝑥𝑖 + 𝑦𝑗 → |𝑟 | = √𝑥 2 + 𝑦 2
Sedangkan arahnya dapat dinyatakan dalam persamaan :
𝛼 = 𝑡𝑎𝑛^−1 ( 𝑦/𝑥 )
Keterangan gambar mengenai penjelasan diatas, dapat diilustrasikan pada gambar 3.3.
Perpindahan didefinisikan sebagai perubahan posisi benda dari posisi awal ke posisi akhir. Perpindahan direpresentasikan dengan lambing Δr untuk gerak dua dimensi atau Δx jika geraknya satu dimensi pada sumbu x saja. Besarnya perpindahan dapat dihitung dengan cara vektor, Δr = r2 – r1 atau Δx = x2 – x1 untuk gerak satu dimensi. Perpindahan harus dapat mengandung dua unsur, yaitu panjang dan arah.
Apabila A dan B bertukar posisi, untuk bertukar posisi tersebut masing-masing menjalani perpindahan yang berbeda. Orang A berpindah sejauh 5 m, diperoleh dari 3m - (-2m) = 5m. Sedangkan orang B berpindah sejauh -2m – 3 m = -5 m. Tanda positif (+) pada perpindahan A menunjukkan bahwa A berpindah ke kanan dann tanda negatif (-) pada perindahan B menunjukkan bahwa B berpindah ke kiri. Contoh : Seorang pemain sepakbola, dalam waktu 10 sekon melakukan pergerakan di lapangan sepakbola dari A ke B kemudian ke C seperti ditunjukkan gambar berikut
Pada permainan sepak bola di atas, jarak yang ditempuh oleh pemain dari A ke C adalah (5 + 8) m=13m. Sementara itu, bila kita ingin mencari perpindahan pemain dari A ke C, maka harus dihitung dengan menggunakan vektor dengan memperhitungkan sudut lintasan dari A ke B dan ke C. Andaikan sudut belokan di B adalah 1200 , maka perpindahan pemain bola adalah:
𝑟𝐴𝐶 = √5 2 + 8 2 − 2.5.8. cos 1200 = 11,58 𝑚
Arah perpindahan pada contoh di atas dapat dinyatakan dengan sudut, misalnya sudut terhadap arah selatan. Apabila hasil perhitungan sudut antara garis perpindahan dengan garis yang menunjuk ke arah selatan adalah β, maka rumusan lengkap dari perpindahan pemain bola pada contoh di atas adalah: Pemain bola berpindah sejauh 11,36 m dengan membentuk sudut β terhadap arah selatan. Perpindahan suatu benda harus memuat panjang dan arah dari perpindahan itu. Jarak dan perpindahan merupakan dua besaran yang kelihatannya memiliki makna yang sama,namun sebenarnya berbeda. Sedangkan jarak adalah Panjang lintasan yang ditempuh benda selama bergerak. Perpindahan besaran vektor dan jarak adalah besaran skalar.