Materi

"Belajarlah kamu semua, dan mengajarlah kamu semua, dan hormatilah guru-gurumu, serta berlaku baiklah terhadap orang yang mengajarkanmu." (HR Thabrani).

1. GERAK LURUS

A. GERAK LURUS

Untuk mengerti tentang gerak lurus. Mari kita perhatikan bersama-sama, Bu Indah setiap hari belanja ke pasar sejauh 1 kilometer. Dan kembali lagi ke rumah dengan jarak tempuh 1 kilometer juga. Sehingga total jarak tempuh bu Indah 2 kilometer. Namun perpindahan yang dilakukan bernilai nol km. Karena ada perbedaan pengertian antara perpindahan dan jarak. Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh sedangkan perpindahan adalah adalah adalah jumlah lintasan yang ditempuh dengan memperhitungkan posisi awal dan akhir benda, atau perpindahan adalah jarak lurus resultan dari posisi awal sampai posisi akhir.

Jika bu Indah ke pasar menggunakan motor melaju dengan kecepatan tetap? Apakah kamu dapat mengukur besar kecepatan kendaraan yang ditumpangi bu Indah?. Mari kita perhatikan peristiwa berikut ini. Seorang atlit atletik sedang bergerak lurus beraturan yang mampu menempuh jarak 30 meter dalam waktu 6 sekon. Jadi kemampuan atlet tersebut dalam menempuh jarak (s) tertentu setiap sekonnya (t) disebut sebagai kelajuan atau dapat ditulis dengan v = s/t

Dari rumus tersebut atlet tersebut mampu menempuh jarak 5 meter setiap sekonnya.

B. GERAK LURUS BERATURAN

Perhatikan, ketika kita mengendarai motor. Spedometer menunjukkan angka yang berubahubah. Hal ini menunjukkan kelajuan sesaat motor yang sedang bergerak. Kelajuan sesaat motor saat 4 sekon, 10 sekon dan seterusnya.

Jika kelajuan mengukur jarak tempuh, maka kecapatan mengukur perpindahan (Δs, dengan Δ adalah perubahan/ selisih) gerak benda tiap satuan waktu (t).

Pada Gerak Lurus Beraturan (GLB) besar kecepatan dan kelajuan memiliki simbol (v), dan satuan yang sama (m/s).

Coba perhatikan tabel di bawah ini

Tabel waktu dan jarak tempuh bersepeda

Coba gunakan rumus kelajuan dan percepatan untuk menghitung; a. Kelajuan sepeda pada sekon ke-2 b. Kelajuan sepeda pada sekon ke 4

C. GERAK LURUS BERUBAH

Mari kita perhatikan pergerakan mobil di sekitar kita. Kendaraan tersebut bergerak dengan kecepatan yang berubah-ubah tiap waktu.

Ketika mendekati lampu lalu lintas berwarna merah, kendaraan akan memperlambat geraknya, dan ketika menjauhi lampu lalu lintas yang berwarna hijau maka kendaraan akan mempercepat geraknya. Percepatan atau perlambatan kendaraan tersebut dapat diamati dari perbahan besar kelajuan kendaraan dari jarum speedometer. Secara matematis, percepatan dapat dirumuskan

Pecepatan benda juga berlaku pada posisi vertikal. Pada pergerakan benda secara vertikal akan dipengaruhi oleh percepatan gravitasi bumi sebesar 10 m/s2 .

2. HUKUM NEWTON

A. GAYA

Ketika kita melihat seseorang hendak memanah, terlihat orang tersebut menarik mata panah ke arah belakang. Peristiwa tersebut merupakan contoh sebuah gaya yaitu gaya otot. Gaya adalah tarikan atau dorongan. Gaya dapat mengubah bentuk, arah dan kecepatan. Gaya dapat dibedakan menjadi gaya sentuh dan gaya tak sentuh. Contoh gaya sentuh yaitu gaya otot dan gaya gesek. Gaya otot merupakan gaya yang ditimbulkan oleh koordinasi otot dengan rangka tubuh. Sedangkan gaya gesek adalah gaya yang diakibatkan oleh adanya dua buah benda yang saling bergesekan.

Contohnya pada peristiwa meja yang kita dorong, disana terjadi gesekan antara meja dan lantai.

Contoh gaya tak sentuh adalah gaya yang tidak membutuhkan sentuhan langsung dengan benda yang dikenai. Contoh; pengaruh gaya gravitasi pada benda yang jatuh dan gaya magnet ketika ujung paku didekatkan pada magnet.

B. HUKUM NEWTON

1. Hukum I Newton Ketika kamu berada di dalam sebuah mobil mula-mula diam kemudian tiba-tiba bergerak. Maka badan kamu akan terdorong ke belakang karena badanmu ingin mempertahankan geraknya ke belakang. Hal ini yang disebut dengan inersia atau kelembaman benda.

Newton menyatakan sifat inersia benda bahwa benda yang tidak mengalami resultan gaya (ΣF = 0) akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan. Benda yang semula diam cenderung akan tetap diam dan benda yang semula bergerak cenderung akan tetap bergerak. Hal ini yang disebut dikenal dengan Hukum I Newton.

2. Hukum II Newton

Hukum kedua newton ini berkaitan dengan benda dalam keadaan bergerak. Massa benda dan gaya yang diberikan kepada benda diperhitungkan. Contohnya sebagai berikut:

a. Orang mendorong gerobak bakso dengan kekuatan tertentu dan gerobak tersebut akan berjalan dengan percepatan tertentu.

b. Mobil yang sedang bergerak dengan massa mobil 1 ton kemudian bergerak dengan percepatan 1 m/s2.

Percepatan yang dialami benda berbanding lurus dengan resultan gaya yang bekerja dan berbanding terbalik dengan massa benda.

Hukum II Newton menyatakan bahwa jika satu gaya atau lebih bekerja pada suatu benda, maka percepatan yang dihasilkan berbanding lurus dan searah dengan resultan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda.

Hukum II Newton secara matematis dapat dituliskan dalam bentuk persamaan sebagai berikut. ΣF = ma

Keterangan:

ΣF = Resultan gaya (N)

m = Massa benda (kg)

a = Percepatan benda (m/s2)

3. Hukum III Newton

Pernahkah kalian meniup balon dan kemudian melepaskannya tanpa mengikat mulut balon tersebut? Ketika kalian meniup balon dan melepaskan balon tanpa mengikat mulutnya, balon tersebut akan melesat terbang. Pada saat balon melesat, udara di dalam balon keluar dan mendorong udara di luar balon. Akibat dorongan udara dari dalam balon, udara di luar balon memberikan dorongan ke balon. Dorongan yang diberikan udara di luar balon berlawanan dengan dorongan udara di dalam balon. Akibat dari dorongan udara di luar balon ini, balon dapat melesat terbang. Contoh ini merupakan salah satu contoh peristiwa yang berdasar pada Hukum 3 newton. Secara umum, bunyi hukum Newton yang ketiga adalah sebagai berikut.

Hukum III Newton menyatakan bahwa jika suatu gaya (aksi) diberikan pada suatu benda , maka benda tersebut akan memberikan gaya (reaksi) yang sama besar dan berlawanan arah dengan gaya yang diberikan.

Hukum III Newton secara matematis dapat dituliskan dalam bentuk persamaan sebagai berikut.

Faksi = −Freaksi

Dua gaya merupakan gaya aksi-reaksi jika kedua gaya tersebut memiliki sifat-sifat sebagai berikut.

a. Sama besar

b. Berlawanan arah

c. Terjadi pada dua objek atau benda yang saling berinteraksi

Dari contoh peristiwa balon di atas, manakah yang termasuk gaya aksi (Faksi) dan gaya reaksi (Freaksi)? Jika gaya aksi adalah gaya yang diberikan udara di dalam balon, maka gaya reaksi adalah gaya yang diberikan udara di luar balon kepada balon. Hal yang perlu diperhatikan adalah pasangan gaya aksi-reaksi bekerja pada benda yang berbeda. Perhatikan diagram gaya pada gambar di bawah ini.