Gerak pada Benda

Apabila kamu mengukur jarak berangkat dari rumah ke sekolah kemudian kembali lagi ke rumah dengan permisalan jarak rumah ke sekolah 2 km, maka jarak tempuh yang kamu lakukan adalah 4 km. Namun, perpindahan yang kamu lakukan bernilai nol km. Mengapa demikian?
Ada perbedaan makna antara jarak dan perpindahan. Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh, sedangkan perpindahan adalah jumlah lintasan yang ditempuh dengan memperhitungkan posisi awal dan akhir benda, atau dengan kata lain perpindahan merupakan jarak lurus dari posisi awal sampai posisi akhir.

Rumus Kelajuan

Seorang sprinter berlari menempuh jarak 30 meter dalam waktu 6 detik. Dengan kata lain, setiap detik sprinter tersebut menempuh jarak mencapai 5 meter. Kelajuan adalah jarak tertentu (s) setiap detik (t). Kelajuan secara matematis dapat ditulis (v) dan dirumuskan sebagai:

Speedometer yang terdapat pada kendaraan ternyata tidak mengukur kecepatan gerak, melainkan mengukur kelajuan.

Rumus Kecepatan

Saat menaiki mobil, angka yang ditunjukkan pada speedometer saat mobil bergerak selalu berubah-ubah. Speedometer mobil ini menunjukkan kelajuan sesaat mobil yang sedang bergerak.

Jika kelajuan mengukur jarak tempuh, maka kecepatan (v) mengukur perpindahan (Δs) gerak benda tiap satuan waktu (t), jika dirumuskan adalah:

Meskipun kelajuan dan kecepatan memiliki definisi konsep yang berbeda, namun pada gerak lurus, kecepatan dan kelajuan mempunyai nilai, simbol (v), serta satuan yang sama (m/s).

Gerak Lurus Berubah Beraturan

Jika kamu melakukan perjalanan dari suatu tempat ke tempat lainnya, kendaraan yang kamu tumpangi pasti bergerak dengan kecepatan yang berubah-ubah tiap waktu.

 

Gambar di atas menunjukkan mobil yang sedang bergerak menjauhi lampu merah makw mobil akan dipercepat, sedangkan saat mendekati lampu lalu lintas yang menyala merah maka mobil akan diperlambat. Percepatan atau perlambatan mobil dapat diamati dengan mudah dari adanya perubahan kecepatan mobil yang ditunjukkan oleh jarum speedometer.

Misalnya saat mendekati lampu lalu lintas, mobil yang awalnya bergerak dengan kecepatan sebesar 72 km/jam diperlambat hingga 0 km/jam dalam selang waktu 5 detik dengan proses perubahan seperti dalam tabel berikut.

Dari data pada tabel di atas dapat diketahui besar perlambatan mobil adalah sebesar 4 m/s2. Nilai tersebut diperoleh dari persamaan berikut:

v0 = 72 km/jam = 72000 m/3600 s = 20 m/s
vt = 0 km/jam = 0 m/s
Δt = 5 s

Dikarenakan perubahan kecepatan mobil dalam setiap detiknya selalu tetap, maka percepatan gerak mobil adalah tetap sehingga mobil tersebut dikatakan bergerak lurus berubah beraturan (GLBB).

Percepatan benda selain berlaku pada kendaraan yang sedang bergerak secara horisontal, juga berlaku pada benda yang bergerak secara vertikal. Semua benda yang terdapat di permukaan bumi mengalami gaya gravitasi. Gaya gravitasi adalah gaya tarik oleh bumi sehingga setiap benda mengalami percepatan konstan sebesar 10 m/s2, atau disebut percepatan gravitasi.