GERAK BENDA

Definisi Gerak Benda

Suatu benda dikatakan bergerak jika benda tersebut mengalami perubahan kedudukan terhadap titik tertentu sebagai acuannya. Gerak dapat diartikan juga perubahan kedudukan suatu benda dalam selang waktu tertentu.

Benda dikatakan diam jika kedudukannya tetap terhadap benda lain yang ditetapkan sebagai titik acuan.

Gerak bersifat relatif, benda dikatakan bergerak tergantung dari pengamat dan titik yang dijadikan acuannya. Misalnya sebuah mobil mogok yang sedang diderek mobil towing di jalan, pengamat dapat mengatakan mobil mogok tersebut diam atau bergerak tergantung titik yang dijadikan sebagai acuan oleh pengamat tersebut.

Gerak semu adalah gerak benda yang sebenarnya diam, namun oleh pengamat teramati seolah-oleh benda tersebut bergerak. Gerak semu terjadi karena pengamat yang berada dalam sistem yang bergerak. Misalnya gerak semu harian matahari, kita sebagai pengamat berada di Bumi yang melakukan rotasi.

Besaran pada Gerak

1. Posisi, Perpindahan, dan Jarak

Posisi adalah letak suatu benda dari titik acuannya. Misalnya posisi titik dalam diagram cartesius ditentukan dari sumbu x dan y.

Perpindahan adalah perubahan posisi awal dan posisi akhir.

Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh benda.

Soal :

Tentukan jarak dan perpindahan benda berikut ini jika melalui titik dari A – B – C!

2. Kecepatan dan Kelajuan

Kecepatan adalah hasil bagi perpindahan terhadap waktu.

Kelajuan adalah hasil bagi jarak terhadap waktu.

Rumus kecepatan dan kelajuan dapat disimbolkan sebagai berikut :

Kelajuan rata-rata adalah hasil bagi jarak tempuh total dibagi waktu tempuh total.

Soal :

1. Seekor burung terbang dari titik A ke arah utara sejauh 8 m kemudian berbelok ke timur sejauh 6 meter sehingga berada di titik B. Jika tercatat waktu tempuh burung tersebut dari titik A ke titik B adalah 5 detik, tentukan kecepatan dan kelajuan burung tersebut!
2. Jarak yang ditempuh oleh suatu kendaraan adalah 15 menit pertama 8 km, 10 menit kedua 12 km, dan 25 menit berikutnya 20 km. Tentukan kelajuan rata-rata kendaraan tersebut dalam km/jam!
3. Sebuah benda bergerak pada suatu lintasan dengan kelajuan tetap 4 m/s selama 6 s pertama dan 5 m/s selama 4 sekon berikutnya. Tentukan kelajuan rata-rata benda tersebut!

3. Percepatan

Percepatan adalah perubahan kecepatan dibagi selang waktu.

Soal :

1. Tentukan percepatan sebuah benda yang bergerak dengan kecepatan awal 12 m/s kemudian dalam selang waktu 2 s kecepatannya menjadi 16 m/s!
2. Sebuah kendaraan mulai bergerak dari keadaan diam dan mencapai kecepatan 16 m/s dalam 10 s. Tentukan percepatan kendaraan tersebut!

Gerak Lurus Beraturan (GLB)

GLB adalah gerak suatu benda dengan kecepatan tetap. Benda yang bergerak lurus beraturan akan menempuh lintasan lurus dengan arah tetap dan kelajuan tetap. Sehingga nilai kecepatan dan kelajuannya sama.

Pada GLB :

1. Kecepatan tetap
2. Percepatannya sama dengan nol
3. Grafik :
   

Rumus GLB :

Kasus benda berpapasan pada GLB :

1. Dua buah mobil melaju dengan arah berlawanan. Ketika jarak antara kedua mobil adalah 1,2 km, mobil pertama melaju dengan kecepatan 30 m/s dan mobil kedua adalah 20 m/s. Tentukan :
   1. waktu berpapasan dua mobil tersebut
   2. jarak tempuh masing-masing mobil hingga berpapasan
2. Dua buah mobil mengarah berlawanan. Diketahui jarak antara kedua mobil adalah 3 km. Mobil pertama melaju dengan kecepatan 40 m/s, 15 detik kemudian mobil kedua melaju dengan kecepatan 20 m/s. Tentukan :
   1. waktu mobil pertama berpapasan dengan mobil kedua dari awal pemberangkatan
   2. jarak tempuh masing-masing mobil hingga berpapasan dari awal pemberangkatan

Kasus benda menyusul pada GLB :

1. Dua buah mobil melaju dengan arah yang sama. Ketika jarak antara kedua mobil adalah 1,8 km, mobil pertama melaju dengan kecepatan 30 m/s dan mobil kedua adalah 20 m/s. Tentukan waktu hingga mobil pertama tepat menyusul mobil ke dua!
2. Dua buah mobil melaju dengan arah yang sama. Ketika jarak antara kedua mobil adalah 2 km, mobil pertama melaju dengan kecepatan 60 m/s dan mobil kedua adalah 20 m/s. Tentukan waktu hingga mobil pertama tepat menyusul mobil ke dua dan jarak tempuh mobil pertama hingga tepat menyusul mobil kedua!

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

GLBB adalah gerak suatu benda dengan percepatan tetap. Jika suatu benda bergerak dengan percepatan tetap misalnya 2 m/s² maka setiap detiknya benda tersebut akan mengalami pertambahan kecepatan sebesar 2 m/s. Jika suatu benda bergerak dengan percepatan -2 m/s² maka benda mengalami perlambatan, kecepatannya berkurang 2 m/s setiap detiknya hingga berhenti.

Pada GLBB :

1. Percepatan tetap
2. Kecepatan berubah secara teratur
3. Grafik :
   

Rumus GLB :

1. 
2. 
3. 

Soal Latihan :

1. Sebuah kendaraan sedang melaju dengan kecepatan 5 m/s, dalam 4 s kendaraan tersebut mengalami percepatan 2 m/s². Tentukan kelajuan akhir mobil tersebut?
2. Sebuah kendaraan melaju dari keadaan diam dengan percepatan tetap 3 m/s², tentukan kecepatan kendaraan tersebut hingga menempuh jarak 24 m!
3. Benda bergerak lurus dengan kelajuan awal 5 m/s dan mengalami percepatan tetap 2 m/s² selama 10 s. Tentukan jarak tempuh benda tersebut!
4. Dua benda A dan B bergerak dengan kelajuan seperti pada grafik berikut.

   

   Pada saat t = 0 kedua benda pada posisi yang sama. Benda B menyusul A setelah menempuh jarak .....

5. Sebuah mobil mengebut dengan kecepatan 90 km/jam melawati sebuah mobil polisi yang sedang berhenti di pingggir jalan. Satu menit setelah di lewati mobil si pengebut, polisi di dalam mobil tersebut mulai menggerakkan mobilnya dengan percepatan 0,8 m/s² untuk mengejar si pengebut. Berapa jauh jarak yang ditempuh mobil polisi hingga mencapai posisi mobil si pengebut?

Indikator Ticker Timer dan Tetes Oli

1. Indikator tetes oli

2. Indikator ticker timer

Soal Latihan

Pilihlah salah satu jawaban berikut yang paling tepat!

1. Sebuah benda mula-mula bergerak lurus ke kiri sejauh 5 m kemudian ke kanan sejauh 10 m. Jarak tempuh dan perpindahan benda tersebut adalah ....
1. 15 m dan 5 ke kanan
2. 5 m dan 5 m ke kanan
3. 15 m dan 15 m ke kanan
4. 15 m dan 15 m kek kiri

2. Sebuah benda bergerak dengan laju yang digambarkan seperti pada grafik berikut.


Jarak yang ditempuh benda selama 20 detik adalah ... .

1. 600 m
2. 500 m
3. 200
4. 100

3. Posisi sebuah benda yang bergerak di sepanjang sumbu x ditunjukan oleh grafik berikut ini.


Grafik tersebut menunjukkan bahwa benda bergerak dengan laju konstan pada selang waktu antara ....

1. 5 s/d 15 detik dan 25 s/d 35 detik
2. 0 s/d 5 detik dan 35 s/d 40 detik
3. 15 detik dan 25 detik
4. 0 s/d 5 detik, 15 s/d 25 detik, dan 35 s/d 40 detik

4. Seekor burung terbang ke arah utara dengan kecepatan 16 m/s selama 5 sekon dan kemudian bergerak ke timur dengan kecepatan 12 m/s selama 5 sekon pula. Besarnya kecepatan rata-rata selama 10 s tersebut adalah ....
1. 10 m/s
2. 14 m/s
3. 2 m/s
4. 2,8 m/s

5. Suatu gerak lurus memenuhi grafik kelajuan fungsi waktu seperti pada gambar di bawah ini.


Menurut grafik itu selang waktu ketika benda bergerak lurus beraturan dan selang waktu ketika benda mengalami percepatan terbesar adalah ....

1. antara 0 dan t₁, dan antara t₁ dan t₂
2. antara t₁ dan t₂, dan antara t₂ dengan t₃
3. antara t₂ dan t₃, dan antara t₁ dan t₂
4. antara 0 dan t₁, dan antara t₂ dan t₃

6. Sebuah benda bergerak sesuai dengan grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) di samping ini.


Jarak tempuh benda selama 4 detik terakhir adalah ....

1. 10 m
2. 20 m
3. 30 m
4. 40 m

7. Perhatikan gambar berikut!


Gerakan kelapa jatuh (gambar 1) dan gerak bola yang dilempar vertikal ke atas hingga titik tertinggi oleh siswa (gambar II) memiliki jenis gerak ....

	Gambar 1	Gambar 2
A.	GLBB dipercepat	GLBB diperlambat
B.	Gerak lurus beraturan	GLBB dipercepat
C.	GLBB diperlambat	GLBB dipercepat
D.	GLBB diperlambat	Gerak lurus beraturan

8. Gerak tiga buah benda, masing-masing digambarkan dengan grafik di bawah ini.


Pernyataan yang benar untuk gerak ketiga benda adalah ....

	Benda 1	Benda 2	Benda 3
A.	Gerak lurus berubah beraturan	Gerak lurus beraturan	Diam
B.	Gerak lurus beraturan	Gerak lurus berubah beraturan	Diam
C.	Diam	Gerak lurus berubah beraturan	Gerak lurus beraturan
D.	Gerak lurus beraturan	Diam	Gerak lurus berubah beraturan

9. Sebuah mobil yang melaju dengan kecepatan tetap 24 m/s mendadak direm, sehingga mengalami perlambatan tetap 0,952 m/s². Setelah menempuh jarak 250 m, besar kelajuan mobil adalah ....
1. 4,5 m/s
2. 6,8 m/s
3. 8,2 m/s
4. 10,0 m/s

10. Dua benda A dan B bergerak dengan kelajuan seperti pada grafik berikut.


Pada saat t = 0 kedua benda pada posisi yang sama. Benda B menyusul A setelah menempuh jarak ....

1. 32 m
2. 24 m
3. 16 m
4. 8 m

11. Sebuah mobil bergerak lurus dengan kecepatan 72 km/jam. Mobil tersebut tiba-tiba direm hingga berhenti. Sejak mobil direm hingga berhenti mobil tersebut menempuh jarak 20 m. Perlambatan mobil akibat pengereman adalah ....
1. 3,6 m/s²
2. 7,2 m/s²
3. 10 m/s²
4. 14,4 m/s²

12. Seorang pemburu dengan mobilnya sedang mengejar seekor rusa. Mobil melaju dengan kecepatan 72 km/jam dan rusa berlari dengan kecepatan 64 km/jam. Ketika jarak antara mobil dan rusa 202 m sang pemburu menembakkan senapannya. Peluru keluar dari laras senapan dengan laju 200 m/s terhadap laras senapan. Peluru mengenai rusa setelah waktu ....
1. 0,5 s
2. 1 s
3. 1,25 s
4. 1,5 s

13. Badu melempar bola lurus ke arah Amir yang memegang pemukul. Badu dan Amir terpisah sejauh 10,08 m. Bola dilempar mendatar dan bergerak lurus dengan laju tetap 20 m/s (abaikan gravitasi). Amir memukul bola 4,00 × 10^-3 sekon setelah bola dilempar. Jika pemukul bergerak dengan laju konstan 5,00 m/s, bola dikenai oleh pemukul setelah bergerak sejauh ....
1. 10,00 m
2. 8,08 m
3. 9,00 m
4. 8,50 m

14. Sebuah benda dilepaskan dari ketinggian 30 m di atas tanah. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s², maka ketinggian benda ketika lajunya 10 m/s adalah ....
1. 1 m
2. 5 m
3. 25 m
4. 29 m

15. Sebuah benda dilontarkan ke atas dari permukaan tanah. Setelah 8 detik, benda itu kembali ke permukaan tanah. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², maka laju awal dan ketinggian maksimum yang dicapai benda tersebut berturut-turut adalah ....
1. 40 m/s dan 160 m
2. 80 m/s dan 40 m
3. 40 m/s dan 80 m
4. 80 m/s dan 160 m