Pengukuran

Besaran dan Satuan

Pengertian Besaran

Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur atau dihitung, dinyatakan dengan angka dan mempunyai satuan.

Dari pengertian ini dapat diartikan bahwa sesuatu itu dapat dikatakan sebagai besaran harus mempunyai 3 syarat yaitu

dapat diukur atau dihitung

dapat dinyatakan dengan angka-angka atau mempunyai nilai

mempunyai satuan

Bila ada satu saja dari syarat tersebut diatas tidak dipenuhi maka sesuatu itu tidak dapat dikatakan sebagai besaran.

Besaran berdasarkan cara memperolehnya dapat dikelompokkan menjadi 2 macam yaitu :

Besaran Fisika yaitu besaran yang diperoleh dari pengukuran. Karena diperoleh dari pengukuran maka harus ada alat ukurnya. Sebagai contoh adalah massa. Massa merupakan besaran fisika karena massa dapat diukur dengan menggunakan neraca.

Besaran non Fisika yaitu besaran yang diperoleh dari penghitungan. Dalam hal ini tidak diperlukan alat ukur tetapi alat hitung sebagai misal kalkulator. Contoh besaran non fisika adalah Jumlah.

Besaran Fisika sendiri dibagi menjadi 2, yaitu :

Besaran Pokok adalah besaran yang ditentukan lebih dulu berdasarkan kesepatan para ahli fisika. Besaran pokok yang paling umum ada 7 macam yaitu Panjang (m), Massa (kg), Waktu (s), Suhu (K), Kuat Arus Listrik (A), Intensitas Cahaya (cd), dan Jumlah Zat (mol). Besaran pokok mempunyai ciri khusus antara lain diperoleh dari pengukuran langsung, mempunyai satu satuan (tidak satuan ganda), dan ditetapkan terlebih dahulu.

Besaran Turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok. Besaran ini ada banyak macamnya sebagai contoh gaya (N) diturunkan dari besaran pokok massa, panjang dan waktu. Volume (meter kubik) diturunkan dari besaran pokok panjang, dan lain-lain. Besaran turunan mempunyai ciri khusus antara lain : diperoleh dari pengukuran langsung dan tidak langsung, mempunyai satuan lebih dari satu dan diturunkan dari besaran pokok.

Saat membahas bab Besaran dan Satuan maka kita tidak akan lepas dari satu kegiatan yaitu pengukuran. Pengukuran merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran dengan besaran sejenis yang ditetapkan sebagai satuan.

Pengertian Satuan

Satuan didefinisikan sebagai pembanding dalam suatu pengukuran besaran. Setiap besaran mempunyai satuan masing-masing, tidak mungkin dalam 2 besaran yang berbeda mempunyai satuan yang sama. Apa bila ada dua besaran berbeda kemudian mempunyai satuan sama maka besaran itu pada hakekatnya adalah sama. Sebagai contoh Gaya (F) mempunyai satuan Newton dan Berat (w) mempunyai satuan Newton. Besaran ini kelihatannya berbeda tetapi sesungguhnya besaran ini sama yaitu besaran turunan gaya.

Besaran berdasarkan arah dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu :

Besaran vektor adalah besaran yang mempunyai nilai dan arah sebagai contoh besaran kecepatan, percepatan dan lain-lain.

Besaran skalar adalah besaran yang mempunyai nilai saja sebagai contoh kelajuan, perlajuan dan lain-lain.

Dimensi dan Contoh Soal Dimensi

Sebenarnya Dimensi tidak jauh beda dengan satuan yang sudah dipelajari sebelumnya, dimensi memiliki simbol tertentu untuk setiap satu satuan yang ditulis dengan huruf besar dalam kurung siku. Dimensi biasanya digunakan dalam menentukan penurunan rumus atau suatu persamaan dalam Fisika.

Analisis dimensi fisika dapat digunakan untuk memeriksa ketepatan penurunan persamaan. Dalam melakukan analisis dimensi, hanya besaran fisika berdimensi sama yang dapat saling ditambahkan, dikurangkan atau disamakan. Jika besaran fisika berdimensi sama maupun berbeda dikalikan, dibagi atau dipangkatkan, dimensi besaran-besaran tersebut juga dikalikan, dibagi atau dipangkatkan.

Besaran pokok dan dimensi

Besaran turunan dan dimensi

Contoh Soal Dimensi

1. Diberikan persamaan gaya pegas

F = k Δ X

Dimana F adalah gaya pegas (Newton), Δ X adalah pertambahan panjang pegas (meter) dan k adalah konstanta pegas. Dimensi konstanta pegas? 

2. Tentukan dimensi dari muatan listrik!

Pembahasan

Di kelas 9 smp dulu telah diketahui bahwa muatan listrik bisa diperoleh dari kuat arus listrik dikalikan waktu, atau 

q = I × t

dimana

q = muatan listrik (coulomb)

I = kuat arus listrik (ampere)

t = waktu (s)

sehingga dimensinya adalah:

muatan listrik = kuat arus listrik × waktu = ampere × sekon = I T

Jadi dimensi dari muatan listrik adalah I T atau bisa juga T I, dibalik depan belakang boleh saja.

3. Kalor jenis memiliki satuan J / kg °C. Tentukan dimensi dari kalor jenis!

Pembahasan

Ubah dulu satuan J/kg °C ke satuan SI yaitu menjadi J/kg K. Dimana J adalah joule, kg adalah kilogram dan K adalah kelvin. Kilogram dan kelvinnya telah ada di tabel besaran pokok.

Ada joule disitu yang identik dengan energi, sehingga ambil saja dimensi energi dari contoh bagian atas ( M L² T⁻²) untuk kemudian disusun ulang seperti ini: 

4. Persamaan berikut menghubungkan besaran-besaran pada gerak suatu benda.

v_t = v_o + at

dimana v_t adalah kecepatan saat t, v_o adalah kecepatan awal, a adalah percepatan dan t adalah waktu. 

Periksa dengan analisis dimensi benar tidaknya persamaan diatas!

Pembahasan

Dimensi pada ruas kiri:

v_t adalah kecepatan → m/s → L/T → LT⁻¹

Dimensi pada ruas kanan:

v_o adalah kecepatan → m/s → L/T → LT⁻¹

at adalah percepatan x waktu → m/s² x s → m/s → L/T → LT⁻¹

Terlihat dimensi ruas kiri sama dengan dimensi pada ruas kanan, sehingga persamaan di atas adalah tepat.

5. Kedudukan suatu benda dinyatakan dalam suatu persamaan

y = At² + Bt + C 

dengan satuan y dalam meter, dan t dalam sekon. A, B dan C adalah konstanta-konstanta. Tentukan satuan dan dimensi dari A, B dan C! 

Pembahasan

Asumsinya adalah besaran-besaran yang dijumlahkan atau dikurangkan memiliki satuan atau dimensi yang sama dengan hasilnya. Dari persamaan 

y = At² + Bt + C 

...meter = ...meter + ...meter + ...meter

Menentukan satuan konstanta A

Hasil kombinasi satuan-satuan pada At² haruslah meter, masukkan satuan-satuan lain yang telah diketahui dalam hal ini t (waktu) satuannya adalah s (sekon) sehingga

At² = m

As² = m

A = m/s²

Dimensi A adalah LT⁻²

Menentukan satuan konstanta B

Bt juga menghasilkan meter, masukkan satuan lain yang telah diketahui sehingga

Bt = m

Bs = m

B = m/s

Dimensi dari B adalah LT⁻¹

Menentukan satuan konstanta C

C = m

Dimensi C adalah L.

Gerak Melingkar

Gerak Melingkar Beraturan 

Gerak melingkar beraturan (GMB) merupakan gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar kecepatan tetap. Kecepatan pada GMB besarnya selalu tetap, namun arahnya selalu berubah, dan arah kecepatan selalu menyinggung lingkaran. Artinya, arah kecepatan (v) selalu tegak lurus dengan garis yang ditarik melalui pusat lingkaran ke titik tangkap vektor kecepatan pada saat itu.

Besaran-Besaran Fisika dalam Gerak Melingkar

1. Periode (T) dan Frekuensi (f)

Waktu yang dibutuhkan suatu benda yang begerak melingkar untuk melakukan satu putaran penuh disebut periode. Pada umumnya periode diberi notasi T. Satuan SI periode adalah sekon (s).

Banyaknya jumlah putaran yang ditempuh oleh suatu benda yang bergerak melingkar dalam selang waktu satu sekon disebut frekuensi. Satuan frekuensi dalam SI adalah putaran per sekon atau hertz (Hz). Hubungan antara periode dan frekuensi adalah sebagai berikut.

Keterangan:

T : periode (s)

f : frekuensi (Hz)

2. Kecepatan Linear

Misalkan sebuah benda melakukan gerak melingkar beraturan dengan arah gerak berlawanan arah jarum jam dan berawal dari titik A. Selang waktu yang dibutuhkan benda untuk menempuh satu putaran adalah T. Pada satu putaran, benda telah menempuh lintasan linear sepanjang satu keliling lingkaran (2 π r ), dengan r adalah jarak benda dengan pusat lingkaran (O) atau jari-jari lingkaran. Kecepatan linear (v) merupakan hasil bagi panjang lintasan linear yang ditempuh benda dengan selang waktu tempuhnya. 

Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.

Anda ketahui bahwa T = 1/f atau f = 1/T, maka persamaan kecepatan linear dapat ditulis

3. Kecepatan Sudut (Kecepatan Anguler)

Sebelum mempelajari kecepatan sudut Anda pahami dulu tentang radian. Satuan perpindahan sudut bidang datar dalam SI adalah radian (rad). Nilai radian adalah perbandingan antara jarak linear yang ditempuh benda dengan jari-jari lingkaran. Karena satuan sudut yang biasa digunakan adalah derajat, maka perlu Anda konversikan satuan sudut radian dengan derajat. Anda ketahui bahwa keliling lingkaran adalah 2 π r. Misalkan sudut pusat satu lingkaran adalah θ, maka sudut pusat disebut 1 rad jika busur yang ditempuh sama dengan jari-jarinya. Persamaan matematisnya adalah

θ = (2 π r/r) rad ===> θ = 2 π rad. Karena 2 π = 360° maka besar sudut dalam 1 rad adalah sebagai berikut :

2 π rad = 360°

1 rad = 360°/2 π   = 360° / 2 x 3,14 = 360°/ 6,28 = 57,3°

Dalam selang waktu Δt , benda telahmenempuh lintasan sepanjang busur AB, dan sudut sebesar Δθ . Oleh karena itu, kecepatan sudut merupakan besar sudut yang ditempuh tiap satu satuan waktu. Satuan kecepatan sudut adalah rad/s . Selain itu, satuan lain yang sering digunakan untuk menentukan kecepatan pada sebuah mesin adalah rpm, singkatan dari rotation per minutes(rotasi per menit).

Karena selang waktu untuk menempuh satu putaran adalah T dan dalam satu putaran sudut yang ditempuh benda adalah 360° (2 π), maka persamaan kecepatan sudutnya adalah ω = 2 π/T Anda ketahui bahwa T = 1/f atau f = 1/Tsehingga persamaan kecepatan sudutnya (Z) menjadi sebagai berikut.

Keterangan:

ω : kecepatan sudut (rad/s)

f  : frekuensi (Hz)

T : periode (s)

4. Percepatan Sentripetal

Benda yang melakukan gerak melingkar beraturan memiliki percepatan yang disebut dengan percepatan sentripetal. Arah percepatan ini selalu menuju ke arah pusat lingkaran. Percepatan sentripetal berfungsi untuk mengubah arah kecepatan.

Pada gerak lurus, benda yang mengalami percepatan pasti mengakibatkan berubahnya kelajuan benda tersebut. Hal ini terjadi karena pada gerak lurus arahnya tetap. Untuk benda yang melakukan gerak melingkar beraturan, benda yang mengalami percepatan kelajuannya tetap tetapi arahnya yang berubah-ubah setiap saat. Jadi, perubahan percepatan pada GMB bukan mengakibatkan kelajuannya bertambah tetapi mengakibatkan arahnya berubah. Ingat, percepatan merupakan besaran vektor (memiliki besar dan arah). Perhatikan berikut!

Percepatan sentripetal dapat ditentukan dengan penguraian arah kecepatan.

Karena pada GMB besarnya kecepatan tetap, maka segitiga yang diarsir merupakan segitiga sama kaki. Kecepatan rata-rata dan selang waktu yang dibutuhkan untuk menempuh panjang busur AB (r) dapat ditentukan melalui persamaan berikut.

Jika kecepatan rata-rata dan selang waktu yang digunakan telah diperoleh, maka percepatan sentripetalnya adalah sebagai berikut.

Jika mendekati nol, maka persamaan percepatannya menjadi seperti berikut.

Karena v= r ω, maka bentuk lain persamaan di atas adalah as = ω2 r. Jadi, untuk benda yang melakukan GMB, percepatan sentripetalnya (as ) dapat dicari melalui persamaan berikut.

Contoh Soal Gerak Melingkar Beraturan

Sebuah benda tegar berputar dengan kecepatan sudut 10 rad/s. Kecepatan linear suatu titik pada benda berjarak 0,5 m dari sumbu putar adalah...

A.20 m/s

B.10,5 m/s

C.10 m/s

D.9,5 m/s

E.5 m/s

Pembahasan:

Diketahui:

ω = 10 rad/s

r = 0,5 m

Ditanya: 

v = ......?

Jawab:

v = ω . r = 10 rad/s . 0,5 m = 5 m/s.

Gerak Melingkar Berubah Beraturan dan Contoh Soal

Gerak Melingkar Berubah Beraturan dan Contoh Soal 

Seperti pada pembahasan gerak lurus, pada gerak melingkar juga dikenal gerak melingkar berubah beraturan (GMBB). Jika perubahan percepatan searah dengan kecepatan, maka kecepatannya akan meningkat. Jika perubahan percepatannya berlawanan arah dengan kecepatan, maka kecepatannya menurun.

Percepatan Total pada Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB)

Pada gerak melingkar beraturan (GMB), walaupun ada percepatan sentripetal, kecepatan linearnya tidak berubah. Mengapa? Karena percepatan sentripetal tidak berfungsi untuk mengubah kecepatan linear, tetapi untuk mengubah arah gerak partikel sehingga lintasannya berbentuk lingkaran. Pada gerak melingkar berubah beraturan (GMBB), kecepatan linear dapat berubah secara beraturan. Hal ini menunjukkan adanya besaran yang berfungsi untuk mengubah kecepatan. Besaran tersebut adalah percepatan tangensial (at), yang arahnya dapat sama atau berlawanan dengan arah kecepatan linear. Percepatan tangensial didapat dari percepatan sudut (α) dikalikan dengan jari-jari lingkaran (r).

a_t: percepatan tangensial (m/s²) 

α : percepatan sudut (rad/s²)

r : jari-jari lingkaran dalam cm atau m 

Pada Gerak Melingkar Berubah Beraturan benda mengalami dua macam percepatan, yaitu percepatan sentripetal (a_s) dan percepatan tangensial (a_t). Percepatan sentripetal selalu menuju ke pusat lingkaran, sedangkan percepatan tangensial menyinggung lingkaran. Percepatan total dalam GMBB adalah jumlah vektor dari kedua percepatan tersebut.

Pada GMBB benda mengalami percepatan sentripetal dan percepatan tangensial.

Berdasarkan gambar di atas, diketahui bahwa percepatan sentripetal dan percepatan tangensial saling tegak lurus. Oleh karena itu, percepatan totalnya adalah sebagai berikut.

Sedangkan arah percepatan total terhadap arah radial, yaitu θ dapat dihitung dengan perbandingan tangen.

Rumus Gerak Melingkar Berubah Beraturan

Rumus-rumus yang digunakan dalam GMBB tidak jauh berbeda dengan rumus-rumus dalam GLBB. Jika anda sudah menguasai rumus GLBB, maka rumus GMBB pasti dapat dengan mudah anda pahami. Untuk itu, berikut ini disajikan tabel perbandingan rumus GLBB dan GMBB.

Keterangan :

(+) → benda mengalami percepatan

(−) → benda mengalami perlambatan.

Dengan : 

ω_t = kecepatan sudut setelah t detik (rad/s)

ω_o = kecepatan sudut awal (rad/s)

α = percepatan sudut (rad/s²)

θ = sudut tempuh (radian)

t = waktu yang dibutuhkan (s)

R = jari-jari lintasan (m)

Kecepatan sudut juga sering dinyatakn dalam satuan ppm (putaran per menit) ataupun rpm (rotasi per menit). Satuan tersebut menyatakan banyakanya putaran yang dilakukan benda dalam satu menit. Hubungan satuan tersebut dengan rad/s adalah : 1 ppm = 1 rpm = π⁄30 rad/s

Contoh Soal Gerak Melingkar Berubah Beraturan

Sebuah benda berotasi dengan kecepatan 120⁄π ppm. Jika setelah 10 detik benda tersebut berhenti, maka hitunglah besar sudut yang ditempuh benda tersebut.

Pembahasan :

Dik : ω_o = 120⁄π ppm = 120⁄π (π⁄30) = 4 rad/s; t = 10 s; ω_t = 0.

Karena ω_t < ω_o, maka benda diperlambat.

ω_t = ω_o − α.t

⇒ 0 = 4 − 10α

⇒ 10α = 4

⇒ α = 4⁄10

⇒ α = 0,4 rad/s²

Maka sudut tempuhnya adalah :

ω_t² = ω_o² − 2.α.θ

⇒ (0)² = (4)² − 2.(0,4).θ

⇒ 0 = 16 - 0,8 θ

⇒ 0,8 θ = 16

⇒ θ = 16⁄0,8

⇒ θ = 20 radian

Gerak Lurus

Jarak dan Perpindahan dalam Fisika

Jarak dan Perpindahan dalam Fisika

Pada fisika, jarak dan perpindahan memiliki pengertian yang berbeda. Jarakdiartikan sebagai panjang lintasan yang ditempuh oleh suatu benda dalamselang waktu tertentu, dan merupakan besaran skalar. Perpindahan adalah perubahan kedudukan suatu benda dalam selang waktu tertentu dan merupakan besaran vektor.

Budi berjalan dari titik A ke titik B sejauh 8 m, kemudian belok ke kanan sejauh 6 m dan berhenti di C. Total perjalanan yang ditempuh oleh Budi adalah 8 meter ditambah 6 meter, yaitu 14 meter. Total perjalanan 14 m ini disebut jarak yang ditempuh Budi. Berbeda dengan jarak, perpindahan Budi adalah sebagai berikut. Posisi mula-mula Budi di titik A dan posisi akhirnya dititik C yang besarnya dapat dihitung dengan menggunakan rumus phy-tagoras.

Perpindahan Budi

Jadi, Budi mengalami perpindahan sejauh 10 m.

Perbedaan Jarak dan Perpindahan

Apa perbedaan antara jarak dan perpindahan? Dalam Fisika, jarak dan perpindahan adalah 2 besaran yang berbeda. Benda yang bergerak selalu berubah kedudukan atau jaraknya terhadap acuan. Perubahan jarak memerlukan waktu. Bagaimanakah besarnya jarak untuk setiap satuan waktu? Sebelum kita dapat menjawab pertanyaan tersebut, kita bedakan dulu antara jarak yang ditempuh benda yang bergerak dengan perpindahan benda. Perpindahan hanya ditinjau dari kedudukan awal dan kedudukan akhir. Perbedaan antara jarak dan perpindahan adalah sebagai berikut:

Jarak selalu ditinjau dari lintasan yang ditempuh oleh benda yang bergerak, sedangkan perpindahan hanya ditinjau dari kedudukan awal dan kedudukan akhir.

Jarak tidak memperhitungkan arah gerak benda, sedangkan perpindahan memperhitungkan arah gerak benda.

Jarak merupakan besaran skalar karena hanya mempunyai besar saja, sedangkan perpindahan merupakan besaran vektor.

Besar jarak yang ditempuh (jarak tempuh) suatu benda yang bergerak dipengaruhi oleh waktu.Demikian juga besarnya perpindahan benda sebanding dengan waktu. Semakin besar jarak yang ditempuh, semakin lama waktu yang diperlukan atau semakin besar perpindahan benda semakin besar juga waktu yang diperlukan.

Contoh Soal

Budi berjalan ke timur sejauh 3 meter, kemudian berbelok ke selatan sejauh 4 meter, lalu berbelok sejauh 3 meter ke barat. Tentukan jarak dan perpindahanbudi?

Jarak yang ditempuh Budi: = 3 meter ke timur + 4 meter ke selatan + 3 meter ke barat = 10 meter

Perpindahan yang ditempuh oleh Budi sama dengan jarak terdekat dari A ke D, yaitu 4 meter ke selatan.

Jadi terlihat bahwa nilai jarak dan perpindahan berbeda, yakni masing-masing 10 meter dan 4 meter.

Kecepatan dan Kelajuan dalam Fisika

Pada kehidupan sehari-hari orang sering menggunakan kata kecepatan meskipun yang dimaksud sebenarnya adalah kelajuan. Misalnya, kereta itu bergerak dengan kecepatan 80 km/jam. Pernyataan ini sebenarnya kurang tepat, karena kalau ingin menyatakan kecepatan, arahnya harus disebutkan. Supaya benar pernyataan tersebut harus diubah menjadi kereta itu bergerak dengan kecepatan 80 km/jam ke arah barat. Pada fisika, kelajuan dan kecepatan merupakan dua istilah yang berbeda. Kelajuan adalah cepat lambatnya perubahan jarak terhadap waktu dan merupakan besaran skalar yang nilainya selalu positif, sehingga tidak memedulikan arah. Kelajuan diukur dengan menggunakan spidometer. Kecepatan adalah cepat lambatnya perubahan kedudukan suatu benda terhadap waktu dan merupakan besaran vektor, sehingga memiliki arah. Kecepatan diukur dengan menggunakan velocitometer.

1. Kecepatan Rata-Rata

Suatu benda yang bergerak dalam selang waktu tertentu dan dalam geraknya tidak pernah berhenti meskipun sesaat, biasanya benda tersebut tidak selalu bergerak dengan kelajuan tetap. Bagaimana Anda dapat mengetahui kelajuan suatu benda yang tidak selalu tetap tersebut? Perhatikan Gambar berikut.

Wulan berangkat ke sekolah dari rumahnya (titik A) yang berjarak 20 km dengan menggunakan sebuah sepeda motor. Saat melewati jalan lurus, Wulan meningkatkan kelajuan sepeda motornya sampai kelajuan tertentu dan mempertahankannya. Ketika melewati tikungan (titik B dan C), Wulan mengurangi kelajuan sepeda motornya dan kemudian meningkatkannya kembali. Menjelang tiba di sekolah (titik D), Wulan memperlambat kelajuannya sampai berhenti. Setelah sampai di sekolah yang ditempuh dalam waktu 1 jam, Wulan menyadari bahwa angka pada spidometernya telah bertambah sebesar 30 Km. Hal ini menunjukkan jarak yang ditempuh Wulan ke sekolah sebesar 30 km.

Pada perjalanan dari rumah ke sekolah, kelajuan Wulan pasti tidak selalu tetap. Saat di jalan yang lurus kelajuannya besar dan saat di tikungan kelajuannya berkurang. Berdasarkan ilustrasi tersebut, kelajuan rata-ratadidefinisikan sebagai hasil bagi antara jarak total yang ditempuh dengan waktu untuk menempuhnya.

Bagaimana dengan kecepatan rata-rata Wulan? Kecepatan rata-rata adalah hasil bagi antara perpindahan dengan selang waktunya. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.

Keteranga :

v = Keceptan rata-rata (m/s)

x₁ = titik awal (m)

x₂ = titik akhir (m)

t₁ = waktu awal (s)

t₂ = waktu akhir (s)

2. Kecepatan Sesaat

Kelajuan dan kecepatan rata-rata mendeskripsikan kecepatan dan kelajuan dalam suatu jarak tertentu. Jarak dan perpindahan total dari suatu gerak benda dapat panjang atau pendek, misalnya 500 km atau 1 m. Bagaimana cara agar Anda mengetahui kelajuan atau kecepatan sesaat suatu benda yang bergerak pada waktu tertentu? Saat Anda naik kendaraan bermotor, untuk mengetahui kelajuan sesaat Anda tinggal melihat angka yang ditunjuk jarum pada spidometer. Perubahan kelajuan akan diikuti perubahan posisi jarum pada spidometer. Untuk menentukan kecepatan sesaat, Anda tinggal menyebutkan besarnya kelajuan sesaat ditambah menyebutkan arahnya. Bagaimana jika Anda tidak naik kendaran bermotor?

Kecepatan sesaat suatu benda merupakan kecepatan benda pada suatu waktu tertentu. Untuk menentukannya Anda perlu mengukur jarak tempuh dalam selang waktu (Δt) yang sangat singkat, misalnya 1/10 sekon atau 1/50 sekon. Secara matematis dapat dinyatakan 

Gerak Lurus Beraturan (GLB) 

Gerak Lurus Beraturan (GLB) adalah gerak benda dengan lintasan garis lurus dan memiliki kecepatan setiap saat tetap. Kecepatan tetap adalah saat benda menempuh perpindahan yang sama selang waktu yang dibutuhkan juga sama.

Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Apakah kamu dapat menyebutkan satu contoh saja gerak lurus beraturan (GLB)? Salah satu contoh gerak lurus beraturan adalah misalnya pada jalan yang lurus dan tidak ada hambatan, kendaraan dapat bergerak dengan kecepatan tetap selama beberapa waktu. Tetapi kebanyakan gerak mengalami perubahan kecepatan. Coba kamu sebutkan contoh gerak lurus beraturan yang lainnya!

Apabila sebuah mobil bergerak dengan kecepatan tetap 2 km/menit, pernyataan ini mengandung makna setiap menit mobil tersebut menempuh jarak 2 km. Lebih jelasnya perhatikan tabel berikut ini!

Suatu benda atau objek dikatakan bergerak jika mengalami perubahan posisi atau berpindah tempat. Perpindahan tersebut relatif terhadap kedudukan awal atau suatu titik acuan. Ketika Seorang murid berjalan dari kursinya ke depan kelas sambil memegang buku, apakah buku juga bergerak? Jawabannya bisa iya bisa juga tidak tergantung pada titik acuannya. 

Jika acuannya adalah kursi tempat duduk murid tersebut, maka buku dikatakan bergerak sebaliknya jika acuannya adalah tangan murid, maka buku dikatakan tidak bergerak karena tetap berada pada tangan tersebut. Hal mendasar lainnya yang harus dipahami adalah bahwa saat membahas persoalan gerak, maka untuk besaran-besaran vektor, arah sangat berpengaruh. 

Untuk membahas soal-soal tentang gerak lurus beraturan tentu kita harus memahami konsep-konsep dasar mengenai gerak lurus beratursn GLB. Suatu benda dikatakan bergerak lurus beraturan apabila : Lintasannya lurus 

Bergerak dengan kecepatan konstan 

Percepatan sama dengan nol 

Besaran-besaran yang harus dipahami dalam gerak antara lain : 

Kecepatan (v) merupakan besaran vektor yaitu memiliki nilai dan arah. 

Kelajuan (v) merupakan besaran skalar yaitu hanya memiliki nilai saja. 

Pepindahan (s) merupakan besaran vektor yaitu memiliki nilai dan arah. 

Jarak (s) merupakan besaran skalar yaitu hanya memiliki nilai saja. 

Waktu (t) merupakan besaran skalar. 

Contoh Soal Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Soal Seorang murid berenang menempuh kolam renang yang panjangnya 40 m selama 20 detik kemudian ia berputar balik dan kembali ke posisi awal dalam waktu 22 detik. Hitunglah kecepatan rata-rata murid tersebut pada : 

a) bagian pertama perjalanannya yaitu saat murid menyeberangi kolam meninggalkan posisi awalnya.

b) bagian kedua perjalanannya yaitu saat ia kembali ke posisi awal. 

Pembahasan 

Diketahui : 

s = 40 m 

t₁ = 20 s 

t₂ = 22 s 

a) v = s / t₁ = 40/20 = 2 m/s 

b) v = -s / t₂ = -40/22 = - 1,8 m/s 

Keterangan : 

Pada bagian kedua perjalanannya, perhatikan bahwa murid tersebut berbalik arah. Karena kecepatan dan perpindahan merupakan besaran vektor, maka arah akan sangat berpengaruh. Dengan begitu, karena arah kecepatan dan perpindahan pada bagian kedua berlawanan arah dengan bagian pertama, maka kecepatannya bertanda negatif. Tanda negatif hanya sebagai tanda bahwa arahnya berlawanan.