Apa rumus gerak benda?

Gerak

Coba perhatikan benda-benda di sekitarmu. Mana yang bergerak dan mana yang diam. Batu yang ada di jalanan diam terhadap jalan, kecuali jika ditendang oleh seseorang. Rumah-rumah diam terhadap pepohonan. Orang yang sedang joging bergerak terhadap jalan, pepohonan, dan rumah-rumah yang dilewatinya di sepanjang jalan. Dan, masih banyak contoh lainnya. Lalu, apa sih yang disebut gerak itu?

Benda dikatakan bergerak jika mengalami perubahan posisi terhadap titik acuan tertentu. Gerak juga dapat dikatakan sebagai perubahan posisi dalam selang waktu tertentu.

Gerak bersifat relatif. Jadi, penempatan kerangka acuan menjadi hal yang penting. Misalnya, ada seorang sedang berlari di atas treadmill (mesin lari fitness). Orang tersebut tidak dapat dikatakan bergerak karena dia diam terhadap titik acuannya (lari di tempat).

Jarak dan Perpindahan

Dalam Fisika Gerak, selain gerak benda, jarak dan perpindahan juga merupakan hal yang dipelajari. Sebagai contoh, Rima berjalan 4 meter ke barat dari rumahnya, lalu ke timur 3 meter, maka jarak yang telah ditempuh Rima adalah 4 meter ditambah 3 meter, yaitu 7 meter. Sementara itu, perpindahan yang ditempuhnya adalah 1 meter (yang dihitung dari selisih posisi awal terhadap posisi akhir).

Contoh lainnya adalah, Dian berlari mengitari lapangan yang berbentuk lingkaran berjari-jari 7 meter. Berapakah jarak dan perpindahan yang ditempuhnya? Jarak yang ditempuh Dian sama dengan keliling lingkaran lapangan tersebut yaitu 44 meter. Sementara perpindahannya adalah 0 karena titik awal sama dengan titik akhir.

Kecepatan dan Kelajuan

Apa perbedaan antara kecepatan dan kelajuan? Kecepatan merupakan besaran vektor, sementara kelajuan adalah besaran skalar. Besaran vektor memperhitungkan arah gerak, sementara skalar hanya memiliki besarnya tanpa memperhitungkan arah geraknya.

Secara matematis, keduanya dapat ditulis sebagai berikut:

Kecepatan (v) = Perpindahan (s) / selang waktu (t)
Kelajuan (v) = jarak (s) / selang waktu (t)

Dengan catatan, satuan dari v (kecepatan atau kelajuan) adalah meter per sekon. Sementara s (perpindahan atau jarak) adalah meter, dan t (selang waktu) satuannya detik.

Kecepatan dan Kelajuan Rata-Rata

Kecepatan rata-rata didefinisikan sebagai perpindahan dalam selang waktu tertentu. Sebagai contoh, ada sebuah benda bergerak terhadap sumbu x. Secara matematis, kecepatan rata-rata dapat ditulis sebagai berikut:

Kecepatan rata-rata = delta x / delta t

di mana:

delta x didefinisikan sebagai selisih x akhir, dikurangi x awal, atau x2 – x1 (meter).
delta t adalah selisih waktu t akhir dikurangi t awal atau t2 – t1 (sekon).

Kelajuan rata-rata adalah jarak yang ditempuh tiap satuan waktu. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut:

Kelajuan rata-rata = jarak / waktu

Percepatan

Suatu benda dikatakan mengalami percepatan jika kecepatannya makin lama makin bertambah. Maka benda tadi dikatakan dipercepat. Sebagai contoh, kamu menaiki sepeda menuruni bukit sehingga kamu tidak perlu mengayuh sepedamu karena tanpa dikayuh pun sepedamu akan meluncur dengan cepat.

Secara matematis percepatan dirumuskan sebagai berikut:

Percepatan (a) = kecepatan (v) / waktu (t)

di mana:

a = percepatan (meter / sekon kuadrat)
v = kecepatan (meter)
t = waktu (sekon)

Percepatan merupakan besaran vektor sehingga dapat bernilai negatif dan positif, bergantung pada arah perpindahan benda. Percepatan yang bernilai negatif disebut perlambatan. Dalam kasus perlambatan, percepatan memiliki arah yang berlawanan terhadap kecepatan.

Percepatan Rata-Rata

Percepatan rata-rata didefinisikan sebagai perubahan kecepatan dalam selang waktu tertentu. Secara matematis dirumuskan sebagai berikut:

Percepatan rata-rata = perubahan kecepatan / selang waktu

atau

a = delta v / delta t

di mana:

a = percepatan rata-rata (meter per sekon kuadrat)
delta v = v akhir – v awal atau v2 – v1(meter per sekon)
delta t = t akhir – t awal atau t2 – t1 (detik atau sekon)