Gerak Benda, Materi IPA SMP Kelas 8 Kurikulum Merdeka

Gerak Benda

A.      Pengertian Gerak

Gerak adalah perubahan jarak dan/atau posisi benda terhadap titik acuan yang pilih. Titik acuan didefinisikan sebagai titik awal objek tersebut atau titik tempat pengamat berada. Pada benda yang bergerak, titik-titik yang dilalui oleh benda disebut lintasan. Selain itu, pada benda yang bergerak juga terdapat besaran fisika yang bekerja, seperti perpindahan, kecepatan, dan percepatan. 

Pepindahan (shift) adalah besaran yang menyatakan besar perubahan posisi benda. Perpindahan yang terjadi setiap satuan waktu disebut kecepatan. Sementara itu, jika kecepatan berubah setiap sekon, disebut percepatan.

Jarak tempuh adalah informasi tentang nilai lintasan yang dilalui gerak benda. Besaran – besaran gerak yang pertama kali perlu diketahui adalah posisi, perpindahan dan jarak tempuh. Rumus perpindahan benda:

Δx = x_t – x₀       (1)

Keterangan :

Δx = Perubahan posisi, satuannya meter (m)

x₀ = Posisi awal, satuannya meter (m)

X_t = Posisi akhir, satuannya meter (m)

Dalam pengertian Sains, jika suatu benda kembali ke posisi semula saat benda mulai bergerak tadi maka benda tersebut dikatakan tidak melakukan perpindahan.

Contoh Soal Jarak dan Perpindahan

1.     Anton berangkat ke sekolah dengan berjalan kaki ke arah timur sejauh 400 m. Namun ia ingat tidak membawa alat tulis sehingga ia berjalan Kembali ke barat sejauh 300 m untuk membeli alat tulis tersebut di warung.  Hitunglah jarak tempuh dan perpindahan Anton.

Pembahasan

Jarak tempuh = AB + BC = 400 m + 300 m = 700 m

Perpindahan = jarak AC = AB – BC = 400 m – 300 m = 100 m

2.    Jarak antara rumah Antin dengan sekolah terhalang oleh sungai, sehingga setiap hari Antin harus berjalan ke arah timur dulu sejauh 400 m, kemudian belok ke arah utara sejauh 300 m untuk sampai ke sekolah. Jika dibangun sebuah jembatan di sungai tersebut, maka jarak terdekat antara rumah dengan sekolah antin adalah . . . . 

A.       100 m

B.       500 m

C.       600 m

D.       700 m

Pembahasan

Jarak terdekat = Perpindahan

Perpindahan = jarak AC

AC² = AB² + BC²

AC² = 400² + 300²

AC² = 160 000 + 90 000

AC² = 250 000

AC  = 500 m

3.      Arman berlari keliling lapangan yang berbentuk lingkaran sebanyak 3 kali. Jika diameter lapangan adalah 35 m, hitunglah jarak dan perpindahan Arman.

Pembahasan

Jarak tempuh = 3 x keliling lingkaran

= 3 x π x d

= 3 x 22/7 x 35 = 330 m

 

Perpindahan = 0 m

B.       Macam-macam Gerak

1.         Gerak menurut keadaan benda

Dalam gerak benda ada istilah gerak nyata dan gerak semu.

a.       Gerak nyata 

Gerak nyata merupakan gerak suatu benda yang diakibatkan karena terjadinya perpindahan benda terhadap titik acuan.  Oleh karena benda mengalami perubahan posisi, benda memiliki lintasan dan kelajuan. Misalkan kita berjalan kaki ke sekolah, nah kita nya benar-benar bergerak dengan kaki kan?

b.       Gerak semu adalah benda yang sebenarnya diam namun oleh pengamat teramati bahwa benda tersebut seolah-olah bergerak. 

        Misalkan kita naik bus, terus melihat pohon pohon di jalan, pohon itu seakan bergerak berlari-larian padahal nyatanya tidak. Nah gerakan pohon itu yang disebut dengan gerak semu. 

2.       Gerak menurut lintasan benda

Gerak benda menurut lintasannya dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu gerak lurus, gerak parabola, dan gerak melingkar

a.     Gerak lurus

Gerak lurus adalah gerakan suatu benda yang lintasannya berupa garis lurus. Jika benda yang mengalami gerak lurus dengan kecepatan tetap, disebut gerak lurus beraturan (GLB). Namun, jika kecepatan dari suatu benda tersebut berubah semakin cepat maupun semakin lambat, disebut gerak lurus berubah beraturan (GLBB).

contoh gerak lurus :

Sumber : pinterest

1)     kereta api yang melaju pada rel yang lurus dengan kecepatan tetap(GLB)

2)     kelereng yang menggelinding pada bidang datar yang kasar (GLBB diperlambat)

3)    Anak bermain plosodan (GLBB dipercepat)

b.     Gerak Parabola

Gerak parabola merupakan gerakan benda yang lintasannya berupa parabola.

Contoh gerak parabola :

1)      pemain basket yang melakukan shooting bola basket ke ring.

2)    pemain sepak bola yang melakukan tendangan jarak jauh.

3)    peluru yang ditembakkan dengan sudut elevasi tertentu.

c.      Gerak melingkar

Gerak melingkar adalah gerakan benda yang lintasannya berupa lingkaran atau bagian dari lingkaran itu. Dalam gerak melingkar, jarak benda dengan pusat putaran tetap, tetapi posisi benda terhadap pusat lingkaran berubah.

Contoh gerak melingkar :

1)      gerakan jarum jam

2)    gerakan pelek sepeda

3)    rotasi bumi

4)    revolusi bumi

C.      Perbedaan Kelajuan dan Kecepatan

Kelajuan (velocity) adalah seberapa cepat sebuah jarak ditempuh dalam waktu tertentu tanpa memperhitungkan arah, karena kelajuan termasuk besaran skalar (besaran di dalam Sains yang hanya memiliki nilai besar dan satuan).

Sedangkan kecepatan adalah besarnya perpindahan persatuan waktu. Kecepatan adalah besaran vektor (memiliki nilai besar dan satuan dan juga harus dinyatakan arah kemana benda tersebut bergerak).

1.        Kelajuan

Sekarang masuk rumus untuk kelajuan:

Keterangan :

v = kelajuan (velocity), satuannya meter per sekon (m/s)

s = jarak tempuh (shift), satuannya meter (m)

t = waktu (time), satuannya sekon atau detik (s)

Kelajuan yang konstan atau bernilai tetap adalah kelajuan gerak suatu benda ketika setiap bagian jarak itu ditempuh dalam waktu yang sama. Laju tetap ini sering disebut laju sesaat. Kelajuan rata-rata ialah kelajuan gerak benda yang menempuh jarak perpindahan tertentu di mana tidak setiap bagian dari jarak itu ditempuh dalam waktu yang realatif sama. Rumus kelajuan rata-rata:

Keterangan :

ṽ  = kelajuan rata-rata, satuan m/s

Σs = jumlah jarak yang ditempuh, satuan meter (m)

Σt = jumlah waktu, satuannya sekon atau detik (s)

2.      Kecepatan

Rumus untuk kecepatan adalah

Keterangan :

 = kecepatan rata-rata, satuan m/s

Δx = selisih jarak yang ditempuh, satuan meter (m)

Δt = selang waktu, satuan sekon atau detik (s)

Contoh Soal Kecepatan dan kelajuan

1.     Andi berjalan ke arah timur sejauh 300 m, kemudian Kembali ke barat sejauh 60 m. Jika waktu yang dibutuhkan Andi 2 menit, tentukan besar kelajuan dan kecepatan Andi.

Pembahasan

2.        Perhatikan gambar berikut!

 

Dalam perjalan ayah dari rumah ke kota Kayen tampak seperti gambar tersebut. Hitunglah Kecepatan dan kelajuan ayah selama perjalanan tersebut!

Pembahasan

3.  Sepeda motor yang dikendarai ayah melaju dengan kelajuan konstan 60 km/jam. Jarak yang ditempuh ayah setelah melaju selama 10 menit adalah . . . .

A.        10 km

B.        12 km

C.       36 km

D.       61 km

Pembahasan

Kelajuan    = 60 km/jam

Waktu         = 10 menit = ⅙ jam

Jarak          = kelajuan x waktu

                     = 60 x ⅙

                     = 10 km    

4.  Sepeda motor yang dikendarai ayah melaju dengan kelajuan konstan 60 km/jam. Waktu yang diperlukan ayah untuk menempuh jarak 45 km adalah . . . .

A.        15 menit

B.        30 menit

C.       45 menit

D.       60 menit

Pembahasan

D.      Percepatan

Selain kelajuan dan kecepatan, ada istilah percepatan. Sebuah benda ketika bergerak pasti kecepatannya tidak tetap dan berubah-ubah, bisa lebih cepat ataupun lebih lambat. Besaran yang digunakan untuk mengukur perubahan dinamakan percepatan. Jadi Percepatan adalah besarnya pertambahan kecepatan tiap satuan waktu. Rumusnya:

Keterangan :

a  = percepatan gerak benda, satuan m/s²

v_o = kecepatan awal, satuan m/s

v_t   = kecepatan akhir, satuan m/s

t_o  = waktu awal, satuan sekon atau detik (s)

t_t  = waktu akhir, satuan sekon atau detik (s)

Jika nilai hasil a adalah positif maka disebut gerak dipercepat. 

Jika nilai hasil a adalah negatif maka disebut gerak diperlambat. 

Contoh soal Percepatan

1.       Mobil yang mula-mula dalam keadaan diam melaju dengan kecepatan yang terus bertambah hingga mencapai 100 m/s dalam waktu 10 s. Besar percepatan yang dialami mobil tersebut adalah . . . .

A.        1 m/s²

B.        5 m/s²

C.       10 m/s²

D.       20 m/s²

Pembahasan

2.        Perhatikan gambar berikut.

Besar kecepatan mobil pada gambar tersebut setelah melaju selama 6 s adalah . . . .

A.        10 m/s

B.        15 m/s

C.       36 m/s

D.       54 m/s

Pembahasan

Soal Latihan

1.       Gerak suatu benda selalu relatif. Dengan kata lain, bergerak atau tidaknya suatu benda ditentukan oleh . . . .

A.        Keadaan si pengamat terhadap benda

B.        Jarak si pengamat terhadap benda

C.       Gerak pengamat

D.       Gerak benda

2.        Ketika kereta api melaju menuju stasiun, terdapat pengamat yang berada di luar kereta api. Pernyataan berikut yang benar mengenai gerak relatif yang diamati pengamat adalah . . . .

A.        kereta bergerak mendekati stasiun

B.        stasiun bergerak menjauhi kereta

C.       stasiun bergerak mendekati kereta

D.       kereta bergerak menjauhi stasiun

3.        Joni berlari keliling lapangan berbentuk lingkaran sebanyak 5 kali. Jika diameter lapangan tersebut adalah 42 m, maka jarak dan perpindahan Joni secara berurutan adalah . . . .

A.      0 dan 660 m

B.      42 dan 660 m

C.     660 m dan 0

D.      660 m dan 42 m

4.        Dani berangkat ke sekolah berjalan kaki. Sebenarnya jarak dari rumah ke sekolah sangat dekat, tetapi harus menyeberangi sungai. Dani setiap berangkat ke sekolah berjalan 400 m ke utara menuju jembatan, kemudian belok ke timur 300 m ditempuh dalam waktu 5 menit. Kelajuan dan kecepatan rata-ratanya secara berurutan adalah . . . .

A.        140 m/s dan 100 m/s

B.         100 m/s dan 140 m/s

C.        1,6 m/s dan 2,3 m/s

D.        2,3 m/s dan 1,6 m/s

5.        Seorang pelari memerlukan waktu 3 menit 20 sekon untuk menempuh jarak 1 500 m. Kelajuan rata-rata pelari tersebut adalah  . . . .

A.     5,5 m/s

B.      7,5 m/s

C.    6,5 m/s

D.     8,5 m/s

6.        Sebuah mobil bergerak dengan kelajuan rata-rata 60 km/jam selama 30 menit. Jarak yang ditempuh mobil tersebut adalah  . . . .

A.     30 km

B.      45 km

C.    60 km

D.     120 km

7.        Sebuah mobil bergerak dengan kelajuan rata-rata 72 km/jam. Waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak 60 km adalah . . . .

A.     45 menit

B.      50 menit

C.    60 menit

D.     72 menit

8.        Mobil yang semula bergerak lurus dengan kecepatan 4 m/s berubah menjadi 12 m/s dalam waktu 10 s. Percepatan yang dialami mobil tersebut adalah . . . .

A.     0,8 m/s²

B.      1,2 m/s²

C.    1,6 m/s²

D.     1,8 m/s²

9.        Benda yang semula diam kemudian didorong sehingga bergerak dengan percepatan tetap 3 m/s². Kecepatan benda tersebut setelah bergerak selama 6 s adalah . . . .

A.     2 m/s

B.      9 m/s

C.    18 m/s

D.     20 m/s

10.     Sebuah mobil melaju dengan kecepatan 18 m/s. Kemudian mobil tersebut direm sehingga berhenti setelah 9 detik, perlambatan mobil tersebut adalah . . . .

A.     – 1 m/s²

B.      – 2 m/s²

C.    – 3 m/s²

D.     - 4 m/s²

.         

.

Share this post