Gerak dalam Fisika

Pengertian Gerak

Gerak didefinisikan sebagai perubahan posisi suatu benda terhadap titik acuan. Titik acuan merupakan titik tempat pengamatan. Untuk lebih memahami mengenai titik acuan perhatikan gambar ilustrasi berikut ini.

Pada suatu hari Sodik berangkat dari rumah menuju ke pasar untuk membeli buah-buahan. Jika kita tinjau gambar ilustrasi di atas, terdapat dua titik acuan yaitu rumah sebagai titik acuan 1 dan pasar sebagai titik acuan 2. Jika kita menggunakan rumah sebagai titik acuan, maka Sodik dikatakan bergerak menjauh dari titik acuan sedangkan jika kita menganggap pasar sebagai titik acuan maka Sodik dikatakan bergerak mendekati titik acuan.

Jenis Gerak Berdasarkan Posisi Partikel

Berdasarkan posisi tiap-tiap partikel atau titik dalam suatu benda, jenis gerak dibedakan menjadi 2, yaitu: 
#1 Gerak Translasi  
Gerak translasi adalah gerakan yang berhubungan dengan berpindahnya suatu benda dari satu tempat ke tempat yang lain, di mana setiap partikel atau titik dalam benda selama selang waktu yang tertentu menempuh jarak dan bentuk lintasan yang sama. Untuk lebih jelas mengenai gerak translasi perhatikan ilustrasi berikut ini.

Perhatikan gambar di atas, posisi partikel A, B dan C dari posisi awal ke posisi akhir selama selang waktu tertentu menempuh jarak s yang sama dalam lintasan yang lurus. Untuk lintasan yang berbentuk garis lengkung perhatikan gambar berikut.

Ketiga posisi partikel dari posisi 1 ke posisi 2 dan seterusnya menempuh jarak dan bentuk lintasan yang sama. 
#2 Gerak Rotasi  
Gerak rotasi atau gerak putar adalah gerakan suatu benda dimana setiap titik atau posisi partikel pada benda mempunyai jarak yang tetap terhadap suatu sumbu tertentu. Untuk lebih jelas mengenai gerak rotasi perhatikan ilustrasi berikut: 

Pada gambar ilustrasi di atas, posisi partikel A dan B di setiap lintasan putar selalu tetap terhadap sumbu putar yaitu sebesar r_A dan r_B.

Jenis Gerak Berdasarkan Titik Acuan

Berdasarkan titik acuannya, jenis gerak dibedakan menjadi 2, yaitu: 
#1 Gerak Semu  
Gerak semu adalah gerak suatu benda yang sebenarnya diam tetapi seolah-olah tampak bergerak. Gerak semu ini biasanya terjadi apabila seorang pengamat berada pada tempat yang bergerak dengan kecepatan tinggi. 
#2 Gerak Relatif 
Gerak Relatif maksudnya adalah suatu benda dikatakan bergerak apabila diamati dari titik acuan tertentu, namun belum tentu bergerak jika diamati pada titik acuan yang lain.
Jenis Gerak Berdasarkan Bentuk Lintasan

#1 Gerak Lurus 
Gerak lurus adalah gerak suatu benda dengan lintasan berupa garis lurus. Berdasarkan besar kecepatannya linearnya, gerak lurus dibedakan menjadi 2, yaitu: 
A. Gerak Lurus Beraturan (GLB) 
Gerak Lurus Beraturan atau GLB adalah gerak suatu benda pada lintasan lurus dengan kecepatan konstan (tetap). 
B. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) 
Gerak Lurus Berubah Beraturan adalah gerak suatu benda pada lintasan yang lurus dengan kecepatan yang berubah-ubah secara beraturan. GLBB berdasarkan nilai percepatan dibedakan menjadi 2, yaitu: 
1) Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) dipercepat 
GLBB dipercepat adalah gerak benda pada lintasan yang lurus dengan percepatan yang selalu bertambah selama selang waktu tertentu.
2) Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) diperlambat 
GLBB diperlambat adalah gerak benda pada lintasan yang lurus dengan percepatan yang selalu berkurang selama selang waktu tertentu.
Sedangkan berdasarkan aplikasi atau penerapan dalam kehidupan sehari-hari, GLBB terdiri atas 3 macam, yaitu: 
1) Gerak Jatuh Bebas (GJB) 
Gerak Jatuh Bebas atau GJB adalah gerak suatu benda dari ketinggian tertentu secara bebas lurus menuju pusat gravitasi bumi tanpa ada campur tangan gaya lain selain gaya gravitasi bumi. 
2) Gerak Vertikal ke Bawah (GVB) 
Pengertian gerak vertikal kebawah atau GVB hampir sama dengan pengertian gerak jatuh bebas (GJB) bedanya adalah kalau pada GJB tidak ada pengaruh gaya lain selain gaya gravitasi sedangkan pada GVB ada pengaruh atau campur tangan gaya lain, misalkan gaya lempar seseorang dan sebagainya. 
3) Gerak Vertikal ke Atas (GVA) 
Gerak Vertikal keatas adalah gerak suatu benda ke arah atas lurus menjauhi pusat gravitasi bumi. Gerak GVA hanya bisa terjadi dengan disengaja alias ada pengaruh gaya lain yang lebih besar dari gaya gravitasi bumi. 
#2 Gerak Parabola 
Gerak parabola adalah gerak suatu benda yang membentuk lintasan parabola (setengah lingkaran). Menurut Galileo, gerak parabola dapat terjadi karena hasil perpaduan antara gerak lurus beraturan pada sumbu horizontal dan gerak lurus berubah beraturan pada sumbu vertikal. 
#3 Gerak Melingkar 
Gerak Melingkar adalah gerak suatu benda yang lintasannya berupa lingkaran mengelilingi suatu titik tetap (sumbu putar). Berdasarkan besar kecepatan sudutnya, gerak melingkar dibedakan menjadi 2 yaitu: 
A. Gerak Melingkar Beraturan (GMB) 
Gerak Melingkar Beraturan atau GMB adalah gerak suatu benda yang lintasannya berupa lingkaran dengan kecepatan sudut tetap. 
B. Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB) 
Gerak Melingkar Berubah Beraturan atau GMBB adalah gerak suatu benda yang lintasannya berupa lingkaran dengan kecepatan sudut tetap berubah-ubah secara beraturan. 
Contoh Gerak

No.	Jenis Gerak	Contoh Gerak dalam Kehidupan Sehari-hari
1	Gerak Translasi	Gerakan penghapus ketika digunakan untuk membersihkan papan tulis
2	Gerak Rotasi	Gerakan CD dalam alat CD Player
3	Gerak Semu	Gerakan matahari yang seolah-olah mengelilingi bumi padahal sebaliknya
4	Gerak Relatif	Misalnya seseorang yang sedang naik kereta api. Orang tersebut dikatakan bergerak apabila titik acuannya adalah stasiun tetapi dikatakan diam apabila acuannya adalah kereta api.
5	Gerak Lurus	Seorang pemain bola basket yang melakukan Chest Pass bola kepada rekannya.
6	Gerak Parabola	Seorang pemain bola basket yang melakukan tembakan 3 point ke arah keranjang bola.
7	Gerak Melingkar	Gerakan jarum jam analog
8	Gerak Lurus Beraturan (GLB)	Seseorang yang mengendarai sepeda motor pada jalan raya yang lurus dengan kecepatan tetap.
9	Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)	Seseorang yang mengendarai sepeda motor pada jalan raya yang lurus kemudian dia menambah dan mengurangi kecepatannya secara berkala
10	Gerak Melingkar Beraturan (GMB)	Putaran roda sepeda motor pada contoh nomor 8
11	Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB)	Putaran roda sepeda motor pada contoh nomor 9
12	Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) dipercepat	Seseorang yang sedang mengendarai sepeda di jalan turunan lurus tanpa pengereman
13	Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) diperlambat	Seseorang yang sedang mengendarai sepeda di jalan tanjakan lurus
14	Gerak Jatuh Bebas (GJB)	Buah kelapa jatuh dari pohonnya
15	Gerak Vertikal ke Bawah (GVB)	Seseorang yang melemparkan suatu benda dari atap gedung secara lurus ke bawah
16	Gerak Vertikal ke Atas (GVA)	Seseorang yang melemparkan suatu benda ke atas secara lurus

Pengertian dan Konsep Mekanika, Kinematika dan Dinamika dalam Fisika

 Yang dimaksud dengan gerak adalah perubahan kedudukan suatu benda terhadap titik acuan tertentu. Lalu pertanyaanya sekarang adalah apa hubungannya antara gerak dengan konsep mekanika, kinematika dan dinamika yang akan dibahas dalam artikel ini?

Perhatikan ilustrasi pohon kelapa di atas. Pernahkah kalian melihat atau setidaknya mendengar bunyi ketika buah kelapa yang sudah tua jatuh dari pohonnya? Lalu apa yang menyebabkan buah kelapa tersebut jatuh dari pohonnya? Jika kalian menjawab karna sudah masak/tua itu jawaban yang benar tapi belum tepat. Dan jika kalian menjawab karena gravitasi bumi, itu jawaban yang benar dan tepat.

Buah kelapa yang jatuh dari pohonnya merupakan salah satu contoh gerak, yaitu gerak jatuh bebas (GJB). Nah dalam fisika gerak jatuhnya buah kelapa dari pohonnya itu dipelajari dalam kajian ilmu mekanika. Jadi dapat disimpulkan bahwa:

Mekanika adalah salah satu cabang ilmu fisika yang mempelajari tentang gerak benda.

Tidak hanya gerak jatuh bebas seperti pada contoh di atas saja yang dipelajari dalam ilmu mekanika tetapi semua jenis gerak, seperti gerak semu, gerak ralatif, gerak lurus, gerak melingkar, gerak parabola dan sebagainya. lalu apa hubungannya mekanika dengan kinematika dan dinamika?

Kinematika dan dinamika adalah dua cabang ilmu fisika yang masuk dalam ruang lingkup mekanika. Perhatikan diagram berikut ini.

Kinematika adalah ilmu yang mempelajari bagaimana gerak suatu benda tanpa memperdulikan penyebab terjadinya gerakan benda tersebut.

Sedangkan Dinamika adalah ilmu yang mempelajari bagaimana gerak suatu benda dengan memperhatikan penyebab terjadinya gerakan pada benda tersebut.

Pada contoh kasus buah kelapa jatuh dari pohon di atas, dalam kinematika, yang dikaji adalah kecepatan buah kelapa yang jatuh dari ketinggian pohon serta waktu yang diperlukan buah untuk sampai di tanah tanpa memperhatikan perlambatan yang disebabkan oleh hambatan udara. Sedangkan dalam dinamika yang dikaji adalah kecepatan buah kelapa jatuh dari pohonnya dengan memperhitungkan perlambatan yang disebabkan hambatan udara.

Faktor utama yang menyebabkan buah kelapa jatuh dari pohonnya dalah gravitasi bumi. Dalam fisika gravitasi bumi adalah jenis gaya yang besarnya sekitar 9,8 m/s². Jadi dapat dapat dikatakan bahwa yang menyebabkan suatu benda bergerak adalah gaya.

Gaya adalah suatu tarikan atau dorongan. Komponen gaya inilah yang menjadi pembeda suatu peristiwa gerak, apakah termasuk dalam kajian kinematika atau dinamika gerak. Untuk lebih paham, perhatikan skema berikut ini

Berdasarkan skema di atas, dalam kinematika yang biasanya dikaji berkaitan dengan perpindahan, kecepatan dan percepatan gerak suatu benda dengan mengabaikan gaya atau penyebab terjadinya gerak. Sedangkan dalam dinamika, yang dikaji adalah gerak benda tanpa mengabaikan gaya yang menyebabkan benda tersebut bergerak, baik itu gaya gravitasi, gaya dorong, gaya gesek maupun gaya hambat udara.
Untuk lebih memantapkan lagi pemahan kalian mengenai perbedaan kinematika dan dinamika, perhatikan contoh berikut:

Dua lembar kertas dengan berat yang sama dijatuhkan dari ketinggian yang sama dengan keadaan kertas pertama lembaran utuh sedangkan kertas kedua diremas membentuk bulatan. Setelah selang waktu t sekon, ternyata kertas kedua lebih cepat sampai ke tanah dari pada kertas pertama.

Pada kasus kertas jatuh di atas, dinamika dapat menjelaskan mengapa kertas yang diremas kecepatannya lebih besar daripada selembar kertas utuh walaupun beratnya sama karena mempertimbangkan hambatan udara yang dialami masing-masing kertas.

Sedangkan dalam kinematika hanya menghitung secara nyata kecepatan kedua kertas tersebut walaupun hasil dan kesimpulannya berbeda. Namun asal kalian tahu, jika kedua kertas dijatuhkan dalam ruang hampa udara (tidak ada hambatan udara), kecepatan kedua kertas akan sama dan tiba di tanah secara bersamaan.
Untuk memahami lebih jauh silahkan sahabat-sahabat baca materi Jarak dan Perpindahan

Untuk lebih ringkasnya, Sahabat dapat mendownload File ringkasan gerak berikut ini !