Mengenal Gerak Lurus Kinematika
Sebelumnya kita telah melihat tentang apa itu kinematika. Disini kita akan belajar tentang gerak lurus kinematika. Tahukah kamu apa yang dimaksud dengan gerak lurus ?
Sederhananya, gerak lurus adalah gerak yang lintasannya merupakan garis lurus.
Kalian dapat menganggap bahwa gerak lurus adalah gerak yang hanya bergerak pada satu dimensi atau pada satu arah saja. Dikarenakan hanya satu arah saja, maka tanda vektor dapat hilang atau tidak dituliskan.
Dalam gerak lurus, kita mengenal istilah-istilah seperti kecepatan, kelajuan, kecepatan rata-rata, dan percepatan.
Mengenal Kecepatan dan Kelajuan Pada Gerak Lurus
Kecepatan dan kelajuan pada gerak lurus dapat kita lihat pada kendaraan yang berjalan di sekitar jalan raya, dimana kecepatan tetap apabila tidak ada hambatan selama perjalanan.
Namun, ada kondisi atau situasi dimana kendaraan tersebut harus mengurangi kecepatan bahkan berhenti karena terhalang pintu kereta api atau lampu lalu lintas.
Rumus dan Contoh soal dan Penerapan Kelajuan Rata-Rata
Kalian tentu sudah mengenal tentang penerapan kelajuan rata-rata ini, misalnya pada bus. Bus ini bergerak dengan kelajuan rata-rata 30 km per jam, artinya dalam waktu satu jam bus bergerak menempuh jarak sejauh 30 km.
Berdasarkan penjelasan di atas, dapat kita simpulkan bahwa kelajuan bus itu dapat kita tentukan dengan persamaan sebagai berikut.
Kita misalkan, ada sebuah bus bergerak dengan kecepatan rata-rata sebesar 40 km/jam, jika dalam waktu 1 jam bus menempuh jarak sebesar 40 km/jam. Maka, dapat kita simpulkan bahwa mungkin bus selalu bergerak dengan kelajuan tetap sebesar 40 km/jam, atau mungkin juga bus mula-mula bergerak dengan kelajuan 40 km/jam selama setengah jam, kemudian bus berhenti karena sang sopir hendak makan, dan lanjut bergerak lagi dengan kecepatan 80 km/jam selama setengah jam. Dan total jarak yang ditempuh bus TETAPLAH 40 km selama 1 jam.
Berdasarkan contoh kasus di atas, dapat kita simpulkan bahwa kelajuan rata-rata tidak bisa menggambarkan gerakan setiap saat. Begitu juga dengan kecepatan rata-rata.
Kita dapat menentukan kecepatan rata-rata dengan menggunakan persamaan seperti di bawah ini.
Satuan kelajuan dalam standar internasional (SI) adalah m/detik. Sedangkan dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menyebut kelajuan dengan satuan km/jam.
Perbedaan Kecepatan Rata-Rata dan Kelajuan Rata-Rata
Perbedaan antara kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata bukan hanya pada perbedaan antara besaran vektor dan besaran skalar saja.
Kecepatan rata-rata adalah besaran vektor karena perpindahan merupakan perubahan posisi. Misalkan kita mengambil gerak pada arah sumbu x. Jika posisi mula-mula adalah x1 dan posisi selanjutnya adalah x2 maka perpindahannya dapat kita tuliskan sebagai berikut.
Perpindahan bisa saja nilainya positif maupun negatif tergantung besar x1 dan x2.
Jika x2 > x1 maka gerakan positif atau ke arah kanan, sebaliknya jika x2 < x1 maka gerakan ke arah kiri.
Contoh Soal Gerak Lurus
Seorang anak pergi ke pasar dengan menggunakan sepeda. Semula, dalam selang waktu 4 menit anak tersebut mampu menempuh jarak sejauh 150 meter. Sesampainya di tengah jalan, anak tersebut menyadari bahwa ternyata dia lupa membawa uangnya sehingga dia kembali ke rumah dalam waktu 2 menit. Di rumah dia mencari dompetnya selama 5 menit. Kemudian dia berangkat lagi ke pasar yang berjarak 500 meter dalam waktu 9 menit.
Pertanyaannya:
- Berapa kecepatan rata-rata anak itu ?
- Berapa kelajuan rata-rata anak itu ?
Jika rumah anak kita nyatakan sebagai posisi nol dan posisi pasar pada x = 500 m, maka perpindahan posisi anak itu adalah x2 - x1 = 500 m.
Untuk mencari kecepatan rata-rata, kita hanya perlu melihat posisi awal dan akhirnya saja, tidak perlu melihat bagaimana si anak menempuh jarak itu.
Waktu yang diperlukan adalah: 4 menit + 2 menit + 5 menit + 9 menit = 20 menit.
Kecepatan rata-rata anak itu adalah:
v rata-rata = 500 meter/20meter = 25 m/menit
Jadi, kecepatan rata-rata anak itu adalah 25 m/menit atau dalam Standar Internasional (SI) setara dengan 0,42 m/detik.
Dikarenakan jarak total yang ditempuh anak itu adalah 150 + 150 + 500 = 800 meter. Sehingga, waktu yang diperlukan anak itu adalah sebesar 20 menit. Jadi, kita dapat menyimpulkan bahwa kelajuan anak itu adalah 40 m/menit atau 0,67 m/detik.
Kecepatan rata-rata berbeda dengan rata-rata kecepatan karena waktu selama gerakan berbeda. Untuk lebih jelas perhatikan penjelasan di bawah ini.
Jika kita lihat pada contoh di atas, kecepatan rata-rata anak ketika berangkat adalah 150/4 menit atau setara 0,625 m/s, kecepatan saat kembali ke rumah adalah -150/2 menit atau -1,25 m/s, kecepatan rata-rata anak itu saat berangkat kembali ke pasar adalah 1,39 m/s. Maka, Rata-rata ketiga kecepatan itu adalah (0,625 m/s + (-1,25)m/s + 1,39 m/s)/3 = 0,255 m/s.
