Gerak Lurus 1 Dimensi

Halo sobat Fisika!!!

Tahukah kamu bahwa salah satu pokok bahasan dalam Fisika adalah Mekanika di mana sebagian besar yang dibahas di bidang tersebut adalah gerak? Dalam fisika, secara umum gerak dibedakan menjadi tiga, yaitu: gerak translasi, gerak rotasi dan gerak osilasi (vibrasi).

• Gerak Translasi: melibatkan bergesernya (perubahan posisi) suatu obyek. Anda berlari, Anda berjalan adalah contoh dari gerak translasi.
• Gerak Rotasi: obyek berputar di sekitar sumbu putar yang terletak di bagian obyek tersebut. Contoh: rotasi bumi, gerak kipas angin. Revolusi bumi tidak termasuk gerak rotasi melainkan gerak translasi.
• Gerak Osilasi: obyek bergerak secara periodik di sekitar titik tertentu. Contoh: bandul

Gerak translasi sendiri dibagi menjadi dua: yaitu gerak lurus dan gerak melingkar. Gerak lurus adalah gerak yang lintasannya membentuk garis lurus sedangkan gerak melingkar adalah gerak yang lintasannya melengkung baik membentuk lingkaran penuh atau sebagian. Pada tulisan kali ini, kita akan membahas sedikit mengenai gerak lurus.

Berdasarkan kecepatan obyek selama bergerak, gerak lurus dibagi menjadi dua, yaitu: Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB). Dalam mendeskripsikan keadaan obyek yang mengalami GLB atau GLBB biasanya digunakan persamaan gerak, yaitu persamaan yang menghubungkan posisi, kecepatan, percepatan obyek setiap waktu.

Gerak Lurus Beraturan (GLB)

GLB adalah gerak lurus di mana kecepatan obyek selalu tetap. Persamaan geraknya dapat diekspresikan sebagai:
\[ v = \frac{dx}{dt} \] \[ dx = vdt \] \[\int\limits_{x_0}^x dx = \int\limits_0^t vdt \] \[x = x_0 + vt\]
dengan,
\(x\) adalah posisi obyek tiap saat, m
\(x_0\) adalah posisi awal obyek, m
\(v\) adalah kecepatan obyek tiap saat, m/s
\(t\) adalah waktu dihitung dari awal bergerak, s

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
GLBB adalah gerak lurus di mana kecepatan obyek meningkat atau menurun dengan laju yang konstan atau dengan kata laia mengalami percepatan atau perlambatan yang nilainya tetap. Persamaan geraknya ada dua yaitu:

\[ a = \frac{dv}{dt}\ \textrm{ dan } \ \ v = \frac{dx}{dt} \]

Kita mulai dari penjabaran persamaan yang pertama,

\[ a = \frac{dv}{dt} \]\[ dv = adt \] \[\int\limits_{v_0}^v dv = \int\limits_0^t adt \] \[v = v_0 + at\]

Sekarang kita lanjutkan ke penjabaran persamaan yang kedua,

\[ v = \frac{dx}{dt} \] \[ dx = vdt \] \[\int\limits_{x_0}^x dx = \int\limits_0^t vdt \]

dengan mensubstitusi hasil akhir dari persamaan pertama, yaitu: \(v = v_0 + at\) maka akan diperoleh,

\[\int\limits_{x_0}^x dx = \int\limits_0^t \big( v_0 + at \big)dt \] \[x = x_0 + v_0t + \frac{1}{2}at^2 \]

dengan,

\(x\) adalah posisi obyek tiap saat, m

\(x_0\) adalah posisi awal obyek, m

\(v\) adalah kecepatan obyek tiap saat, m/s

\(v_0\) adalah kecepatan awal obyek, m/s

\(a\) adalah percepatan gerak obyek, m/$s^2$

\(t\) adalah waktu dihitung dari awal bergerak, s

Keadaan obyek yang sedang bergerak dapat dinyatakan juga dengan grafik x vs t atau v vs t seperti gambar di bawah ini:

Gambar 1. Macam-Macam Grafik x vs t

Gambar 1 (a) menggambarkan obyek sedang diam dengan ditunjukkannya posisi (nilai x) yang selalu konstan. Sedangkan Gambar 1 (b) dan (c) menunjukkan obyek sedang bergerak dengan kecepatan konstan (gambar (b) gerak ke kanan sementara (c) sebaliknya). Untuk Gambar 1 (d), obyek bergerak dengan kecepatan yang berubah-ubah.

Gambar 2. Macam-Macam Grafik v vs t

Gambar 2 (a) menggambarkan obyek sedang bergerak dengan kecepatan kosntan. Sedangkan Gambar 2 (b) dan (c) menunjukkan obyek sedang bergerak dengan percepatan konstan. Obyek pada gambar (b) dipercepat sementara pada gambar (c) diperlambat. Untuk Gambar 2 (d), obyek bergerak dengan percepatan yang berubah-ubah.

Sekian... Selamat Belajar... :) 

Salam,

K