Gerak Lurus

A.    Gerak Lurus

1.      Pengertian Gerak Lurus

Gerak lurus merupakan peristiwa gerak benda yang memiliki lintasan berupa garis lurus. Pengertian gerak lurus tidak bisa dipisahkan dengan pengertian gerak. “Gerak adalah perubahan kedudukan suatu benda atau partikel terhadap suatu acuan tertentu” (Azizah,2005:26). Acuan tersebut dapat berupa acuan yang diam dan acuan yang bergerak. Gerak dengan acuan diam biasa disebut dengan gerak nyata. Contoh gerak nyata adalah seseorang yang diam di tepi jalan melihat sebuah mobil yang bergerak di jalan raya. Maka dapat dikatakan mobil tersebut bergerak terhadap acuan orang yang diam di tepi jalan. Sedangkan gerak dengan acuan yang bergerak biasa disebut gerak semu (relatif).

Jika titik-titik yang dilalui oleh suatu benda dihubungkan dengan garis, terbentuklah suatu lintasan. Lintasan merupakan posisi titik-titik yang dilalui oleh suatu benda yang bergerak. Jika lintasan berbentuk garis lurus, gerak benda disebut gerak lurus. Jika lintasan berbentuk parabola, gerak benda disebut gerak parabola. Jika lintasan berbentuk lingkaran, gerak benda disebut gerak melingkar.[1]

Gerak termasuk bidang yang dipelajari dalam mekanika, yang merupakan cabang dari fisika. Mekanika sendiri dibagi menjadi tiga cabang ilmu:

a.       Kinematika adalah ilmu yang mempelajari gerak tanpa mempedulikan penyebab timbulnya gerak.

b.      Dinamika adalah ilmu yang mempelajari penyebab gerak yaitu gaya.

c.       Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang keseimbangan statis benda.

Gerak dibedakan menjadi 3, di antaranya:

a.       Gerak Semu atau Relatif Gerak semu adalah gerak yang sifatnya seolah-olah bergerak atau tidak sebenarnya (ilusi).

b.      Gerak Ganda, adalah gerak yang terjadi secara bersamaan terhadap benda-benda yang ada di sekitarnya.

c.       Gerak Lurus, adalah gerak pada suatu benda melalui lintasan garis lurus. Gerak lurus dapat dibagi lagi menjadi beberapa jenis, yaitu gerak lurus beraturan (GLB) dan Gerak lurus berubah beraturan (GLBB).

Dalam gerak, terdapat dua besaran yaitu:

d.      Besaran Skalar, didefinisikan dari besarnya (nilainya) saja dan tidak memperhatikan arahnya. Besaran skalar terdiri dari jarak dan kelajuan.

e.       Besaran Vektor, harus memperhatikan besarnya dan arah dari besaran tersebut. Besar dari besaran vektor selalu positif (tidak pernah negatif) karena yang diamati hanyalah gerak lurus, arah vektor cukup dinyatakan dengan tanda + atau -. Besaran vektor dalam gerak adalah posisi, perpindahan, kecepatan, dan percepatan.

a.    Posisi dan Jarak

1)      Posisi adalah letak suatu benda pada suatu waktu tertentu terhadap suatu acuan tertentu.

2)      Jarak didefinisikan sebagai panjang lintasan yang ditempuh oleh suatu benda dalam selang waktu tertentu.

b.      Perpindahan, Kecepatan, dan Percepatan

1)      Perpindahan adalah perubahan kedudukan benda dalam selang waktu tertentu (tergantung system koordinat). Perpindahan adalah perubahan posisi suatu benda karena adanya perubahan waktu. Sebagai contoh, suatu benda berpindah dari A ke B. Perpindahan itu tidak harus langsung dari A ke B, tetapi dapat juga menempuh lintasan dari A ke C kemudian ke B.

               

2)      Percepatan biasanya dilambangkan dengan a. Percepatan adalah perubahan kecepatan tiap satuan waktu. Percepatan memiliki arah dan nilai. Percepatan adalah besaran vektor. Percepatan bisa bernilai positif (+) maupun negatif (-) karena tergantung besarnya kecepatan. Jika bernilai positif disebut percepatan, sedangkan bernilai negatif jika perlambatan.

Percepatan dibedakan menjadi:

a)      Percepatan Rata-rata

             

b)    Percepatan Sesaat

Percepatan sesaat adalah perubahan kecepatan pada suatu saat tertentu (percepatan rata-rata apabila selang waktu mendekati nol).

                

c.       Kecepatan dan Kelajuan

Kecepatan adalah perubahan posisi benda tiap satuan waktu. Namun, biasanya terjadi kerancuan antara kecepatan dan kelajuan. Keduanya sering dikatakan sama, tetapi keduanya memiliki pengertian yang berbeda. Ludolph (1984:184) menyatakan bahwa “kecepatan adalah besaran vektor yang dinyatakan dengan nilai dan arah, sedangkan kelajuan adalah besaran skalar yang hanya mempunyai nilai saja tanpa memperhitungkan arah”. Adapun kelajuan merupakan besaran yang tidak bergantung pada arah, sehingga kelajuan termasuk besaran skalar yang nilainya selalu positif.

1)      Kecepatan rata-rata

         

2)      Kecepatan sesaat

           

3)      Kelajuan rata-rata

           

2. Macam-macam Gerak Lurus

Ditinjau dari sudut pandang kinematika, gerak terdiri atas gerak lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB).

a.      Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Gerak lurus beraturan didefinisikan sebagai gerak suatu benda dengan kecepatan tetap. Kecepatan tetap artinya baik besar maupun arahnya tetap. Karena kecepatan benda tetap, kata “kecepatan” bisa diganti dengan “kelajuan”. Maka, gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak suatu benda pada lintasan lurus dengan kelajuan tetap. Pada gerak lurus beraturan kecepatan yang dimiliki benda tetap ( v = tetap) sedangkan percepatannya sama dengan nol ( a = 0 ).

Grafik kecepatan terhadap waktu (grafik v-t) pastilah berbentuk garis lurus sejajar sumbu t, karena pada GLB kecepatan gerak benda selalu tetap. Berikut grafik kecepatan waktu GLB.

	Catatan         :  Percepatan (a) = 0

 

                                                                                                                     

Secara matematis, persamaan gerak lurus beraturan adalah :

                                  

b.      Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

GLBB didefinisikan sebagai gerak suatu benda pada lintasan garis lurus dengan percepatan tetap. Percepatan tetap artinya baik besar maupun arahnya tetap. percepatan merupakan besaran vektor (besaran yang mempunyai besar dan arah). Percepatan konstan berarti besar dan arah percepatan selalu konstan setiap saat. Walaupun besar percepatan suatu benda selalu konstan tetapi jika arah percepatan selalu berubah maka percepatan benda tidak konstan. Demikian juga sebaliknya jika arah percepatan suatu benda selalu konstan tetapi besar percepatan selalu berubah maka percepatan benda tidak konstan. Karena arah percepatan benda selalu konstan maka grafik percepatan terhadap waktu pastilah garis lurus sejajar.

Pada GLBB terdapat besaran fisika yang baru yaitu percepatan.  Perumusannya :

  

GLBB dibedakan menjadi dua macam, yaitu:

1)      Gerak Jatuh Bebas

Gerak jatuh bebas didefinisikan sebagai gerak jatuh benda dengan sendirinya mulai dari keadaan diam (v_{0 =} 0) dan selama gerak jatuhnya hambatan udara diabaikan, sehingga benda hanya mengalami percepatan ke bawah yang tetap, yaitu percepatan gravitasi. Karena dalam gerak jatuh bebas percepatan benda tetap, gerak jatuh bebas termasuk suatu GLBB.

     

2)      Gerak Vertikal Ke Atas

Selama bola bergerak vertikal ke atas, gerakan bola melawan gaya gravitasi yang menariknya ke bumi. Akhirnya bola bergerak diperlambat. Sehingga Gerak Vertikal ke Atas merupakan Contoh GLBB yang diperlambat. Akhirnya setelah mencapai ketinggian tertentu yang disebut tinggi maksimum (h max), bola tak dapat naik lagi. Pada saat ini kecepatan bola nol (Vt = 0). Oleh karena tarikan gaya gravitasi bumi tak pernah berhenti bekerja pada bola, menyebabkan bola bergerak turun. Pada saat ini bola mengalami jatuh bebas. Dan ini merupakan contoh GLBB dipercepat.

Jadi bola mengalami dua fase gerakan. Saat bergerak ke atas bola bergerak GLBB diperlambat (a = - g) dengan kecepatan awal tertentu lalu setelah mencapai tinggi maksimum bola jatuh bebas yang merupakan GLBB dipercepat dengan kecepatan awal nol.

3)      Gerak Vertikal Ke Bawah

Berbeda dengan jatuh bebas, gerak vertikal ke bawah yang dimaksudkan adalah gerak benda-benda yang dilemparkan vertikal ke bawah dengan kecepatan awal tertentu, sedangkan benda jatuh bebas memiliki kecepatan awal nol  (v = 0). Jadi seperti gerak vertikal ke atas hanya saja arahnya ke bawah. Sehingga persamaan-persamaannya sama dengan persamaan-persamaan pada gerak vertikal ke atas, kecuali tanda negatif pada persamaan-persamaan gerak vertikal ke atas diganti dengan tanda positif.

A.    Implementasi Gerak Lurus

1.      Lift yang sedang bergerak ke atas, di pertengahan antara lantai ke satu dan lantai ke lima. Di sini tidak ada perubahan pada kelajuan dan arah gerak. Di dalam lift, kita akan merasa seolah-olah lift diam. Jika lift bergerak ke atas dengan percepatan a, maka lantai lift juga memberikan percepatan yang sama besarnya pada orang yang berada dalam lift.

2.      Pesawat terbang yang telah mencapai keseimbangan pada ketinggian tertentu. Pada contoh ini pesawat terbang bergerak lurus tanpa perubahan kelajuan. Jika tidak dapat melihat keluar melalui jendela, di dalam pesawat kita akan merasa seolah-olah pesawat diam.

3.      Kereta melaju dengan kecepatan yang sama di jalur rel yang lurus.

Implementasi yang berdampak positif:

Gerakan yang terjadi pada kereta api atau kereta listrik yang sedang melaju di atas rel kereta. Lintasan rel kereta kadang lurus dan tanpa adanya perintang dan hambatan, walaupun jaraknya hanya beberapa kilometer. Kereta api dapat melakukan Gerak Lurus Beraturan (GLB) ketika bergerak di atas lintasan rel yang lurus dan tanpa hambatan tersebut dengan laju tetap karena tidak adanya percepatan maupun perlambatan yang dilakukan. Selain itu, pada kereta api atau kereta listrik cenderung kecepatannya dibuat agar selalu konstan, hal ini dimaksudkan agar kereta api atau kereta listrik tersebut dapat sampai pada tujuan sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan.

Implementasi yang berdampak negatif:

Jalan tol di Cipali. Jalan tol di Cipali memang sengaja dibuat lurus, supaya lebih cepat untuk sampai tujuan. Namun hal tersebut akan membahayakan para pengguna jalan tol, seorang supir yang melaju dengan kecepatan sedang pasti akan mengantuk dan mengakibatkan si supir hilang kendali dan kecelakaan.

B.     Ayat Al-Qur’an Tentang Gerak Lurus

1.      QS AL-Anbiya’:33

uqèdur “Ï%©!$# t,n=y{ Ÿ@ø‹©9$# u‘$pk¨]9$#ur }§ôJ¤±9$#ur tyJs)ø9$#ur ( @@ä. ’Îû ;7n=sù tbqßst7ó¡o„ ÇÌÌÈ  

  Artinya: “Dan Dialah yang telah menciptakan malam dan siang, matahari dan bulan. Masing-masing dari keduanya itu beredar di dalam garis edarnya.”

Dari surat Al-Anbiya ayat 33, dapat dilihat pada terjemahannya yaitu .”keduanya beredar di dalam garis edarnya” ayat tersebut juga mengandung materi mengenai gerak lurus. Disebutkan bahwa gerak lurus merupakan peristiwa gerak benda yang memiliki lintasan berupa garis lurus.

2.      QS Yunus: 5

uqèd “Ï%©!$# Ÿ@yèy_ š[ôJ¤±9$# [ä!$u‹ÅÊ tyJs)ø9$#ur #Y‘qçR ¼çnu‘£‰s%ur tAΗ$oYtB (#qßJn=÷ètFÏ9 yŠy‰tã tûüÏZÅb¡9$#   z>$|¡Åsø9$#ur 4 $tB t,n=y{ ª!$# šÏ9ºsŒ žwÎ) Èd,ysø9$$Î/ 4 ã@Å_ÁxÿムÏM»tƒFy$# 5Qöqs)Ï9 tbqßJn=ôètƒ ÇÎÈ

Artinya: “Dia-lah yang menjadikan matahari bersinar dan bulan bercahaya dan ditetapkan-Nya manzilah-manzilah (tempat-tempat) bagi perjalanan bulan itu, supaya kamu mengetahui bilangan tahun dan perhitungan (waktu). Allah tidak menciptakan yang demikian itu melainkan dengan hak. Dia menjelaskan tanda-  tanda (kebesaran-Nya) kepada orang-orang yang mengetahui”

Kutipan “Dia-lah yang menjadikan matahari bersinar dan bulan bercahaya dan ditetapkan-Nya manzilah-manzilah (tempat-tempat) bagi perjalanan bulan itu, supaya kamu mengetahui bilangan tahun dan perhitungan (waktu).” Memberikan pengetahuan pada kita, pada gerak lurus terdapat beberapa cara perhitungan sesuai dengan jenis soal. Seperti terdapat gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan. Semuanya di atur sesuai tempat-tempatnya dengan cara meghitung yang tak jauh berbeda pula.

3.      QS Sajdah: 5

ãÎn/y‰ãƒ tøBF{$# šÆÏB Ïä!$yJ¡¡9$# ’n<Î) ÇÚö‘F{$# ¢OèO ßlã÷ètƒ Ïmø‹s9Î) ’Îû 5Qöqtƒ tb%x. ÿ¼çnâ‘#y‰ø)ÏB y#ø9r& 7puZy™ $£JÏiB tbr‘‰ãès? ÇÎÈ  

Artinya: ““Dia mengatur urusan dari langit ke bumi, kemudian (urusan)  itu naik kepada-Nya* dalam satu hari yang kadarnya (lamanya) adalah seribu tahun menurut perhitunganmu.”

Allah SWT sudah mengatur urusan kita mulai dari sekecil apapun, yang menurut kita sangat lama.  Hal ini juga diatur dalam gerak lurus yaitu perpindahan, jarak, kecepatn, ataupun percepatan bisa diukur sesuai dengan kemampuan kita.

                                                                                                     Narasumber,

                                                            AYU EKA SAPUTRI

                                                              (Mahasiswi Jurusan PAI (2016))

DAFTAR PUSTAKA

Kanginan, Marthen. 2013. Fisika untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta: Penerbit Erlangga

Fitriya, Hidayatul. 2013. http://hidayatulfitriya.blogspot.co.id/2013/04/aplikasi-gerak-lurus-beraturan-glb.html Diakses pada 29 Desember 2017 Pukul 11.36 WIB

---