Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) | Pada kesempatan kali ini admin akan membagikan materi seputar gaya dan gerak yang meliputi gaya tarikan/dorongan, merubah, gesek, gravitasi, berat, dan normal. Sedangkan gerak meliputi keadaan (nyata dan semu), lintasan (lurus, melingkar, dan parabola). Semoga apa yang admin bagikan kali ini dapat membantu anak didik dalam mencari referensi tentang gaya dan gerak yang meliputi gaya tarikan/dorongan, merubah, gesek, gravitasi, berat, dan normal. Sedangkan gerak meliputi keadaan (nyata dan semu), lintasan (lurus, melingkar, dan parabola)
A. Pengertian Gerak
Benda bergerak terhadap titik acuan (benda lain) jika jarak atau posisi keduanya berubah. Gerak adalah suatu perubahan tempat kedudukan pada suatu benda dari titik keseimbangan awal. Sebuah benda dikatakan bergerak jika benda itu berpindah kedudukan terhadap benda lainnya baik perubahan kedudukan yang menjauhi maupun yang mendekati.
B. Gerak Bersifat Relatif
Gerak suatu benda selalu bersifat relatif. Bergerak atau tidaknya benda ditentukan oleh keadaan si pengamat terhadap benda itu. Pengamat ditepi jalan pasti melihat bahwa kamu sedang bergerak bersama mobil. Namun, kamu yang sedang berada didalam mobil akan melihat bahwa pengamat bergerak dengan arah yang berlawanan dengan rah gerakmu. Jadi sifat relative gerak bergantung pada titik acuan yang digunakan.
C. Jenis-Jenis Gerak
1. Gerak Menurut Keadaan Benda Gerak Nyata ➔ perubahan posisi benda terhadap titik acuan Gerak Semu ➔ sebenarnya diam, namun yang teramati oleh pengamat seolah-olah bergerak.
2. Gerak Menurut Bentuk Lintasan
Gerak Lurus ➔ lintasan berbentuk garis lurus Lintasan adalah titik-titik yang dilalui benda selama bergerak Gerak Melingkar ➔ lintasan lingkaran atau bagian dari lingkaran Jarak Benda terhadap pusat tetap (jari-jari) Posisi Benda terhadap pusat berubah Gerak Parabola ➔ Lintasannya berbentuk parabola
D. Kelajuan dan Kecepatan
Kecepatan ➔ perpindahan setiap satuan sekon
- Jarak ➔ panjang lintasan yang ditempuh dalam satuan waktu
- Perpindahan ➔ perubahan kedudukan dalam waktu tertentu
Kelajuan tetap ➔ kelajuan gerak, tiap bagian jarak ditempuh dalam waktu yang sama
Kelajuan rata-rata ➔ bergerak menempuh jarak tertentu, tiap bagian tidak ditempuh dalam waktu yang sama
Kelajuan ➔ besaran skalar (nilai besar dan satu satuan)
Kecepatan ➔ besaran vektor (ada arahnya)
Contoh Soal
Sebuah mobil berjalan dengan kelajuan 10 m/s melintas dari Bogor menuju Puncak. Perjalanan ditempuh dalam waktu 2 jam. Berapakah jarak antara Bogor-Puncak?
Jawab:
2 jam = 7.200 s
s = v t
s = 10 x 7.200 = 72.000 m = 72 km
E. Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak suatu benda pada lintasan lurus dengan kecepatan tetap.
Grafik gerak lurus beraturan
F. Percepatan
Percepatan ➔ bertambahnya kelajuan tiap selang waktu tertentu Perlambatan ➔ berkurangnya kelajuan tiap selang waktu tertentu
Jika dipercepat, nilai a positif. Jika diperlambat, nilai a negatif.
G. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
GLBB adalah gerakan lurus dengan kelajuan yang selalu bertambah secara teratur, dengan kata lain percepatannya tetap. Dengan kata lain, gerak lurus berubah beraturan adalah gerak benda dengan lintasan lurus dan perceptan tetap. Akibat gerak lurus berubah beraturan ini adalah gerak benda yang dipercepat beraturan atau gerak benda diperlambat beraturan.
H. Gaya
Gaya adalah dorongan atau tarikan yang menyebabkan perubahan bentuk, arah, gerak dan kecepatan benda. Gerak dipercepat beraturan ➔ gaya searah arah gerak sehingga mengalami percepatan secara teratur. Gerak diperlambat beraturan ➔ gaya berlawanan arah gerak sehingga mengalami perlambatan secara teratur.
I. Melukis Gaya
Gaya adalah besaran vektor sehingga terdapat besaran dan arah. Satuan dalam SI adalah Newton (N), dalam cgs adalah dyne (d) Gaya dilukiskan dengan garis berarah (anak panah) dengan panjang mewakili besar gaya dan arah anak panah adalah arah gayanya Lambang gaya adalah F. Titik A adalah pangkal gaya atau titik tangkap gaya
J. Mengukur Gaya
Alat ukur gaya adalah neraca pegas atau dinamometer
K. Resultan Gaya
Resultan adalah dua atau lebih gaya yang bekerja pada sutau garis kerja, bersimbol R Gaya yang segaris dan searah ➔ dijumlahkan Gaya yang segaris dan berlawanan arah ➔ dikurangi
L. Macam-Macam Gaya
- Gaya Otot, gaya oleh otot tubuh kita. Bisa mendorong dan menarik
- Gaya Magnet, diakibatkan oleh magnet dan pada benda-benda yang terbuat dari besi
- Gaya gravitasi bumi, Gaya tarik bumi terhadap benda di permukaan bumi
- Gaya Mesin, gaya dari hasil kerja mesin
- Gaya Listrik, gaya dihasilkan muatan listrik
- Gaya Pegas, gaya dari kerja benda elastis
M. Gaya Gesek
Gaya gesek adalah gaya yang timbul akibat pergeseran dua permukaan benda atau lebih. Gaya ini dipengaruhi oleh berat dan kasar atau halusnya permukaan benda. Gaya gesek dapat menimbulkan keuntungan dan kerugian.
Gaya gesek statik ➔ Gaya gesek saat benda belum bergerak
Gaya gesek kinetis ➔ Gaya gesek saat benda sudah bergerak
Kelajuan kritis ➔ Batas kelajuan gerak benda di udara
Gaya gesek kinetis > Gaya statik maksimum
N. Gaya dan Percepatan
Percepatan adalah perubahan kecepatan per satuan waktu. Percepatan gerak benda terjadi karena ada gaya yang bekerja pada benda tersebut.
Gaya adalah sesuatu yang dapat mengakibatkan kecepatan gerak sebuah benda berubah. Jika gaya searah dengan arah gerak benda, benda akan mengalami percepatan yang dilambangkan dengan huruf a. jika gayanya berlawanan benda akan mengalami perlambatan dengan lambang (-a).
Benda mengalami percepatan Atau perlambatan karena gaya yang searah atau berlawanan arah dengan arah gerak benda
O. Gaya pada Jembatan
1. Jembatan Kantilever
Tiap bagian meneruskan beban ke ujung penyangga dengan kombinasi regangan dan tegangan Kombinasi setiap bagian membentuk segitiga Maksimal 240 m
2. Jembatan Lengkung
Kontruksinya berbentuk busur setengan lingkaran dan struktur ringan dan terbuka Maksimal panjangnya 900m
3. Jembatan Gantung
P. Massa dan Berat Benda
Berat ➔ gaya gravitasi pada benda tersebut
Berat bergantung pada massa dan percepatan gravitasi, di mana semakin mendekati kutub semakin besar percepatan gravitasinya g bumi = 9,8 N/kg, g bulan = 1,6 N/kg
𝒘=𝒎 𝒈
Q. Hukum I Newton
- Resultan gaya-gaya yang bekerja nol, atau tidak ada gaya yang bekerja pada benda maka benda itu akan diam atau bergerak lurus beraturan
- Inersia adalah kecenderungan benda untuk mempertahankan gerak diam atau gerak lurus
R. Hukum II Newton
Percepatan adalah bertambahnya kecepatan benda secara teratur.
Faktor yang memengaruhi kecepatan benda adalah massa dan gaya.
𝑭=𝒎 𝒂
Percepatan berbanding lurus dengan gaya dan terbalik dengan massa. Arah percepatan sama dengan arah gaya.
S. Hukum III Newton
- Ketika benda pertama memberikan gaya pada benda kedua, maka kedua memberikan gaya yang sama besar pada benda pertama dengan arah yang berlawanan.
- Hukum aksi-reaksi: gaya aksi akan mendapatkan gaya reaksi yang sama besar, tapi bekerja pada dua benda yang berbeda
T. Gaya Berat dan Gaya Normal
- Gaya berat adalah gaya akibat percepatan gravitasi bumi dan menuju pusat bumi.
- Gaya kontak terjadi saat dua benda bersentuhan.
- Gaya kontak tegak lurus dengan permukaan kontak, sering disebut gaya normal.