Konsep Gerak

A.GERAK LURUS

Gerak lurus adalah gerak suatu obyek yang lintasannya berupa garis lurus. Dapat pula jenis gerak ini disebut sebagai suatu translasi beraturan. Pada rentang waktu yang sama terjadi perpindahan yang besarnya sama. (sumber : Wikipedia)

Jarak dan Perpindahan

Jarak dan perpindahan mempunyai definisi yang berbeda.
Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh benda tanpa memperhatikan arah.
Perpindahan adalah panjang lintasan yang ditempuh benda beserta dengan arah geraknya.
Perpindahan dirumuskan dengan posisi akhir - posisi mula-mula.

Untuk lebih memahami perbedaan antara jarak dan perpindahan.
Sebuah benda yang bergerak dari A dan B dengan dua lintasan yang berbeda.

Contoh :
Seseorang berjalan ke kanan sejauh 200 m, kemudian berbalik arah sejauh 100 m (lihat gambar). Tentukan jarak dan perpindahannya?

Jarak = jarak AB + jarak BC = 200 + 100 = 300 m
Perpindahan = perpindahan AB + perpindahan BC
= 200 - 100 = 100 m

Latihan Soal :
1. Seseorang berlari mengelilingi lapangan berbentuk setengah lingkaran, yang diameternya 140 m. (lihat gambar)
Tentukan jarak dan perpindahannya?

2. Seseorang berlari ke arah timur  sejauh 400 m, kemudian belok ke utara sejauh 300 m.
Tentukan jarak dan perpindahannya? (sumber : http://arsyadriyadi.blogspot.com/2012/09/jarak-dan-perpindahan.html)

APA PERBEDAAN KELAJUAN, KECEPATAN DAN PERCEPATAN

A. Perpindahan dan Jarak
Dalam keseharian kita sulit membedakan antara perpindahan dan jarak. Kali ini kita akan mengetahui apa perbedaan antara perpindahan dan jarak.
Perpindahan adalah besarnya jarak yang diukur dari titik awal menuju titik akhir sedangkan Jarak tempuh adalah Panjang lintasan yang ditempuh benda selama bergerak.
Contoh kasus adalah sebagai berikut ini, Seorang anak berjalan ke utara sejauh 3 km lalu bergerak timur tegak lusu sejauh 4 km. Berapakh jarak dan perpindahanya?
Jarak yang ditempuh siswa tersebut berarti keseluruhan lintasanyang ditempuh yaitu 3 km + 4 km = 7 km, sedangkan perpindahannya sepanjang garis putus-putus pada Gambar di atas , yaitu :
B. Kelajuan dan Kecepatan 
Dalam keseharian kita tidak membedakan antara kecepatan dan kelajuan, namun dalam fisika kelajuan dan percepatan dibedakan. Perbedaannya adalah sebagai berikut ini :
Kelajuan yaitu perbandingan antara jarak yang ditempuh dengan selang waktu yang diperlukan benda. Sedangkan Kecepatan adalah perpindahan suatu benda dibagi selang waktunya.
Jadi  kelajuan adalah besaran skalar yaitu besaran yang hanya memiliki nilai sedangkan kecepatan  adalah besaran vector yaitu selain memiliki nilai juga memiliki arah :
Kelajuan hanya mempunyai nilai tapi tidak mempunyai arah.
Contoh: Mobil bergerak dengan kelajuan 50 km/jam
Kecepatan selain mempunyai nilai juga mempunyai arah.
Contoh: Bola dilempar ke atas dengan kecepatan 30 km/jam
Dalam fisika kecepatan dirumuskan dengan persamaan sebagai berikut ini :                V = s/t
v          = kecepatan benda, satuan ^m/_s
s           = perpindahan yang ditempuh benda, satuan m
t           = waktu yang diperlukan, satuan sekon (s) atau detik
C. Kecepatan rata-rata
Kecepatan rata-rata yaitu hasil bagi/perbandingan antara jarak total yang ditempuh benda dengan selang waktu untuk menempuh jarak tersebut. Kecepatan rata-rata dirumuskan sebagai berikut ini :
V = jarak total/ waktu total
D. Percepatan
Suatu benda akan mengalami percepatan apabila benda tersebut bergerak dengan kecepatan yang tidak konstan dalam selang waktu tertentu. Misalnya, ada sepeda yang bergerak menuruni sebuah bukit memiliki suatu kecepatan yang semakin lama semakin bertambah selama geraknya. Gerak sepeda tersebut dikatakan dipercepat.
Jadi percepatan adalah kecepatan tiap satuan waktu. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.:
a          : percepatan, satuan m/s²
∆v        : perubahan kecepatan, satuan m/s
∆t        : perubahan waktu, satuan (s)
Percepatan merupakan besaran vektor. Percepatan dapat bernilai positif (+a) dan bernilai negatif (-a). bergantung pada arah perpindahan dari gerak tersebut. Percepatan yang bernilai negatif (-a) sering disebut dengan perlambatan. Pada kasus perlambatan, kecepatan v dan percepatan a mempunyai arah yang berlawanan

Sumber : http://elisarnijun.wordpress.com/fisika/apa-perbedaan-kelajuan-kecepatan-dan-percepatan/

Setelah kalian membaca materi tentang tentang gerak, perpindahan dan jarak tempuh serta kecepatan dan kelajuan,  Tugasnya :cari dan rangkumlah materi tentang GLB dan GLBB

SUMBER:http://amebagong.blogspot.com/2014/06/gerak-lurus-untuk-kelas-8-baru.html

B.GAYA

• Pengertian Gaya

Gaya adalah Tarikan atau dorongan  yang menyebabkan benda bergerak atau berhenti dari gerakannya itu disebut dengan gaya. Dalam fisika, gaya diartikan sebagai suatu dorongan atau tarikan. 

Perubahan-perubahan yang dapat terjadi adalah sebagai berikut:
a) Benda diam jadi bergerak.
b) Benda bergerak menjadi diam.
c) Bentuk dan ukuran benda berubah.
d) Arah gerak benda berubah.

• Macam-Macam Gaya

Gaya yang menyebabkan terjadinya perubahan pada benda dapat dikelompokkan berdasarkan penyebabnya dan berdasarkan pada sifatnya. Macam-macam gaya berdasarkan penyebabnya adalah:
a) Gaya listrik, yaitu gaya yang timbul karena adanya muatan listrik.
b) Gaya magnet, yaitu gaya yang berasal dari kutub-kutub magnet, berupa tarikan atau tolakan.
c) Gaya pegas, yaitu gaya yang ditimbulkan oleh pegas.
d) Gaya gravitasi, yaitu gaya tarik yang berasal dari pusat bumi.
e) Gaya mesin, yaitu gaya yang berasal dari mesin.
f) Gaya gesekan, yaitu gaya yang ditimbulkan akibat pergeseran antara dua permukaan yang bersentuhan.

1. Gaya Berat 
Gaya berat merupakan gaya gravitasi yang bekerja pada suatu benda.

2. Gaya Normal
Gaya normal adalah gaya sentuh yang timbul akibat sentuhan dua benda. Arah gaya normal selalu tegak lurus terhadap bidang sentuh. Besarnya gaya normal suatu benda yang terletak pada bidang horisontal sama dengan berat benda dan dirumuskan sebagai berikut.
w = m . g .
dimana W= gaya (newton), m= massa (kg), dan g= gravitasi bumi (m/s2)

3. Gaya Tegangan Tali
Gaya tegangan tali bekerja pada dua benda yang dihubungkan oleh tali.

•   Hukum Newton

Ilmuwan yang pertama kali melakukan penelitian pada gaya adalah Sir Issac Newton. Berdasarkan hasil penelitiannya diperoleh tiga hukum. pembahasannya.

1. Hukum I Newton
Bunyi Hukum I Newton :

“Jika resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol, maka benda yang mula-mula diam akan terus diam (mempertahankan keadaan diam). Sedangkan, jika benda itu bergerak, maka ia akan bergerak terus dengan kecepatan tetap”.

ΣF = 0

2. Hukum II Newton
Bunyi Hukum II Newton : 

"Jika ada resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda, maka akan dihasilkan suatu percepatan dalam arah yang sama dengan resultan gaya. Besarnya percepatan tersebut berbanding lurus terhadap resultan gaya dan berbanding terbalik terhadap massa bendanya."

3. Hukum III Newton
Bunyi Hukum III Newton : 

"Jika gaya pertama mengerjakan gaya pada  benda kedua maka benda kedua mengerjakan gaya pada benda pertama yang besarnya sama, tetapi arahnya berlawanan."

Disebut sebagai hukum aksi=reaksi

D. Gaya Gesekan

Runus Gaya : F= m.a

Keterangan:

F = gaya ( Newton),

m= massa (kg) dan

a = percepatan (m/s2).

SUMBER:http://ipa-mtsns.blogspot.com/2014/12/materi-tentang-gaya-untuk-smp-kelas-8.html

C.HUKUM NEWTON

HUKUM NEWTON tentang Gerak"

Sir Isaac Newton,

mendengar kata tersebut, kira-kira apa yang terlintas di pikiran kita ?

 Ada yang menjawab "penemu gravitasi" ada juga yang mengatakan "ilmuwan fisika yang jenius" ada yang berkata "lambang satuan dari besaran GAYA" dan lain sebagainya. 

Memang anggapan tersebut tidak salah, tetapi kita memang harus menghormati jasanya.  Lho Mengapa ?

 karena Isaac Newton adalah seorang fisikawan, matematikawan, ahli astronomi, filsuf alam, alkimiawan, dan teolog yang berjasa besar dalam perumusan 3 hukum utama Mekanika Klasik yang mendasari teknologi dan ilmu pengetahuan zaman sekarang, Sehingga, Ia juga dijuluki sebagai "BAPAK ILMU FISIKA KLASIK" tetapi, jangan berlebihan karena ia hanya seorang manusia seperti Kita, sehingga Kita dapat sepertinya.

Sedikit tentang biografi Isaac Newton:

Isaac Newton hadir ke dunia di dalam rumah besar di Woolsthorpe, dekar Grantham, Lincolnshire, Inggris. Ia lahirpada hari Natal, 25 Desember 1642. Keluarga Newton tinggal di manor, yaitu rumah yang sangat besar, walaupun mereka tidak sangat kaya. Ayah Newton adalah seorang petani yang bernama Isaac, meninggal tiga bulan sebelum puteranya lahir. Selama hidupnya Newton tinggal bersama neneknya. Mungkin bagi kita penemuan yang paling populer dari Newton adalah "Gravitasi universal" tetapi jangan salah, masing banyak lagi penemuan Newton yang lainnya seperti: kalkulus infinitesimal, optika, buku PRINCIPIA, dan lainnya.

Tetapi yang akan kita pelajari bukanlah itu melainkan hukum yang dirumuskan sendiri oleh Newton yakni 

3 HUKUM NEWTON tentang GERAK.

Apa itu "3 Hukum Newton tentang gerak" ???? 

Ini adalah tiga hukum fisika yang menjadi dasar mekanika klasik, menghubungkan antara gaya yang bekerja pada suatu benda dan gerak yang disebabkannya.

3 Hukum Newron ini adalah:

HUKUM NEWTON PERTAMA

Hukum Pertama biasa disebut dengan hukum Kelembaman atau Hukum Inersia

Hukum ini berbunyi: "Bila resultan gaya-gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol, atau tidak ada gaya yang bekerja pada benda, maka benda itu akan tetap diam ( tidak bergerak) atau akan bergerak lurus beraturan dengan kecepatan konstan"

 Yang berarti, suatu objek memiliki sifat mempertahankan kodisi gerakan awalnya

Apakah sobat masih kurang paham ? mari simak penjelasan berikut !

Kita tau bahwa satuan SI untuk gaya adalah Newton atau disingkat dengan huruf "N" (satuan yang ditetapkan yang satu ini wajib memakai huruf besar, karena bila menggunakan huruf kecil, artinya sudah beda. Nama Newton dipakai di satuan ini adalah sebagai penghormatan atas jasa Isaac Newton)

Sesuai dengan koordinat Cartesian dan vektor, bila terdapat suatu gaya yang bergerak ke-ATAS atau ke-KANAN maka nilai gaya tersebut adalah POSITIF (+) sedangkan suatu gaya yang bergerak ke-BAWAH atau ke-KIRI maka nilai gaya tersebut adalah NEGATIF (-)

Contoh :

PERHATIKAN GAMBAR DIBAWAH INI !

dalam gambar tersebut terdapat suatu benda yang didorong dengan 2 gaya dari arah kanan dan kiri, kanan 7 N dan kiri 7 N. lalu berapakah resultan gaya nya ? JIka benda telah bergerak dengan kecepatan konstan, apakah benda akan mengalami perubahan kecepatan?

Pembahasan:

Mencari resultan gaya didapat dari menjumlahkan seluruh gaya yang sejajar dengan dimensi koordinat, karena pada soal hanya terjadi pada 1 dimensi / mendatar saja, maka kita langsung dapat menjumlahkannya

 = 7 N + (-7 N) = 7N -7N = 0 N 

Didapat resultan gayanya nol, Karena itu sesuai dengan kondisi hukum Newton Pertama berlaku, jadi Benda akan bergerak lurus beraturan (awalnya benda sudah bergerak)

 Perlu diperhatikan, resultan gaya Nol bukan tidak ada, malainkan sekali lagi nilainya "nol" menyebabkan kondisi yang sesuai dengan berlakunya hukum Newton yang pertama, jika resultan gaya = 0 maka benda tersebut akan tetap diam atau ber GLB.

Lalu bagaimana jika terdapat suatu benda yang dipengaruhi dengan  gaya di 2 dimensi?

Contoh:

 PERHATIKAN GAMBAR DIBAWAH INI !

 terdapat 4 gaya yang mempengaruhi benda tersebut,Berapa kah Resultant gayanya? Bila Kondisi semula benda diam, apakah benda akan bergerak?

Pembahasan:

untuk mencari resultan gayanya agar mudah, kita tetap menuliskan terlebih dahulu yang arah gayanya positif (+) lalu yang negatif (-), dan memisahnya bedasarkan dimensi maka : 

Dimensi X:

Ftotal = 3 N - 3N =0

Dimensi Y:

Ftotal = 3 N - 3N =0

 Didapat, resultan gaya pada kedua dimensi = 0

Karena resultan gaya nol, maka benda tersebut akan tetap diam / tidak akan bergerak. 

Contoh penerapan Hukum I Newton dalam kehidupan sehari hari : 

• Gerakan membersihkan debu diselimut.
• saat selimut sudah terasa berdebu, kita cenderung membersihkan nya dengan cara mengayunkan selimut tersebut. kegiatan ini merupakan contoh dari Hukum I Newton, mengapa ? 
• saat kita mengangkat selimut tersebut ke atas debu yang menempel otomatis juga ikut terangkat, tetapi saat kita mengayunkan selimut tersebut ke bawah debu yang menempel tidak akan ikut turun ke bawah tetapi melayang layang di udara, hal ini menunjukkan bahwa debu tersebut mempertahankan posisinya yang berada di atas.
•  Eksperimen Koin,

•  mungkin kalian semua sudah banyak yang tau tentang kegiatan ini, tapi ini juga salah satu penerapan dari Hukum I Newton. Saat kita menarik kertas yang terdapat di atas gelas secara cepat koin akan tetap mempertahankan posisi nya dan tidak ikut terseret kertas yang kita tarik, tetapi akibat pengaruh gravitasi koin tersebut jatuh kebawah (ke dalam gelas
• 
  

HUKUM NEWTON KEDUA

Hukum ini berlaku bila benda mengalami resultan gaya nya tidak nol. 

Hukum Newton Kedua disebur juga dengan hukum PERCEPATAN 

Hukum ini berbunyi : "Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gaya, searah dengan resultan gaya, dan berbanding terbalik dengan massa benda"

Pada bunyi hukum diatas, ada dua istilah matematis, yaitu:

• Berbanding lurus
• Kalau besar variable satu naik, maka yang lain ikut naik
• Berbanding Terbalik
• Kalau besar variable satu naik, maka yang lain malah mengecil

Sederhananya

• -berbanding lurus > bisa dibilang "searah", jika kita belok ke kanan maka teman kita juga belok ke kanan 
• -berbanding terbalik > bisa dibilang "berkebalikan", jika kita belok ke kanan maka teman kita belok ke kiri

KALAU SOBAT JELI, sobat sudah paham apa itu gaya, karena gaya telah di definisikan di hukum ini, jika belum jelas... 

GAYA adalah SUATU BESARAN YANG MEMBUAT SUATU BENDA BERMASSA MENGALAMI PERUBAHAN GERAK ( KECEPATAN) TIAP SATUAN WAKTU

Perubahan Kecepatan tiap satuan waktu ini disebut percepatan.

Sehingga secara matematis Hukum II Newton dapat ditulis seperti ini :

CONTOH:

terdapat suatu mobil memiliki massa sebesar 50 kg, sedang di dorong oleh 4 orang, yang masing masing mengeluarkan gaya 25 N. Berapakah percepatan yang dialami mobil tersebut ?

PEMBAHASAN:

 untuk menyelesaikan soal tersebut, pertama tama kita harus mencari resultan gayanya dibagi jumlah gaya, karena terdapat 4 orang yang ikut mendorong dan dengan arah yang sama maka 

 F total= F1 + F2 + F3 + F4 = 25N + 25N + 25N + 25N = 100 N 

Karena, kita sudah mengetahui resultan gaya yang diterima oleh mobil, selanjutnya kita akan mencari percepatan yang dialami mobil tersebut dengan menggunakan Hukum newton kedua

a = Ftotal / m

a = 100 / 50

a = 2 m/s²

Jadi, percepatan yang dialami mobil tersebut adalah 2 meter per detik tiap detik, artinya setiap detik kecepatan mobil tersebut bergerak akan menambah 2. Di detik pertama kecepatannya 2m/s ; di detik kedua kecepatannya 4m/s ; di detik ketiga kecepatannya 6m/s..... dan seterusnya 

PERLU DIINGAT!!!

dalam Hukum II Newton, bila terdapat suatu benda yang mengalami resultan gaya yang bernilai negatif (-) maka nilai "a" juga menjadi negatif

contoh penerapan Hukum II Newton dalam kehudupan sehari hari :

•  - bersepeda >jika kita sedang bersepeda dengan tidak membawa barang apa-apa (massa yang ditanggung sepeda kecil) mungkin untuk dapat berjalan dengan cepat, sangatlah mudah dan terasa ringan otomatis gaya yang dikeluarkan kecil. Tetapi bila kita bersepeda dengan membawa barang yang berat (massa yang ditanggung sepeda besar) untuk dapat berjalan dengan cepat , terasa sangatlah berat dan susah, otomatis gaya yang dikeluarkan juga besar. oleh karena itu massa suatu benda "berbanding terbalik" dengan percepatan benda 

HUKUM NEWTON KETIGA

Hukum terakhir yang dipelajari di bab ini Sering disebut hukum AKSI-REAKSI

Bunyi : "Ketika benda pertama memberika gaya pada benda kedua, benda kedua juga memberikan gaya yang sama besar tetapi berlawanan arah terhadap benda yang pertama" 

Dari kalimat tersebut kita sudah cukup jelas mengetahui dan memahami tentang hukum Newton yang ke tiga.

 Secara matematis, hukum III Newton dinyatakan sebagai 

F aksi = - F reaksi

(tanda negatif menunjukkan gaya yang dikeluarkan berlawanan arah).

Jadi bila kita memberikan suatu gaya pada benda (sebagai aksi), maka benda tersebut akan memberikan gaya yang sama besar pula (sebagai reaksi) pada kita dengan arah yang berlawanan, yang dimaksud dengan arah yang berlawanan adalah, gaya yang diberikan benda itu mengarah pada diri kita. 

contoh penerapan Hukum III Newton dalam kehidupan sehari-hari : 

• - Loncat tinggi, Kita mmelompat dengan memberikan suatu gaya yang kuat pada kaki ke arrah bawah, sehingga lantai memberikan gaya reaksi pada tubuh kita, sehingga kita bisa Lompat tinggi.
• - Mendayung perahu > saat kita mendayung perahu ke belakang maka akan tercipta gaya dorong ke depan, gaya dorong inilah yang membuat perahu dapat berjalan.

Sobatku yang pintar, mungkin cukup sekian materi pembelajaran hari ini,

Bagikan Materi ini kepada teman mu yang akan ulangan dan mungkin tertinggal dikelas, agar kita dapat maju bersama.!

Semoga teman teman dapat paham plus mengerti dan tentunya terimakasih juga telah membaca artikel ini dengan baik. Semoga apa yang kami berikan dapat bermanfaat bagi teman-teman sekalian.

SUMBER:http://katajenius.blogspot.com/2017/07/fisika-kelas-8-gaya.html