LKPD GERAK

 

                            

Jika kamu berada di dalam mobil yang sedang berjalan dan memandang sebuah pohon di pinggir jalan, kamu akan melihat seolah-olah pohon tersebut bergerak menjauhimu. Demikian pula sebuah kereta yang berangkat meninggalkan stasiun. Apa sebenarnya gerak itu? Sebuah mobil yang berjalan terkadang memiliki kecepatan tetap. Tetapi ada kalanya melakukan pengereman atau menambah kecepatannya. Gerak apa saja yang dilakukan mobil tersebut? Mari kita memahami gejala alam, khususnya gerak melalui pengamatan. Dalam pembelajaran ini, kamu dapat menganalisis data percobaan gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan beserta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

A.   Pengertian Gerak

Perhatikan Gambar 1! Mobil yang berjalan dan yang pesawat bergerak meninggalkan landasan jelas dapat dikatakan bergerak. Bagaimana dengan penumpang mobil dan penumpang pesawat? Dapatkah mereka dikatakan bergerak? Mari kita pelajari pengertian gerak (khususnya gerak lurus) dan besaranbesaran dalam gerak lurus. Gerak merupakan gejala alam yang banyak diteliti karena bidang pener  apannya yang luas.

 

Gambar 1 : mobil dan pesawat

1.     Pengertian Gerak Lurus

Suatu benda dikatakan bergerak karena mengalami perubahan kedudukan dari titik acuan. Nah, tahukah kamu apakah titik acuan itu? Titik acuan adalah suatu titik untuk memulai pengukuran perubahan kedudukan benda. Adapun titik-titik yang dilalui oleh suatu benda ketika bergerak disebut lintasan.

Sebenarnya, benda yang ”diam” dapat juga dikatakan bergerak. Hal ini bergantung pada titik acuan yang dipakai dan kedudukan benda yang berubah terhadap titik acuannya. Berdasarkan pengertian tersebut, penumpang mobil dan pesawat dapat dikatakan bergerak. Jika kamu memandang mobil sebagai titik acuan, maka penumpang mobil dikatakan diam. Sedangkan jika kamu memandang landasan pesawat sebagai acuan, maka penumpang pesawat dikatakan bergerak terhadap landasan.

2.     Besaran-besaran Dalam Gerak Lurus

Berapakah jarak yang kamu tempuh ketika berangkat sekolah? Berapa kecepatan mobil itu? Gerak dan kecepatan adalah besaran-besaran fisika. Dapatkah kamu menyebutkan besaran-besaran lain yang ada di dalam gerak?

 

Gambar 2: gerak lurus

Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh benda tanpa memerhatikan arah, sedangkan perpindahan adalah panjang lintasan yang ditempuh benda dengan memerhatikan arahnya.

Kelajuan adalah perubahan jarak terhadap posisi awalnya dalam suatu selang waktu tertentu tanpa memerhatikan arahnya, sedangkan kecepatan adalah kelajuan dengan memerhatikan arahnya.

Secara matematis, persamaan kelajuan dapat didefinisikan sebagai berikut     

 ……………………(1)

v = kelajuan (m/s)

s = Jarap (m)

t = waktu (s)

Dalam kehidupan sehari-hari, sulit untuk mempertahankan gerak suatu benda dalam kelajuan yang tetap. Sebagai contoh, ketika kamu naik sepeda, kamu akan mengurangi kelajuan ketika hendak berhenti atau berbelok dan ketika akan berjalan atau setelah berbelok, kamu akan menambah kelajuan kembali. Hal ini berarti laju suatu benda selalu mengalami perubahan atau laju kendaraan tidaklah tetap.

Nah, untuk kasus seperti ini, bagaimanakah menentukan kelajuannya? Untuk laju yang selalu berubah-ubah, kamu perlu menghitung kelajuan rata-rata. Kelajuan rata-rata adalah hasil bagi lintasan total yang ditempuh suatu benda dengan selang waktu total yang diperlukan untuk menempuh lintasan tersebut. Secara matematis, kelajuan rata-rata dapat dinyatakan dalam persamaan berikut.

 

Keterangan:

v = kelajuan rata-rata (m/s)

s = lintasan yang di tempuh benda (m)

t = selang waktu untuk menempuh lintasan (s)

Contoh soal

1.     Sebuah motor melaju sejauh 6 km dalam waktu 15 menit. Berapakah kelajuan motor tersebut?

Jawab :

Diketahui         s = 6 km

              t = 15 menit =  

ditanyakan  v = ………… ?

solusi    

             

 

1.     Jelaskan apa yang dimaksud dengan gerak dan titik acuan!

2.     Jelaskan perbedaan antara:

a.     jarak dengan perpindahan

b.     kelajuan dengan kecepatan

3.     Yudi berangkat ke sekolah pukul 06.30 dengan naik sepeda. Jarak rumah Yudi dengan sekolah 3 km. Sekolah Yudi dimulai pukul 07.00. Agar Yudi tidak terlambat tiba di sekolah, berapakah kecepatan minimum yang harus dikayuh Yudi?

4.     Kecepatan sebuah mobil di jalon tol yang lurus adalah sebagai berikut.

a.     5 menit pertama, kecepatannya 10 m/s

b.     20 menit kedua, kecepatannya 20 m/s

c.      5 menit ketiga, kecepatannya 15 m/s.

Berapakah kelajuan rata-rata mobil tersebut?

5.     Sebuah mobil menempuh jarak 90 km selama 1 jam 12 menit. Berapakah jarak yang ditempuh apabila kendaraan tersebut hanya berjalan selama 32 menit?

B.   Gerak Lurus Beraturan

Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak suatu benda pada lintasan yang lurus di mana pada setiap selang waktu yang sama, benda tersebut menempuh jarak yang sama (gerak suatu benda pada lintasan yang lurus dengan kelajuan tetap).

Misalnya, sebuah mobil bergerak lurus beraturan dengan kecepatan 15 m/s. Ini berarti dalam setiap sekon, mobil tersebut menempuh jarak yang sama, yaitu 15 m.

Hubungan antara kecepatan rata-rata , perpindahan , dan selang waktu   dapat dituliskan sebagai berikut.

          

C.   Gerak Lurus Berubah Beraturan

1.     Percepatan

Percepatan didefinisikan sebagai perubahan kecepatan tiap waktu. Perubahan kecepatan adalah selisih antara kecepatan akhir dan kecepatan awal. Secara matematis, persamaan percepatan dapat didefinisikan sebagai berikut :

 

Keterangan:

a   = percepatan (m/s2)

v0   = kecepatan mula-mula (m/s)

vt   = kecepatan akhir (m/s)

t    = waktu (s)

2.     Gerak Lurus Berubah Beraturan

Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan lurus dan mengalami perubahan kecepatan yang sama setiap sekonnya atau mengalami percepatan yang sama.

Gerak lurus suatu benda yang perubahan kecepatannya selalu bertambah disebut gerak lurus dipercepat. Sedangkan gerak suatu benda yang perubahan kecepatannya selalu berkurang disebut gerak lurus diperlambat.

Contoh GLBB yang selalu kita jumpai dalam kehidupan hanya gerak jatuh bebas. Pada gerak jatuh bebas, yang bekerja hanya percepatan gravitasi dan besar percepatan gravitasi bernilai tetap. Benda yang jatuh bebas juga bergerak pada lintasan lurus (vertikal). Contohnya buah mangga yang lezat atau buah kelapa yang jatuh dari pohonnya.

Gambar 3:Kelapa yang jatuh dari pohonnya dan jatuh bebas

 

1.     Apakah perbedaan antara gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan?

2.     Apakah perbedaan antara gerak lurus berubah beraturan dipercepat dan gerak lurus berubah beraturan diperlambat?

3.     Sebuah mobil bergerak di jalan yang lurus dari keadaan diam sampai mencapai kelajuan 36 m/s dalam waktu 6 s. Tentukan percepatan mobil tersebut!

4.     Sebuah motor melaju pada jalan lurus dengan kecepatan 50 km/jam. Tiba-tiba pengendara melihat ada orang yang menyeberang jalan sehingga dia mengerem. Setelah 5 sekon sejak pengereman dilakukan, kecepatan motor menjadi 14 km/jam. Tentukan percepatan mobil dalam m/s2!

5.     Berilah contoh kejadian pada kehidupan sehari-hari yang menggambarkan gerak lurus:

a.     Dipercepat

b.     Diperlambat

 

I.    Pilihlah Jawaban Yang Paling Tepat

 

II.Jawablah Pertanyaan-pertanyaan Berikut Dengan Tepat !

1.     Anwar mengendarai sepeda motor dari kota A menuju ke kota D yang mempunyai jarak 160 km. Dalam perjalanan, Anwar berhenti di kota B dan kota C. Jarak kota A dan kota B adalah 60 km, ditempuh dalam waktu 1 jam. Jarak kota B dan kota C  adalah 30 km, ditempuh dalam waktu 45 menit. Jarak kota C dengan kota D adalah 70 km, ditempuh dalam waktu 1 jam 15 menit. Berapakah kecepatan rata-rata sepeda motor Anwar?

2.     Sebuah bus berangkat dari Solo pada pukul 08.30 dan tiba di Jakarta pukul 20.30. Jika jarak Solo – Jakarta 500 km, tentukan kelajuan rata-rata bus tersebut!

3.     Gambarkan grafik v – t dari gerak lurus berubah beraturan dipercepat dan gerak lurus berubah beraturan diperlambat!

4.     Tentukan kelajuan rata-rata dalam m/s dari situasi berikut ini!

a.     Sebuah mobil yang menempuh jarak 500 m dalam waktu 25 sekon.

b.     Seorang pelari yang berlari sejauh 3.550 m dalam waktu 9 menit.

5.     Tentukanlah kelajuan sebuah sepeda yang menempuh jarak 200 m dalam waktu 40 menit dalam km/jam!