makalah gerak pgsd

GERAK

Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas konsep Dasar IPA dengan dosen pengampu Ela Suryani, M.Pd

Disusun Oleh:

1.      Hela Dhera Antafani                            (130117A009)

2.      Sulistiya Tri Ningsih                             (130117A013)

3.      Bunga Adella Fazar Safitri                   (130117A015)

PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR FAKULTAS PENDIDIKAN

UNIVERSITAS NGUDI WALUYO

TAHUN 2017

KATA PENGANTAR

Puji syukur Alhamdulillah kami panjatkan kehadiran Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat,taufik serta hidayahnya sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini. 

Sholawat serta salam semoga senantiasa tercurah  pada baginda junjungan nabi besar Muhammad Saw. Yang kita nantikan syafaatnya di hari akhir.

Laporan makalah ini disusun dengan segala keterbatasan kami, dan dengan bantuan beberapa pihak, akhirnya dapat terselesaikan.

Untuk itu pada kesempatan ini kami sampaikan terima kasih kepada:

1.    Ayah dan  ibu tercinta yang telah memberi do’a dan motivasi yang lebih

2.    Ibu Ela Suryani M,Pd yang selalu membimbing kami

3.    Temen-teman yang telah mendukung dalam pembuatan makalah ini.

Kami menyadari bahwa laporan makalah ini masih jauh dari sempurna. Namun kami berharap semoga laporan makalah ini dapat dimanfaatkan dengan sebaik-baiknya. Kritik dan saran pembaca akan kami sambut dengan baik, demi kesempurnaan laporan makalah ini.

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .................................................................................................... i

KATA PENGANTAR  ................................................................................................. ii

DAFTAR ISI  ................................................................................................................ iii

BAB I PENDAHULUAN

A.    Latar belakang masalah  .....................................................................................  4

B.     Rumusan masalah............................................................................................... 4

C.     Tujuan  ...............................................................................................................  4

BAB II PEMBAHASAN

A.    Pengertian gerak....................................................................................................... 6

B.     Macam-macam  gerak............................................................................................... 6

C.     Soal GLB dan GLBB............................................................................................... 20

D.    Kecepatan dan percepatan........................................................................................ 21

BAB III PENUTUP

A.    Kesimpulan............................................................................................................... 24

B.     Saran.........................................................................................................................24

DAFTAR PUSTAKA  ................................................................................................. 25

BAB I

PENDAHULUAN

A.    LATAR BELAKANG

Gerak adalah perubahan posisi suatu benda terhadap titik acuan. Titik acuan sendiri didefinisikan sebagai titik awal atau titik tumpu tempat pengamat. Dan macam-macam gerak dibagi menjadi 2 (dua), yaitu berdasarkan sifatnya, dan berdasarkan lintasan serta percepatannya.

Berdasarkan lintasan dan percepatannya gerak lurus beraturan termasuk didalamnya. Dalam kehidupan sehari-hari jarang sekali kita menemui benda atau sesuatu yang benar-benar bergerak lurus beraturan. Suatu benda dikatakan melakukan gerak lurus beraturan jika kecepatan selalu konstan. Kecepatan konstan artinya besar kecepatan alias kelajuan dan arah kecepatan selalu konstan. Karena besar kecepatan alias kelajuan dan arahkecepatan selalu konstan maka bisa dikatakan bahwa benda bergerak pada lintasa lurus dengan kelajuan konstan.

Kita dapat menggerakkan suatu benda pada lajur atau kecepatan yang sangat lurus namun kemungkinan kelajuannya tidak berubah adalah sangat kecil. Ketika suatu benda melakukan gerak lurus beraturan , kecepatan benda sama dengan kecepatan rata-rata. 

B.     RUMUSAN MASALAH

1.      Apa pengertian gerak benda ?

2.      Apa saja macam-macam gerak ?

3.      Bagaimana cara menyelesaikan contoh soal yang terkait dengan GLB dan GLBB ?

4.      Bagaimana cara memecahkan persoalan terkait prinsip kecepatan dan percepatan benda ?

C.    TUJUAN

1.      Mengetahui apa itu pengertian gerak benda

2.      Mengetahui apa saja macam-macam gerak

3.      Mengetahui bagaimana cara menyelesaikan contoh soal terkait dengan GLB dan GLBB

4.      Mengetahui bagaimana cara memecahkan persoalan terkait prinsip kecepatan dan percepatan

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Pengertian Gerak

Gerak yaitu perubahan posisi suatu benda terhadap titik acuan. Titik acuan sendiri didefinisikan sebagai titik awal atau titik tempat pengamat. Gerak adalah sebuah kata yang umum digunakan dalam kehidupan sehari-hari, contoh kalimat : " mobil itu bergerak dari arah selatan ke arah utara", "Ketika kita berjalan pasti kita disebut bergerak". 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.Nah dalam ilmu Fisika pengertian gerak yah kira-kira sama atau boleh didefinisikan bahwa gerak adalah :

 "Suatu momen atau kejadian dimana suatu benda atau apapun yang mengalami perpindahan dari suatu tempat ketempat yang lain". Jadi suatu benda dapat dikatakan bergerak bila dia berubah dari posisi semula dia berada ke posisi saat ini.

(Alljabbar. (2008, 12 Maret).gerak. diperoleh pada tanggal 06 oktober 2017 dari https://alljabbar.wordpress.com/2008/03/12/gerak/ )

B.     Macam-macam Gerak

1.      Berdasarkan lintasannya gerak dibagi menjadi 7

a.       Gerak semu atau relative

Gerak semu adalah benda yang diam tetapi seolah-olah bergerak karena gerakan pengamat. Contoh yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah ketika kita naik mobil yang berjalan maka pohon yang ada dipinggir jalan kelihatan bergerak. Ini berarti pohon telah melakukan gerak semu. Gerakan semu pohon ini disebabkan karena kita yang melihat sambil bergerak.

Gerak bersifat relatif artinya gerak suatu benda sangat bergantung pada titik acuannya. Benda yang bergerak dapat dikatakan tidak bergerak, sebgai contoh meja yang ada dibumi pasti dikatakan tidak bergerak oleh manusia yang ada dibumi. Tetapi bila matahari yang melihat maka meja tersebut bergerak bersama bumi mengelilingi matahari.

b.      Gerak ganda

Gerak ganda adalah gerak yang terjadi secara bersamaan terhadap benda-benda yang ada disekitarnya. Contoh : seorang bocah kecil yang kurus dan dekil melempar putung rokok dari atas kereta rangkaian listrik saat berjalan di atap krl tersebut. Maka terjadi gerak putung rokok terhadap tiga benda disekitarnya yaitu :

-          Gerak terhadap krl

-          Gerak terhadap bocah kecil yang kurus dan dekil

-          Gerak terhadap tanah/bumi

c.       Gerak lurus

Gerak lurus adalah gerak pada suatu benda melalui lintasan garis lurus.

Contohnya seperti gerak rotasi bumi, gerak jatuh buah apel, dan ain sebagainya.  

a.      Gerak lurus beraturan (GLB)
                  kinematika adalah ilmu gerak yang membicarakan gerak suatu benda tanpa memandang gaya yang bekerja pada benda tersebut (massa hanya diabaikan). Jadi jarak yang ditempuh benda selama geraknya hanya ditentukan oleh kecepatan v dan percepatannya.

                  Gerak Lurus Beraturan (GLB) adalah gerak lurus pada arah mendatar dengan kecepaatan v tetap (percepataan a=0), sehingga jarak yang ditempuh S hanya ditentukan oleh kecepatan yang tetap dalam waaktu tertentu.

Persamaan yang digunakan pada GLB adalah sebagai berikut :

s = v.t

Keterangan :

s adalah jarak atau perpindahan (m)

v adalah kelajuan atau kecepatan (m/s)

t adalah waktu yang dibutuhkan (s)

                 Pada pembahasan GLB ada juga yang disebut dengan kecepatan rata-rata. Kecepatan rata-rata didefinisikan besarnya perpindahan yang ditempuh dibagi dengan jumlah waktu yang diperlukan selama benda bergerak.
v rata-rata = Jumlah jarak atau perpindahan / jumlah waktu

                 Karena dalam kehidupan sehari-hari tidak memungkinkan adanya gerak lurus beraturan maka diambillah kecepatan rata-rata untuk menentukan kecepatan pada gerak lurus beraturan.

Pada umumnya GLB didasari oleh Hukum Newton I ( S F = 0 ).

S = X = v . t ; a = Dv/Dt = dv/dt = 0

v = DS/Dt = ds/dt = tetap

Tanda D (selisih) menyatakan nilai rata-rata.

Tanda d (diferensial) menyatakan nilai sesaat.

Misal :

 - Kereta melaju dengan kecepatan yang sama di jalur rel yang lurus

 - Mobil di jalan tol dengan kecepatan tetap stabil di dalam perjalanannya.

b.      Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) adalah gerak lurus pada arah mendatar dengan kecepatan v yang berubah setiap saat karena adanya percepatan yang tetap. Dengan kata lain benda yang melakukan gerak dari keadaan diam atau mulai dengan kecepatan awal akan berubah kecepatannya karena ada percepatan (a= +) atau perlambatan (a= -).

Pada umumnya GLBB didasari oleh Hukum Newton II ( S F = m . a ).

vt = v0 + a.t

vt2 = v02 + 2 a S

S = v₀ t + 1/2 a t²

vt = kecepatan sesaat benda

v0 = kecepatan awal benda

S =  jarak yang ditempuh benda

f(t) = fungsi dari waktu t

v = ds/dt = f (t)

a = dv/dt = tetap

Syarat : Jika dua benda bergerak dan saling bertemu maka jarak yang ditempuh kedua benda adalah sama. 

Misalnya :

- Gerak jatuhnya tetesan air hujan dari atap ke lantai

- Mobil yang bergerak di jalan lurus mulai dari berhenti

GLBB dibagi menjadi 2 macam :

a. GLBB dipercepat

GLBB dipercepat adalah GLBB yang kecepatannya makin lama makin cepat, contoh GLBB dipercepat adalah gerak buah jatuh dari pohonnya.

Grafik hubungan antara v terhadap t pada GLBB dipercepat adalah

 Sedangkan Grafik hubungan antara s terhadap t pada GLBB dipercepat

 b. GLBB diperlambat
GLBB diperlambat adalah GLBB yang kecepatannya makin lama makin kecil (lambat). Contoh GLBB diperlambat adalah gerak benda dilempar keatas.
Grafik hubungan antara v terhadap t pada GLBB diperlambat

Grafik hubungan antara s terhadap t pada GLBB diperlambat

Persamaan yang digunakan dalam GLBB sebagai berikut :

Untuk menentukan kecepatan akhir

Untuk menentukan jarak yang ditempuh setelah t detik adalah sebagai berikut:

Yang perlu diperhatikan dalam menggunakan persamaan diatas adalah saat GLBB dipercepat tanda yang digunakan adalah + .

Untuk GLBB diperlambat tanda yang digunakan adalah - , catatan penting disini adalah nilai percepatan (a) yang dimasukkan pada GLBB diperlambat bernilai positif karena dirumusnya sudah menggunakan tanda negatif.

d.      Gerak menggelinding

Bola yang menggelinding ditas bidng akan mengalami 2 gerakan sekaligus yaitu rotaassi terhadap sumbu bola dan translasi bidang yang dilalui. Oleh karena itu, benda yang melakukan gerak menggelinding memiliki persamaan rotasi dan persmaan translasi. Besarnya energi kinetik yang dimiliki benda menggelinding adalah jumlah energi kinetik rotasi dan energi kinetik translasi.

a.   Menggelinding pada bidang datar

Sebuah silinder  pejal bermassa m dan berjari-jari R menggelinding  sepanjang bidang datar horizontal.  Pada silinder diberikan gaya sebesar F. Berapakah percepatan silinder tersebut jika  silider menggelinding tanpa selip? Jika   silinder bergulir tanpa selip, maka silinder tersebut bergerak secara translasi dan rotasi. Pada kedua macam gerak tersebut berlaku persamaan-persamaan berikut.

·         Untuk garis translasi berlaku persamaan

F – f = m a dan N – m g = 0

·         Untuk gerak rotasi berlaku persamaan

 τ= I x α

Karena silinder bergulir tanpa selip maka harus ada gaya gesekan

Besarnya gaya gesekan pada sistem ini adalah sebagai berikut

Jika disubstitusikan ke dalam persamaan F – f = m a, maka persamaanya

menjadi seperti berikut

b.      Menggelinding pada Bidang Miring

Gerak translasi diperoleh dengan mengasumsikan semua gaya luar bekerja di pusat massa silinder. Menurut hukum Newton:
a. Persamaan gerak dalam arah normal adalah N – mg cos Θ =0.

b. Persamaan gerak sepanjang bidang miring adalah

 mg sin Θ – f = ma.

c.       Gerak rotasi terhadap pusat massanya τ= I x α .

             Gaya normal N dan gaya berat mg tidak dapat menimbulkan rotasi terhadap titik O. Hal ini disebabkan garis kerja gaya melalui titik O, sehingga lengan momennya sama dengan nol. Persamaan yang berlaku adalah  sebagai berikut.

sedangkan untuk rumus kecepatan benda di dasar bidang miring setelah menggelinding adalah sebagai berikut.

e.       Gerak karena pengaruh gravitasi

a. Gerak jatuh bebas      
Gerak jatuh bebas adalah gerak jatuh benda pada arah vertikal dari ketinggian h tertentu tanpa kecepatan awal (v0 = 0),

jadi gerak benda hanya dipengaruhi oleh gravitasi bumi g.

y = h = 1/2 gt2

t = Ö(2 h/g)

yt = g t = Ö(2 g h)                         

g = percepatan gravitasi bumi.

y = h = lintasan yang ditempuh benda pada arah vertikal,(diukur dari posisi benda mula-mula).

    t = waktu yang dibutuhkan benda untuk menempuh lintasannya.

b. Gerak vertical keatas                

Gerak vertical keatas adalah gerak benda yang dilempar dengan suatu kecepatan awal v0 pada arah vertikal, sehingga a = -g (melawan arah gravitasi). 

syarat suatu benda mencapai tinggi maksimum (h maks): Vt = 0

Dalam penyelesaian soal gerak vertikal keatas, lebih mudah diselesaikan dengan menganggap posisi di tanah adalah untuk Y = 0.

f.       Gerak berbentuk parabola

Gerak ini terdiri dari dua jenis, yaitu: 

a. Gerak Setengah Parabola

Benda yang dilempar mendatar dari suatu ketinggian tertentu dianggap tersusun atas dua macam gerak, yaitu :

*Gerak pada arah sumbu X (GLB)

vx = v0                                                         

Sx = X= vx t      

Gbr. Gerak Setengah Parabola

*Gerak pada arah sumbu Y (GJB/GLBB)

vy = 0         

*Jatuh bebas

 y = 1/2 g t2 

b. Gerak Parabola/Peluru

Benda yang dilempar ke atas dengan sudut tertentu, juga tersusun atas dua macam gerak dimana lintasan dan kecepatan benda harus diuraikan pada arah X dan Y.      

*Arah sb-X (GLB)

v0x = v0 cos q (tetap)

 X = v0x t = v0 cos q.t                                       

 Gbr. Gerak Parabola/Peluru                  

*Arah sb-Y (GLBB)

V0y             = v0 sin q

 Y    = voy t – 1/2 g t2

 = v0 sin q . t – 1/2 g t2

 vy   = v0 sin q - g t

Syarat mencapai titik P (titik tertinggi): vy = 0

top = v0 sin q / g

sehingga

top = tpq

toq = 2 top

OQ = v0x tQ = V02 sin 2q / g

h max = v oy tp – 1/2 gtp2 = V02 sin2 q / 2g

vt = Ö (vx)2 + (vy)2 

g.      Gerak melingkar

Gerak melingkar terbagi dua, yaitu: 

1. Gerak melingkar beraturan (GMB) 

GMB adalah gerak melingkar dengan kecepatan sudut (w) tetap.Arah kecepatan linier v selalu menyinggung lintasan, jadi sama dengan arah kecepatan tangensial sedanghan besar kecepatan v selalu tetap (karena w tetap). Akibatnya ada percepatan radial ar yang besarnya tetap tetapi arahnya berubah-ubah. ar disebut juga percepatan  sentripetal/sentrifugal yang selalu | v.

v = 2pR/T = w R            

ar = v2/R = w2 R            

s = q R

2. Gerak melingkar berubah beraturan (GMBB) 

GMBB adalah gerak melingkar dengan percepatan sudut a tetap. Dalam gerak ini terdapat percepatan tangensial aT = percepatan linier, merupakan percepatan yang arahnya menyinggung lintasan lingkaran (berhimpit dengan arah kecepatan v). 

a           = Dw/Dt = aT / R

aT        = dv/dt = a R                                        

T          = periode (detik)

R         = jari jari lingkaran.

a          = percepatan angular/sudut (rad/det2)            

aT        = percepatan tangensial (m/det2)

      w         = kecepatan angular/sudut (rad/det)

q          = besar sudut (radian)

S          = panjang busur

Hubungan besaran linier dengan besaran angular:

vt = v0 + a t wt

 S = v0 t + 1/2 a t2            

Þ w0 + a t

Þ q = w0 + 1/2 a t2 

(Mulkymauival. (2012, Februari). Macam-macam gerak. Diperoleh pada tangal 06 Oktober 2017 dari http://mulkymaurival.blogspot.co.id/2012/02/macam-macam-gerak-dalam-ilmu-fisika.html )

C.    Soal yang terkait dengan GLB dan GLBB

1.      Mobil bergerak dengan kecepatan tetap 20 m/s. Ketika sopir melihat anak yang berlari menyebrangi jalan, sopir menginjak rem 0,1 sekon setelah melihat anak terseut. Akiatna mobil dipelambat 5 m/s² sampai mobil berhenti. Jarak otal yang ditempuh mobil sejak melihat anak hingga berhenti adalah ...

Jawab :

Diketahui    : V₀     = 20 m/s

                   t           = 0,1 s

                   V_t        = 0 m/s

Ditanyaka   : S_total

Jawab         :

Jarak yang ditempuh mobil saat bergerak dengan kecepatan konstan dalam waktu 0,1 sekon.

S₁     =V₀t

       = (20)(0,1)

       = 2 meter

Ketika sopir memperlambat mobil hingga berhenti dibutuhkan jarak :

Vt²  =V₀^{2 +} 2as₂

⁰            = (20) + 2(-5)S²

10   = 400 m/s²

S₂    = 40 meter

Jarak yang ditempuh mobil hingga berhenti

S_total = S₁ + S₂

       = 40 + 2

       = 42 meter

Jadi jarak total yan ditempuh mobil adalah 42 meter.

2.      Mobil bergerak dengan kecepatan 36 km/jam direm mendadak sehingga terbentuk bekas gesekan ban dengan jala sejauh 20 meter. Waktu pengereman hingga mobil berhenti adalah....

Jawab :

Diketahui    :V₀ = 36 km/jam = 10 m/s

                    V_t  = 0 m/s

                     s   = 20 m

Ditanyakan : t

Jawab         :

Vt =V₀ + at

0        = 10 m/s –at

at   = 10 m/s ................. (1)

s      = V₀t – ½ at .......... (2)

persamaan 1 disubstitusikan ke dalam persamaan 2

s      = V₀t – ½ at

20 m = 10t m/s – ½ (10 m/s)t

20 m =5t m/s

t      = 4 sekon

jadi waktu pengereman hingga mobil berhenti adalah 4 sekon

(Abadi, Rinawan. 2017)

D.    Memecahkan Persoalan Terkait Prinsip Kecepatan dan Percepatan Benda

Kecepatan adalah perpindahan suatu benda dibagi selang waktunya. Kecepatan mempunyai nilai juga mempunyai arah.  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

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.

1.      Sebuah sepeda motor melaju dengan kecepatan awal 2 m/s. Setelah melaju 10 sekon, kecepatannya bertambah menjadi 4 m/s. Berapakah percepatan yang dialami oleh sepeda motor?

Jawab :

Diketahui :       v₁ = 2 m/s

 V₂ = 4 m/s ;

t₁= 0 sekon

t₂ = 4 sekon

Tanya   : a .............. ?

Jawab  :

2.      Ketika balapan moto GP, Valentino Rosi dapat menyalip Lorenzo dengan kecepatan 6 m/s di tikungan. Kemudian setelah 2 sekon di jalan yang lurus Rosi melaju dengan kecepatan 10 m/s. Berapakah kecepatan yang dialami oleh motor Rosi?

Diketahui :      V₁ = 6 m/s

 V₂ = 10 m/s karena mobil berhenti ;

t₁   = 0  sekon

 t₂   = 2 sekon

Tanya : V..................?

Jawab :

           

Jadi kecepatan motor Valentino Rosi adalah 2 m/s2

BAB III

PENUTUP

A.    KESIMPULAN

Gerak yaitu perubahan posisi suatu benda terhadap titik acuan. Titik acuan sendiri didefinisikan sebagai titik awal atau titik tempat pengamat. Bedasarkan lintasannya gerak dibagi menjadi 7 yaitu, Gerak semu atau relative, Gerak ganda, Gerak lurus, Gerak menggelinding, Gerak karena pengaruh gravitasi, Gerak berbentuk parabola, Gerak melingkar. Berdasarkan percepatnnya gerak dibagi menjadi 2 yaitu, gerak beraturan dan gerak berbah beraturan.

B.     SARAN

            Menyadari bahwa penulis masih jauh dari kata sempurna, kedepannya penulis akan lebih fokus dan detail dalam menjelaskan tentang makalah di atas dengan sumber - sumber yang lebih banyak yang tentunya dapat di pertanggung jawabkan.Untuk saran bisa berisi kritik atau saran terhadap penulisan juga bisa untuk menanggapi terhadap kesimpulan dari bahasan makalah  yang telah di jelaskan.

DAFTAR PUSTAKA

Abadi, Rinawan. 2017. Detik-detik Ujian Nasional Fisika. Klaten. Intan Pariwara. 

Alljabbar. (2008, 12 Maret).gerak. diperoleh pada tanggal 06 oktober 2017 dari https://alljabbar.wordpress.com/2008/03/12/gerak/

Kamusq. (2015, September) pengertian dan definisi gerak diperoleh pada tangal 06 Oktober 2017 dari http://www.kamusq.com/2015/09/gerak-adalah-pengertian-dan-definisi.html

Mulkymauival. (2012, Februari). Macam-macam gerak. Diperoleh pada tangal 06 Oktober 2017 dari http://mulkymaurival.blogspot.co.id/2012/02/macam-macam-gerak-dalam-ilmu-fisika.html