Perpindahan Jarak Kecepatan Kelajuan Gerak Lurus Fisika

Pengertian Gerak Lurus

Gerak lurus berasal dari dua kata yaitu gerak dan lurus. Suatu benda atau partikel dikatakan bergerak jika posisinya berubah terhadap suatu titik atau benda lain yang dianggap sebagai titik acuan.


Contohnya sebuah mobil dan sopir bergerak terhadap bagasi rumah pemiliknya. Bagasi rumah menjadi titik acuan bagi mobil dan sopir. Sedangkan sopir dianggap tidak bergerak terhadap mobil jika titik acuannya adalah mobil. Kata lurus merupakan bentuk melintang lurus atau garis lurus.

Jadi gerak lurus adalah gerak suatu partikel atau benda yang mengalami perubahan posisi dengan lintasannya berbentuk garis lurus.

Pada gerak lurus, besaran-besaran atau istilah-istilah yang digunakan antara lain perpindahan, jarak, kelajuan dan kecepatan, serta percepatan.

Perpindahan dan Jarak

Perpindahan didefinisikan sebagai panjang perubahan posisi atau kedudukan suatu benda yang dihitung dari posisi atau kedudukan awal dan kedudukan akhir saja. Perpindahan merupakan besaran vektor karena memiliki nilai dan arah ( arah dari posisi awal ke posisi akhir). Nilai perpindahan bisa bertanda positif atau negatif.

Jarak didefinisikan sebagai besar panjang lintasan sesungguhnya yang dilewati atau dilalui atau ditempuh oleh suatu benda bergerak. Jarak merupakan besaran skalar karena hanya memiliki besar nilai saja dan tidak berarah, namun nilai jarak selalu bertanda positif. Pada kendaraan terdapat alat untuk mengukur panjang jarak yang telah ditempuh yang dinamakan Odometer dalam satuan km.

Kecepatan (Velocity) dan Kelajuan (Speed)
Kecepatan merupakan panjang perubahan kedudukan dari keadaan awal dan keadaan akhir tiap satu satuan waktu atau perbandingan dari perpindahan dengan waktu yang diperlukan. Kecepatan termasuk besaran vektor karena memiliki besar nilai dan arah serta dapat diukur dengan alat ukur Velocitymeter. Sedangkan alat ukur kecepatan pada mekanik yang berputar dinamakan Tachometer.
Kelajuan merupakan besar panjang lintasan yang dilewati tiap satu satuan waktu atau perbandingan dari jarak yang ditempuh dengan waktu yang diperlukan.  Kelajuan termasuk besaran skalar karena hanya memiliki besar nilai, tapi tidak memiliki arah serta dapat diukur dengan alat ukur Speedometer. Sedangkan alat untuk mengukur kelajuan suatu benda pada kegiatan praktikum bernama ticker timer (pewaktu ketik).
Secara matematis kecepatan dan kelajuan dapat dirumuskan sebagai berikut.

Keterangan:
v = kecepatan/kelajuan (m/s)
s = perpindahan/jarak (m)
t = waktu yang diperlukan (s)

Contoh Konversi Satuan

•  36 km/jam = 36 x 1000/3600 = 10 m/s
•  72 km/jam = 72 x 1000/3600 = 20 m/s

Soal Perpindahan, Jarak, Kecepatan, dan Kelajuan

1.  Hitunglah besar perpindahan dan jarak yang dilakukan dari titik A sampai titik E!

Penyelesaian:
Jarak adalah panjang lintasan yang dilewati berarti melewati AB, BC, CD, dan DE.
Jarak = 3 + 4 + 2 + 1,5 = 10,5 km
Perpindahan adalah panjang yang diukur dari posisi awal dan posisi akhir saja berarti posisi awal di titik A dan posisi akhir di titik E, maka panjang dari titik A sampai titik E saja.
Perpindahan = panjang AE = 2 km

Jika waktu yang dibutuhkan dari titik A sampai titik E selama 2 jam, maka

• Kecepatan = perpindahan/waktu = 2 km / 2 jam = 1 km/jam
• Kelajuan = jarak/waktu = 10,5 km / 2 jam = 5,25 km/jam

2. Hitunglah besar perpindahan dan jarak yang dilakukan dari titik A sampai titik C!

Penyelesaian:
Jarak adalah panjang lintasan yang dilewati berarti melewati AC, CB, dan BC.
Jarak = 4 + 6 + 6 = 16 km
Perpindahan adalah panjang yang diukur dari posisi awal dan posisi akhir saja berarti posisi awal di titik A dan posisi akhir di titik C, maka panjang dari titik A sampai titik C saja.
Perpindahan = panjang AC = 4 km

Jika waktu yang dibutuhkan dari titik A sampai titik C selama 2 jam, maka

• Kecepatan = perpindahan/waktu = 4 km / 2 jam = 2 km/jam
• Kelajuan = jarak/waktu = 16 km / 2 jam = 8 km/jam

3. Hitunglah besar perpindahan dan jarak yang dilakukan dari titik A sampai titik D!

Penyelesaian:
Jarak adalah panjang lintasan yang dilewati berarti melewati AB, BC, dan CD.
Jarak = 10 + 5 + 10 = 25 km
Perpindahan adalah panjang yang diukur dari posisi awal dan posisi akhir saja berarti posisi awal di titik A dan posisi akhir di titik D, maka panjang dari titik A sampai titik D saja.
Perpindahan = panjang AD = 5 km

Jika waktu yang dibutuhkan dari titik A sampai titik D selama 2 jam, maka

• Kecepatan = perpindahan/waktu = 5 km / 2 jam = 2,5 km/jam
• Kelajuan = jarak/waktu = 25 km / 2 jam = 12,5 km/jam

4. Hitunglah besar perpindahan dan jarak yang dilakukan dari titik A sampai titik B dan kembali ke titik A!

Penyelesaian:
Jarak adalah panjang lintasan yang dilewati berarti melewati AB dan BA.
Jarak = 8 + 8 = 16 km
Perpindahan adalah panjang yang diukur dari posisi awal dan posisi akhir saja berarti posisi awal di titik A dan posisi akhir di titik A, maka panjang dari titik A sampai titik A saja.
Perpindahan = panjang AA = 0 km

Jika waktu yang dibutuhkan dari titik A sampai titik B dan kembali lagi ke titik A selama 2 jam, maka

• Kecepatan = perpindahan/waktu = 0 km / 2 jam = 0 km/jam
• Kelajuan = jarak/waktu = 16 km / 2 jam = 8 km/jam

5. Hitunglah besar perpindahan dan jarak yang dilakukan dari titik A, titik B , titik C, titik D, dan kembali ke titik A!

Penyelesaian:
Jarak adalah panjang lintasan yang dilewati berarti melewati AB, BC, CD, dan DA.
Jarak = 6 + 4 + 6 + 4 = 20 km
Perpindahan adalah panjang yang diukur dari posisi awal dan posisi akhir saja berarti posisi awal di titik A dan posisi akhir di titik A, maka panjang dari titik A sampai titik A saja.
Perpindahan = panjang AA = 0 km

Jika waktu yang dibutuhkan dari titik A sampai kembali ke titik A selama 2 jam, maka

• Kecepatan = perpindahan/waktu = 0 km / 2 jam = 0 km/jam
• Kelajuan = jarak/waktu = 20 km / 2 jam = 10 km/jam

6. Hitunglah besar perpindahan dan jarak yang dilakukan dari titik A sampai titik C!

Penyelesaian:
Jarak adalah panjang lintasan yang dilewati berarti melewati AB dan BC.
Jarak = 8 + 6 = 14 km
Perpindahan adalah panjang yang diukur dari posisi awal dan posisi akhir saja berarti posisi awal di titik A dan posisi akhir di titik C, maka panjang dari titik A sampai titik C saja.
Perpindahan = panjang AC dengan AC merupakan sisi miring dari rumus pythagoras.

Jadi perpindahannya sebesar 10 km.

Jika waktu yang dibutuhkan dari titik A sampai titik C selama 2 jam, maka

• Kecepatan = perpindahan/waktu = 10 km / 2 jam = 5 km/jam
• Kelajuan = jarak/waktu = 14 km / 2 jam = 7 km/jam

7. Hitunglah besar perpindahan dan jarak yang dilakukan dari titik A sampai titik D!

Penyelesaian:
Jarak adalah panjang lintasan yang dilewati berarti melewati AB, BC, dan CD.
Jarak = 16 + 9 + 4 = 29 km
Perpindahan adalah panjang yang diukur dari posisi awal dan posisi akhir saja berarti posisi awal di titik A dan posisi akhir di titik D, maka panjang dari titik A sampai titik D saja.
Perpindahan = panjang AD dengan AD merupakan sisi miring dari rumus pythagoras.
AE = AB - EB = 16 - 4 = 12 km
DE = BC = 9 km

Jadi perpindahannya sebesar 15 km.

Jika waktu yang dibutuhkan dari titik A sampai titik D selama 2 jam, maka

• Kecepatan = perpindahan/waktu = 15 km / 2 jam = 7,5 km/jam
• Kelajuan = jarak/waktu = 29 km / 2 jam = 14,5 km/jam

Sumber:

1. Ketut Lasmi. 2004. Bimbingan Pemantapan Fisika untuk SMA. Bandung: Yrama Widya.

2. Adip Ma'rifu Sururi, Dhara Nurani, dan Rinawan Abadi. 2016. Fisika Peminatan Ilmu Alam Untuk SMA/MA Kelas X Semester 1. Klaten: Intan Pariwara.
3. Dian Purwaningsih dan Siti Zunfrodah. 2019. Fisika Bahan Evaluasi Belajar untuk SMK/MAK. Boyolali: Cahaya Mentari.