Gerak Proyektil, Gerak Relatif, dan Gerak Sirkular

Sebelumnya apa kalian kalian udah tau apa arti gerak secara umum?? Nah gerak sama artinya dengan perubahan benda dari tempat awal kedudukannya. Setelah ini mari kita bahas macam-macam gerak !!

A. Gerak Proyektil

    Gerak proyektil biasa disebut juga dengan gerak melengkung. Contoh-contoh gerak proyektil ini adalah lintasan gerakan kok yang dipukul, lintasan bola dalam permainan voli, bom yang dijatuhkan dari pesawat, dan masih banyak lagi. Nah gerakan ini termasuk gerakan dua dimensi karena lintasannnya membentuk sudut pada sumbu x dan y saja.

    Gerak proyektil sendiri dibagi menjadi 3, yaitu :

• Yang diberi kecepatan awal dengan sudut tetap terhadap garis horizontal (cth : lintasan bola basket)
• Yang diberi kecepatan awal pada ketinggian tertentu (cth : pelepasan bom dari pesawat)
• Yang diberi kecepatan awal pada ketinggian tertentu dengan sudut θ terhadap garis horizontal (cth : melempar bola dari pinggir tebing dengan sudut elevasi lalu bola jatuh ke jurang

Gerakan pada sumbu x dipengaruhi oleh GLB sedangkan geraka n pada sumbu y dipengaruhi oleh GLBB. Berikut adalah rumus sumbu x dan sumbu y :

 Rumus sumbu x :

Vox = V0 cos θ                            

Vtx  = V0 cos θ
x = Vtx .  t
x = V0 cos θ t 

Rumus sumbu y :

Voy = Vo sin θ

Vty   = Voy – g . t
        =  V0 sin θ – g t 

Gerak vertikal ke atas menggunakan rumus

y = Voy t –  g t2
   =  V0 sin θ t -  g . t2 

Kemudian setelah mendapat nilai kecepatan pada sumbu x dan y, maka untuk mencari kecepatan total menggunakan rumus :

Pada ketinggian maximum maka Vty maka kecepatan ke arah atas = 0. Untuk menghitung waktu pada Vty, maka kita menggunakan rumus :

Ty max = (Vo sinθ)/g

Sedangkan untuk mengetahui ketinggian maximum, kita bisa menggunakan rumus :

ymax = (Vo^2.sin^2 θ)/2g

Kemudian untuk mencari waktu jarak terjauh, kita menggunakan acuan sumbu x karena mendatar dengan rumus :

Txmax = (2Vo.sinθ)/g

Sedangkan untuk mencari jarak terjauh menggunakan rumus :

xmax = (Vo^2.sin2θ)/g

    Ohh iya, fenomena gerak proyektil tidak hanya ada dalam fisika lhoo, tetapi juga ada di bidang biologi dan teknologinya. Contoh gerak proyektil yang dilakukan oleh makhluk hidup adalah ikan pemanah yg menyemprotkan air dengan kuat untuk menembak mangsa(serangga) yang sedang hinggap di dedaunan. Dalam bidang teknologi, penyiram air otomatis menggunakan konsep gerak proyektil pada lintasan airnya.

B. Gerak Relatif

    Gerak relatif biasa disebut oleh orang awam sebagai gerak semu. Gerak ini seolah-olah pengamat melihat benda bergerak padahal benda tersebut diam dan pengamatlah yang bergerak. Ilustrasinya digambarkan dengan titik benda dan 2 pengamat yang jaraknya berbeda. Pengamat A berjarak 5m dan pengamat B berjarak 10m, tentunya pengukuran mereka pada titik benda akan berbeda. Jika posisi benda menurut B adalah rPB, maka posisi benda menurut A adalah : rPA = rPB + vBAt

    Gerak relatif juga diterapkan dalam bidang biologi dan teknologi. Dalam bidang biologi, kita bisa mengamati tumbuhan yang bergerak mengarah ke datangnya sinar matahari. Walau geraknya perlahan, namun jika diamati dari titik pengamat yang tetap, kita bisa melihat gerakan tumbuhan. Pada bidang teknologi, gerak relatif diterapkan pada sistem GPS, yaitu pada gerak relatif satelitnya. Gerakan satelit ini mengakibatkan penyimpangan waktu antara satelit dan bumi. Selain itu, penggunakan kacamata 3D juga merupakan contoh penerapan gerak semu. Setelah menggunakan kacamata 3D, maka gambar yang kita lihat seolah-olah terlihat nyata bergerak mendekat dan menjauhi kita.

C. Gerak Sirkular

    Gerak sirkular disebut juga dengan gerak melingkar karena gerakannya menyebabkan terbentuknya lintasan yang berbentuk lingkaran. Contohnya adalah gerakan jarum jam. Gerak ini membutuhkan suatu gaya agar benda dapat berputar dan belok menuju pusat lingkaran. Gaya ini disebut dengan gaya sentripetal. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi gerak melingkar :

• Frekuensi (f) : banyak putaran dalam 1 detik
• Periode (T) : waktu yang diperlukan untuk 1 putaran
• Kec. sudut (ω) : besaran sudut yg dilewati benda tiap satuan waktu
• Perc. sudut (α) : perubahan kecepatan sudut terhadap waktu yg ada
• Perpindahan sudut (∆ө) : letak sudut suatu benda yang bergerak secara melingkar dalam selang waktu tertentu.

     Gerak melingkar yang geraknya beraturan disebut juga gerak melingkar beraturan (GMB). Kec. sudut GMB selalu tetap serta perc. sudutnya bernilai 0. Percepatan dalam GMB biasa disebut percepatan sentripetal, yaitu berfungsi untuk mengubah arah kecepatan linearnya. Terdapat rumus pada GMB, yaitu :

• Perpindahan sudut (Ө) = ω.t
• Kec. sudut (ω) = 2ℼf
• Kec linear (V) = ω.r

t = waktu (s)

f = frekuensi (Hz)

r = jari-jari

Sedangkan untuk rumus percepatan sentripetal (as) menggunakan rumus : as = v2 / r =  ꞷ2r

Bila percepatan linier besar, maka percepatan sentripetal juga besar. Arah percepatan sentripetal menuju pusat lingkaran sedangkan arah kecepatan sudut sesuai dengan arah putaran benda.

    Selain GMB, ada juga GMBB (beruabh beraturan) yg percepatan sudutnya tetap tapi kecepatan sudutnya berubah. Dalam GMBB juga terdapat percepatan sentripetal dan tangensial yang fungsinya untuk mengubah arah dan kecepatan benda. Rumusnya pun berbeda dengan GMB, yaitu :

• Perpindahan sudut (Ө) = ω0.t + 1/2at^2
• Kec. sudut (ω) = ω0 + at
• Kec. sudut ^2 (ω^2) = ω0^2 + 2αӨ

Dalam GMBB juga ada rumus percepatan tangensial (at) dengan rumus at=αR

Contoh penerapan GMBB pada bidang bioteknologi adalah air purifier yg berguna untuk menyaring udara. Penerapan ini pada kipas di dalam air purifier.