Bab 1. Gerak Benda dan Makhluk Hidup di Lingkungan Sekitar (Materi 3 : Konsep Gerak Pada Benda)

Kompetensi Dasar :

Pengetahuan

3.2 Menganalisis gerak lurus, pengaruh gaya terhadap gerak berdasarkan Hukum Newton, dan penerapannya pada gerak benda dan gerak makhluk hidup.

Keterampilan

4.2 Menyajikan hasil penyelidikan pengaruh gaya terhadap gerak benda.

Tujuan Pembelajaran :

Setelah mengikuti proses pembelajaran daring, peserta didik dapat :

1. Menjelaskan konsep benda bergerak dengan benar.

2. Membedakan gerak semu dan gerak nyata dengan benar.

3. Mengidentifikasi besaran-besaran pada gerak benda dengan benar.

4. Membedakan konsep jarak dan perpindahan dengan benar.

5. Membedakan konsep kelajuan dan kecepatan dengan benar.

6. Menjelaskan konsep percepatan benda dengan benar.

7. Menerapkan perhitungan besaran-besaran pada gerak benda dalam kehidupan sehari-hari dengan benar.

Assalamualaikum Wr. Wb

Anak-anak, sebelum kita belajar IPA hari ini, jangan lupa untuk berdoa terlebih dahulu. Dengan doa dan upaya kalian yang sungguh-sungguh, Pak Arief yakin kalian akan mampu menguasai materi hari ini. Berikut Peta Konsep materi yang akan kita pelajari.

PETA KONSEP

APERSEPSI

Sebelum melanjutkan membaca ringkasan materi, silakan disimak dulu video berikut ini untuk memberikan gambaran mengenai materi yang akan kita pelajari.

RINGKASAN MATERI

A. Konsep Gerak

• Gerak didefinisikan sebagai perubahan kedudukan suatu benda terhadap titik acuannya. 
• Titik acuan sendiri ada titik awal saat pengamatan gerak dilakukan. 
• Jadi, jika benda tidak mengalami perubahan posisi terhadap titik awalnya maka benda dikatakan tidak bergerak, sedangkan benda yang mengalami perubahan posisi terhadap titik awalnya, maka benda dikatakan bergerak.
• Penentuan titik acuan ini sangat penting karena digunakan untuk menentukan sebuah benda bergerak atau tidak serta dapat mempengaruhi hasil pengamatan kita. 

Perhatikan contoh berikut!

"Ketika kita dibonceng ayah naik motor ke sekolah dan ibu di rumah. Menurut ibu, kita bergerak menjauh. Sementara menurut ayah yang sedang mengendarai sepeda motor, kita diam di belakang beliau. Ini yang dinamakan gerak relatif.”

Jadi gerak relatif adalah gerak yang didasarkan pada titik acuannya.

Berdasarkan sifat gerak yang relatif dan titik acuannya, gerak dibedakan menjadi dua yakni:

1. Gerak semu

• Gerak semu merupakan gerak yang tidak sebenarnya, sehingga benda yang diam terlihat seolah-olah bergerak. 
• Contoh gerak semu antara lain : gerak semu harian matahari (matahari seolah-olah bergerak dari timur ke barat), gerak pohon-pohon di luar mobil ketika kita berada di dalam mobil yang bergerak.

2. Gerak nyata

• Gerak nyata merupakan gerak yang sesungguhnya. 
• Contoh gerak nyata adalah gerakan benda jatuh, gerakan air, gerakan mobil di jalan raya, dll.

B. Besaran-Besaran dalam Gerak

1. Jarak dan Perpindahan

• Jarak merupakan panjang lintasan yang ditempuh suatu benda.
• Jarak termasuk besaran skalar yaitu besaran yang hanya memiliki nilai saja tanpa memperhatikan arah.
• Perpindahan merupakan perubahan posisi yang dialami benda diukur dari titik awal dan titik akhir yang dicapai (selisih posisi akhir dan awal benda/jarak terdekat dari kedudukan awal ke kedudukan akhir.).
• Perpindahan termasuk besaran vektor yaitu besaran yang memiliki nilai dan arah.
• Jarak dan perpindahan sama-sama termasuk ke dalam besaran pokok panjang yang memiliki satuan meter (m) dan disimbolkan dengan (s).

Perhatikan ilustrasi berikut ini!

Dari titik A ke titik B :

• Jarak dilukiskan dengan garis putus-putus warna biru, sedangkan perpindahan diilustrasikan dengan garis lurus warna merah.
• Pada gambar tersebut, jarak adalah keseluruhan jalan yang ditempuh dari titik A ke titik B, sedangkan perpindahan hanya berfokus kepada selisih jalan/jarak terdekat dari titik A ke titik B.

Contoh Soal 1 :

Perhatikan gambar berikut ini!

Ayah mengendarai mobil dari A menuju C kemudian berbalik menuju B. 

a. Dari gambar di atas, berapakah jarak yang ditempuh? Dan berapa pula perpindahannya?

b. Jika mobil bergerak dari A menuju C kemudian berbalik menuju A lagi, berapakah jarak yang ditempuh? Dan berapa pula perpindahan mobil tersebut?

Penyelesaian :

a. Jarak = AC + BC

             = AB + BC + CB

             = 10 + 20 + 20

             = 50 km

    Perpindahan = AB

                         = AC – CB (arah berlawanan)

                         = 30 – 20

                         = 10 km

Jadi, jarak tempuhnya adalah 50 km dan perpindahannya adalah 10 km.

b. Jarak = AC + CA
              = 30 + 30
              = 60 km

     Perpindahan = AC − CA (arah berlawanan)
                           = AC − CA
                           = 30 − 30
                           = 0 km

Jadi, jarak tempuhnya adalah 60 km dan perpindahannya adalah 0 km.

Contoh Soal 2 :

Pada suatu hari, Fatur berlari dari titik A dan berhenti di titik D dengan melewati titik B dan C. Panjang lapangan tersebut adalah 100 m dan lebarnya 50 m. 

Tentukan jarak dan perpindahan yang ditempuh oleh Fatur !

Penyelesaian :

Jarak yang ditempuh Fatur
Jarak = AB + BC + CD
         = AB + BC + CD
         = 100 + 50 + 100
         = 250 m
Jadi jarak yang ditempuh Fatur adalah 250 m.

Perpindahan Fatur
Ingat, perpindahan adalah jarak terdekat dari kedudukan awal ke kedudukan akhir.

Berdasarkan gambar di atas,
Perpindahan = AD  
                      = BC  (karena AD = BC)
                      = 50 m
Jadi, perpindahan yang dialami Fatur adalah 50 m.

2. Kelajuan dan Kecepatan

• Kelajuan merupakan jarak yang ditempuh dalam tiap satuan waktu, dirumuskan :
  
• Kelajuan selalu berhubungan dengan jarak. Karena jarak merupakan besaran skalar, maka kelajuan juga merupakan besaran skalar.
• Kelajuan diukur dengan speedometer.
  
• Kecepatan merupakan perpindahan yang terjadi dalam tiap satuan waktu, dirumuskan :
  
• Kecepatan selalu berhubungan dengan perpindahan. Karena perpindahan merupakan besaran vektor, maka kecepatan juga merupakan besaran vektor.
• Kecepatan diukur dengan velocitometer.
  
  
  
• Kelajuan dan kecepatan sama-sama termasuk ke dalam besaran turunan yang memiliki satuan meter per sekon (m/s) dan disimbolkan dengan (v).

Contoh Soal :

Ani berjalan dari titik A ke B sejauh 80 m, kemudian berbalik arah ke titik C sejauh 50 m. Perjalanan tersebut memerlukan waktu 50 s. berapakah kelajuan rata-rata dan kecepatan rata-rata Ani dalam perjalanannya?

Penyelesaian :

Jarak total = AB + BC
                 = 80 + 50 
                 = 130 m

Maka :
Kelajuan rata-rata = jarak total/waktu tempuh

Kelajuan rata-rata = 130/50 
Kelajuan rata-rata = 2,6 m/s

Perpindahan = AC
                      = AB − BC

                      = 80 − 50
                      = 30 m
Maka :
Kecepatan rata-rata = perpindahan/waktu tempuh
Kecepatan rata-rata = 30/50 
Kecepatan rata-rata = 0,6 m/s ke arah kanan

3. Percepatan

Apa sih percepatan itu? Disadari atau tidak, sebenarnya dalam kehidupan sehari-hari kita sangat akrab dengan percepatan. Misalnya, ketika kalian berjalan, ada kalanya berjalan pelan, tetapi pada saat tertentu berjalan cepat. Perubahan berjalan dari pelan ke cepat itu menandakan bahwa kalian sedang melakukan percepatan.

• Percepatan didefinisikan sebagai perubahan kecepatan yang terjadi dalam tiap satuan waktu. Dirumuskan :
  

  

  
  
• Tanda “Δ” dibaca delta yang artinya perubahan/selisih.
• Percepatan merupakan jenis besaran vektor yang memiliki nilai dan arah.
• Percepatan dapat bernilai positif dan negatif.
• Percepatan akan bernilai positif jika benda bergerak dipercepat (kecepatan bertambah) atau percepatan searah dengan kecepatannya.
• Percepatan akan bernilai negatif jika benda bergerak diperlambat (kecepatan menurun) atau percepatan berlawanan arah dengan kecepatannya, biasa disebut perlambatan.

(a) percepatan bernilai positif (b) percepatan bernilai negatif

Contoh benda bergerak dipercepat :

• Benda menuruni bukit
• Benda jatuh bebas
• Mobil di “gas”

Contoh benda bergerak diperlambat :

• Benda menaiki bukit
• Benda dilempar ke atas

Contoh Soal :

 Jadi percepatan rata-rata mobil adalah 0,2 m/s2

REFERENSI

• Video referensi :
Beberapa video referensi terkait materi bisa dilihat dengan cara klik pada gambar. 

PENUGASAN MANDIRI

• Tugas dikerjakan di buku tugas dilengkapi cara mengerjakan (Diketahui, Ditanyakan Jawab) kemudian difoto.
• Tugas dikumpulkan melalui WA ke nomor HP Pak Arief maksimal 1 hari setelah pemberian tugas.
• Jangan lupa sampaikan salam dan perkenalkan diri dulu saat mengirimkan tugas.

Soal Latihan

1. Budi mengelilingi tanah lapang berbentuk persegi panjang dengan Panjang = 50 meter, dan lebar = 20 meter. Setelah mengelilingi tanah lapang sebanyak dua kali, Budi kembali ke posisi semula. Tentukan jarak dan perpindahan Budi tersebut !

2. Sebuah mobil bergerak sejauh 80 km ke arah timur, kemudian berbalik arah sejauh 30 km ke arah barat. Perjalanan tersebut memerlukan waktu 2 jam.

Tentukan kelajuan rata-rata dan kecepatan rata-rata mobil tersebut dalam perjalanannya !

3. Sebuah truk bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s. 5 detik kemudian kecepatannya berubah menjadi 15 m/s. Berapakah percepatan truk tersebut?

~ Tetap Semangat Belajar IPA #dirumahaja ~