Gerak (fisika) – jenis, komponen, contoh, konsep terkait

Gerak didefinisikan sebagai perubahan posisi suatu benda dalam ruang terhadap suatu titik acuan dalam selang waktu tertentu. Ini dipelajari oleh fisika, khususnya dalam cabang-cabang kinematika dan dinamika.

Di antara dua bidang fisika ini, kinematika berurusan dengan studi tentang pergerakan benda tanpa mempertimbangkan apa yang menyebabkannya, sementara dinamika juga mempelajari pergerakan benda, tetapi dengan mempertimbangkan apa yang menyebabkannya bergerak.

Jenis-jenis gerak

1- Gerak beraturan

Ini adalah salah satu jenis gerak di mana, sepanjang perjalanan, besarnya kecepatan adalah konstan, yaitu: pada interval waktu yang sama ada perpindahan yang sama.

2- Gerak dipercepat

Ini adalah gerakan di mana ada perubahan (penurunan atau peningkatan) dalam besarnya kecepatan.

3- Gerak rektilinier

Ini adalah gerakan yang lintasannya adalah garis lurus. Ini bisa mulus dan dipercepat. Secara matematis, gerakan beraturan digambarkan dengan persamaan yang bersifat linier, sedangkan yang memiliki percepatan dengan suku umumnya berbentuk kuadrat.

4- Gerak melingkar

Jenis gerakan di mana posisi yang diambil benda berada di sekitar sumbu, semuanya berada pada jarak yang sama darinya, membentuk radius. Ini juga bisa mulus atau dipercepat. Representasi matematis dari gerakan-gerakan ini biasanya diberikan dalam bentuk fungsi sinus dan kosinus, karena lebih praktis untuk menggambarkannya dalam perpindahan sudut daripada dalam koordinat Cartesian.

5- Gerak parabola

Ini adalah jenis gerakan di mana lintasan menggambar parabola. Secara khusus, jenis gerakan ini terjadi melalui kombinasi gerak beraturan di “dasar” parabola dan gerakan dipercepat di zona lateral parabola.

6- Gerakan periodik atau osilasi

Ini adalah jenis gerakan di mana benda memiliki kecenderungan untuk melewati titik tertentu dengan beberapa keteraturan. Karena keteraturan ini, gerakan dijelaskan dalam bentuk sinus dan cosinus, karena karakter osilasi dari ekspresi matematika ini.

Komponen gerak

Ada beberapa faktor yang harus diperhatikan dalam mempelajari gerakan benda.

1- Posisi

Posisi suatu benda adalah tempat yang ditempatinya dalam ruang terhadap suatu titik acuan. Titik referensi ini harus selalu ditentukan, karena merupakan parameter yang harus diperhitungkan saat melakukan pengukuran.

2- Lintasan

Ini adalah jejak yang diambil dari berbagai posisi yang diambil tubuh selama gerakannya. Lintasannya tergantung pada jenis gerakan yang dilakukan tubuh; Ini bisa lurus atau lengkung; melingkar (gerakan roda), elips (gerakan planet-planet), parabola (gerakan proyektil), antara lain.

3- Perpindahan

Ini adalah panjang jejak yang menghubungkan titik awal dan akhir gerakan dengan cara yang paling langsung, yang menunjukkan seberapa banyak suatu benda bergerak dari lokasi awalnya. Penting untuk dicatat bahwa jarak dapat dipahami sebagai panjang garis lurus yang menghubungkan awal dan akhir lintasan, namun ini hanya berlaku pada permukaan datar; pada permukaan melengkung, kurva dengan panjang terpendek diambil.

4- Kecepatan

Jumlah ruang yang ditempuh benda dalam selang waktu tertentu. Secara matematis didefinisikan sebagai hasil bagi antara jarak yang ditempuh dan waktu yang dibutuhkan perpindahan ini. Ada dua jenis kecepatan:

  • Kecepatan rata-rata: Dihitung dalam interval waktu yang relatif lebar, dari beberapa jam hingga detik.
  • Kecepatan sesaat: Ini adalah ukuran kecepatan pada saat tertentu. Hal ini dicapai dengan mempertimbangkan interval waktu yang cenderung bernilai nol, yang dapat dipahami sebagai instan. Jenis perhitungan ini dipahami dalam kalkulus diferensial, cabang matematika yang mempelajari efek variasi kecil.

Detail penting yang membedakan kecepatan rata-rata dari sesaat adalah yang pertama hanya memperhitungkan jarak yang ditempuh dan waktu yang diperlukan untuk menempuhnya, dengan asumsi bahwa gerakan terjadi terus menerus dan tanpa variasi. Dengan ini, menggunakan kecepatan rata-rata berarti mengesampingkan informasi yang merespons apa yang terjadi selama perjalanan.

5- Percepatan

Perubahan beberapa sifat kecepatan benda dalam interval waktu. Besaran ini juga dapat diklasifikasikan sebagai percepatan rata-rata atau percepatan sesaat, mengikuti esensi definisi yang terkait dengan kecepatan.

Contoh

  • Gerak mobil dalam garis lurus: Ini adalah contoh klasik dari gerak rektilinier. Perancang mobil umumnya memiliki trek lurus di mana karakteristik tertentu dari mobil diuji, seperti waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kecepatan kritisnya (kecepatan yang dapat ditahan mesin) atau akselerasinya.
  • Pergerakan proyektil: Terutama diterapkan pada area balistik, di mana personel ahli perlu mengetahui arah dan sudut tumbukan untuk dapat menentukan tempat tentatif dari mana tembakan dilakukan.
  • Pergerakan planet: Dari Kepler diketahui bahwa pergerakan planet terjadi dalam lintasan elips, yang juga menetapkan hukum untuk menggambarkannya dan memprediksi posisinya.
  • Gerakan jarum jam: Ini adalah contoh terbaik dari gerakan melingkar seragam, karena masing-masing jarum memiliki perpindahan sudut yang sama dalam interval waktu yang sama.
  • Gerakan pendulum: Gerakan osilasi didasarkan pada ekspresi matematika yang menggambarkan gerakan pendulum. Dalam situasi ideal, saat ini

Related Posts