Apa pengertian gerak secara fisika? Gerak merupakan perubahan posisi atau kedudukan suatu titik atau benda terhadap titik acuan tertentu. Berdasarkan bentuk lintasannya gerak dapat dibedakan menjadi dua yaitu gerak translasi (pergeseran) dan gerak rotasi (melingkar).
Gerak translasi dapat didefinisikan sebagai gerak pergeseran suatu benda dengan bentuk dan lintasan yang sama di setiap titiknya. Jadi sebuah benda dapat dikatakan melakukan gerak translasi (pergeseran) apabila setiap titik pada benda itu menempuh lintasan yang bentuk dan panjangnya sama. Contoh gerak translasi silahkan lihat gambar di bawah ini.
Gambar di atas merupakan gerak sebuah balok di atas suatu permukaan datar tanpa mengguling, dari posisi 1 ke posisi 2 pada jarak yang sama yaitu sebesar s.
Sedangkan, gerak rotasi dapat didefinisikan sebagai gerak suatu benda dengan bentuk dan lintasan lingkaran di setiap titiknya. Jadi, benda disebut melakukan gerak rotasi jika setiap titik pada benda itu (kecuali titik-titik pada sumbu putar) menempuh lintasan berbentuk lingkaran. Sumbu putar adalah suatu garis lurus yang melalui pusat lingkaran dan tegak lurus pada bidang lingkaran. Contoh gerak rotasi silahkan lihat gambar di bawah ini.
Gambar di atas merupakan contoh gerak rotasi, di mana setiap titik pada benda yang berotasi bergerak melingkar mengelilingi sumbu putarnya.
Apa yang menyebabkan suatu benda mengalami gerak translasi dan gerak rotasi? Penyebab suatu benda mengalami gerak translasi karena adanya gaya yang bekerja pada benda tersebut. Sedangkan, penyebab suatu benda mengalami gerak rotasi karena adanya momen gaya (torsi) yang bekerja pada benda tersebut. Apa itu gaya?Apa itu momen gaya (torsi)?
Penyebab Dari Gerak Rotasi
Pernahkan kamu memperhatikan sebuah ban mobil atau kipas angin yang bergerak? Jika kita cermati, maka ada titik yang menjadi acuan perputarannya terdapat pada ujung tumpuan ketika ban mobil atau kipas angina berputar. Hal tersebut dinamakan dengan gerak rotasi.
Gerak rotasi adalah suatu gerakan di mana benda berputar di sekitar sumbu tetap. Dalam gerak rotasi terdapat besaran-besaran fisika seperti sudut dan radian, kecepatan sudut dan percepatan sudut. Beberapa contoh gerak rotasi yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari, misalnya ban sepeda motor yang berputar, wahana bianglala yang berputar, dan lain sebagainya. Apa penyebab gerak rotasi?
Sebuah benda dapat melakukan gerak karena adanya gaya (hukum newton I dimana jika ∑ F = 0 benda dikatakan diam). Sedangkan untuk melakukan gerak rotasi maka haruslah ada resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut yakni momen gaya atau torsi.
Momen Gaya atau torsi dilambangkan dengan (τ) merupakan suatu besaran yang menyebabkan benda berotasi. Momen gaya atau torsi dihasilkan dari pengaruh besarnya gaya yang dikenakan pada suatu benda di titik tertentu dari sumbu putar benda tersebut. Momen gaya atau torsi dirumuskan sebagai berikut :
τ = F × d
Selain itu, momen gaya juga dapat dirumuskan dengan persamaan:
∑ τ = I α
Dengan : Σ τ = momen gaya
I = momen inersia
α = pernepatan sudut
Jika pada benda bekerja momen gaya, maka benda mengalami percepatan sudut yang berati benda akan bergerak secara rotasi. Jadi dapat disimpulkan bahwa penyebab dari gerak rotasi adalah Momen Gaya atau Torsi
Gerak Translasi
Gerak translasi , disebut juga gerak translasi, terjadi ketika semua titik pada benda tegar bergerak secara tandem. Tidak ada perubahan orientasi objek relatif terhadap suatu titik tetap—hanya objek yang berpindah dari satu posisi ke posisi lain. Semua titik pada benda mempunyai besar kecepatan dan percepatan yang sama pada setiap saat. Dengan kata lain, semua titik mempunyai lintasan yang sama. Gerak translasi dapat terjadi dalam satu, dua, atau tiga dimensi.
Jenis Gerak Translasi
1. Gerak Lurus
Pada gerak lurus, benda bergerak lurus pada lintasan tertentu. Ini adalah gerakan satu dimensi.
Contoh
Sebuah kereta api bergerak pada jalurnya
Seorang pria berjalan menyusuri jalan setapak
Burung terbang di langit
Sebuah perahu berlayar menyusuri sungai
2. Gerak lengkung
Pada gerak lengkung, gerak suatu benda berada pada lintasan lengkung yang lintasannya mengikuti hukum gerak. Itu bisa terjadi dalam dua atau tiga dimensi.
Sebuah proyektil melewati udara
Sebuah peluru ditembakkan dari pistol
Sebuah mobil balap di tikungan
Sebuah batu terkena ketapel
Contoh Gerak Translasi
Perbedaan Antara Gerak Translasi dan Rotasi
Gerak translasi melibatkan pergerakan suatu benda dalam satu atau lebih dimensi. Di sisi lain, gerak rotasi melibatkan perputaran terus menerus suatu benda pada sumbu imajiner. Ada analogi yang kuat antara keduanya.
Gerak Translasi vs. Rotasi
Tabel di bawah ini membandingkan besaran fisis yang berhubungan dengan gerak translasi dan rotasi.
Pada baling-baling kipas angin berputar 25 rad/s. Apabila momen inersia kipas angin adalah 0,002 kg m2, Maka tentukan momentum sudut kipas angin tersebut !
Tidak ada komentar:
Posting Komentar