Gerak dan Gaya: Memahami Peran Besaran Fisika dalam Kehidupan Sehari-hari (Materi IPA Kelas VII Kurikulum Merdeka)

Gerak dan Gaya: Memahami Peran Besaran Fisika dalam Kehidupan Sehari-hari

Buku Kurikulum Merdeka

Gerak dan gaya merupakan dua konsep penting dalam fisika yang secara tak terelakkan hadir dalam kehidupan sehari-hari kita. Dari cara kita bergerak dari satu tempat ke tempat lain hingga bagaimana kita memberikan dorongan untuk mengatasi rintangan seperti sebuah meja, semuanya melibatkan prinsip-prinsip gerak dan gaya. Dalam artikel ini, kita akan menjelajahi konsep-konsep ini lebih dalam.

 

1. Gerak Benda: Dari Rumah ke Sekolah

Sebagai langkah awal, mari kita pertimbangkan aktivitas sederhana: perjalanan kita ke sekolah. Bagaimana kita sampai di sana? Apakah naik mobil, sepeda motor, atau berjalan kaki? Dalam fisika, perpindahan dan jarak tempuh merupakan parameter penting. Pada dasarnya, gerak adalah perubahan posisi suatu benda terhadap titik acuan tertentu.

Ketika kita bergerak dari satu tempat ke tempat lain, kita melibatkan konsep posisi, perpindahan, dan jarak tempuh. Posisi awal dan akhir, perpindahan, serta jarak tempuh dapat diukur dan dihitung menggunakan besaran-besaran fisika yang relevan.

 

2. Sumbu Koordinat dan Kelajuan

Untuk memahami gerak secara lengkap, kita membutuhkan sumbu koordinat. Dalam hal ini, kita menggunakan sumbu koordinat kartesian dengan sumbu x dan y. Gerak satu dimensi atau gerak dalam satu arah pandang dapat diilustrasikan dengan menggunakan satu sumbu koordinat, misalnya, sumbu-x.

Kelajuan adalah parameter penting yang berkaitan dengan gerak. Dalam fisika, kelajuan didefinisikan sebagai perubahan posisi per satuan waktu. Kelajuan dapat dinyatakan sebagai kelajuan rata-rata atau kelajuan sesaat, tergantung pada situasi geraknya.

 

3. Kecepatan dan Kecepatan Rata-rata

Kecepatan adalah besaran vektor yang menggambarkan seberapa cepat atau lambat suatu benda bergerak. Kecepatan dapat dihitung dengan membandingkan jarak tempuh dengan waktu yang ditempuh, seperti yang dinyatakan dalam persamaan kecepatan: 

Apabila benda bergerak dengan kecepatan tetap, kita dapat menggunakan konsep kecepatan rata-rata, yang dinyatakan sebagai V = s/t dengan 

s sebagai jarak tempuh dan 

t sebagai waktu yang ditempuh.

 

4. Kecepatan dan Kecepatan Rata-rata

Kecepatan dan kelajuan seringkali dianggap sebagai konsep yang sama, namun sebenarnya ada perbedaan mendasar. Kelajuan hanya mengukur seberapa cepat suatu benda bergerak tanpa memperhatikan arahnya, sementara kecepatan mencakup magnitude (besarnya) dan arah gerak.

Selain itu, kecepatan dapat dianggap sebagai kelajuan dengan arah tertentu. Ini mempertimbangkan bahwa perubahan arah gerak juga akan mengubah kecepatan, meskipun kelajuan tetap.

 

5. Gaya: Menyelidiki Interaksi Benda

Gaya adalah konsep yang terkait erat dengan gerak. Saat kita mendorong atau menarik sesuatu, kita memberikan gaya pada benda tersebut. Gaya adalah pengaruh yang menyebabkan perubahan keadaan gerak atau bentuk suatu benda.

Gaya bisa bersifat dorongan atau tarikan dan dapat menyebabkan benda bergerak, berubah arah, atau bahkan berubah bentuk. Gaya diukur dalam satuan newton (N) dan dapat menghasilkan percepatan pada suatu benda.

 

6. Gaya Gesek: Penghambat atau Pendukung?

Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering mengalami gaya gesek. Gaya gesek adalah gaya yang timbul ketika dua permukaan bersentuhan dan menghasilkan hambatan terhadap gerak relatif antara keduanya. Gaya gesek dapat menjadi penghambat atau pendukung, tergantung pada konteksnya.

Meskipun gaya gesek banyak memberikan manfaat, ada kondisi di mana gaya gesek dapat merugikan. Pada mesin-mesin, gaya gesek dapat menyebabkan pemanasan dan keausan pada komponen mesin. Oleh karena itu, pelumas digunakan untuk mengurangi gaya gesek antar bagian mesin sehingga dapat beroperasi dengan lebih efisien.

 

7. Gaya Sentripetal dan Sentrifugal: Sensasi Saat Berbelok

Ketika berada dalam mobil yang berbelok, kita merasakan adanya gaya yang menarik atau mendorong kita. Gaya ini dikenal sebagai gaya sentripetal dan sentrifugal. Gaya sentripetal bekerja ke arah pusat lingkaran atau melengkung, sedangkan gaya sentrifugal terasa seolah-olah mendorong keluar dari pusat gerakan.

Gaya sentrifugal sebenarnya hanya merupakan efek inersia, kecenderungan suatu benda untuk tetap bergerak lurus dan melawan perubahan arah gerak. Sensasi ini terjadi karena tubuh kita cenderung melanjutkan geraknya secara lurus saat mobil berbelok.

 

8. Gaya Gravitasi: Menarik Semua Benda ke Bumi

Gaya gravitasi adalah gaya yang menarik semua benda dengan massa ke arah pusat bumi. Gaya ini disebabkan oleh adanya massa pada dua benda yang saling tarik menarik. Besarnya gaya gravitasi antara dua benda dapat dihitung menggunakan hukum gravitasi Newton.

Dengan 

F sebagai gaya gravitasi, 

G sebagai konstanta gravitasi, 

m_1 dan m_2 sebagai massa dua benda, dan 

r sebagai jarak di antara pusat kedua benda.

 

Penutup: Memahami Dunia Fisika di Sekitar Kita

Dengan memahami konsep-konsep gerak dan gaya, kita dapat melihat betapa pentingnya fisika dalam menjelaskan fenomena sehari-hari. Dari perjalanan ke sekolah hingga sensasi berbelok dalam mobil, konsep-konsep ini membantu kita merinci dan menggambarkan peristiwa di sekitar kita. Selanjutnya, kita dapat lebih menghargai interaksi kompleks antara benda-benda di alam semesta ini dan bagaimana konsep fisika mendukung pemahaman kita tentang dunia.

TES EMBUN PAGI