Gerak Lurus Beraturan
Pengertian Gerak Lurus Beraturan
Gerak lurus
beraturan atau GLB merupakan salah satu dari sekian banyak Jenis Gerak Benda. Untuk mengetahui dengan mudah definisi
dari GLB kita cermatai dahulu asal kata gerak lurus beraturan. Kata gerak lurus
beraturan terbentuk dari tiga kata dasar, yaitu gerak, lurus dan teratur.
Gerak berarti
perubahan posisi atau kedudukan. Lurus menyatakan bentuk lintasan yang lurus
dan teratur menyatakan besar kecepatan yang konstan. Jadi dapat disimpulkan
bahwa:
Gerak Lurus Beraturan atau disingkat GLB adalah gerak suatu benda yang
lintasannya berupa garis lurus dengan kecepatan yang tetap (konstan) pada
selang waktu tertentu.
|
Yang dimaksud
dengan kecepatan tetap adalah benda menempuh jarak yang sama untuk selang waktu
yang sama. Misalkan sebuah mobil bergerak dengan kecepatan tetap 60 km/jam,
artinya tiap 1 jam mobil menempuh jarak 60 km, tiap ½ jam mobil menempuh jarak
30 km, atau tiap 1 menit mobil menempuh jarak 1 km.
Namun pada
kenyataannya, benda yang melakukan gerak lurus beraturan sangat sulit ditemukan
karena pada umumnya benda yang bergerak akan mengalami percepatan dan
perlambatan sehingga kecepatan menjadi tidak konstan. Benda hanya melakukan
gerak lurus beraturan untuk beberapa waktu tertentu. Contohnya adalah sebuah
kereta api yang bergerak pada lintasan rel yang lurus dan mobil yang bergerak
di jalan tol bebas hambatan.
Suatu benda dikatakan melakukan gerak
lurus beraturan (GLB) apabila memenuhi beberapa ciri atau karakteristik sebgai
berikut:
1. Lintasannya berbentuk garis lurus
|
2. Kecepatan benda tetap (v = konstan)
|
3. Percepatan benda nol (a = 0)
|
Kecepatan benda yang bergerak lurus
beraturan akan bernilai sama dengan kelajuannya jika panjang lintasan atau
jarak sama dengan besar perpindahan benda tersebut. Namun
jika jarak tempuh tidak sama dengan perpindahan benda maka besar kecepatan
benda lebih kecil daripada kelajuannya.
Rumus-Rumus Pada Gerak Lurus
Beraturan
Persamaan besaran-besaran fisika
dalam gerak lurus beraturan (GLB) adalah sebagai berikut:
Rumus Kecepatan
Rumus kecepatan pada GLB dapat
dituliskan sebagai berikut:
v
|
=
|
s
|
t
|
Keterangan:
v =
kecepatan (m/s)
s =
perpindahan (m)
t =
waktu (s)
Rumus Kelajuan
Rumus kelajuan pada GLB dapat
dituliskan sebagai berikut:
v
|
=
|
s
|
t
|
Keterangan:
v =
kelajuan (m/s)
s =
jarak (m)
t =
waktu (s)
rumus kecepatan dan kelajuan di atas memang
terlihat sama akan tetapi secara harfiah kedua besaran ini berbeda. Kecepatan
merupakan besaran vektor sehingga dapat berharga positif atau negatif
sedangkan kelajuan merupakan besaran skalar sehingga nilainya selalu
positif.
Info penting!
|
Rumus
kecepatan dan kelajuan di atas merupakan rumus kecepatan sesaat dan kelajuan sesaat, karena pada
dasarnya sulit sekali ditemukan benda yang dapat bergerak dengan kecepatan
yang konstan. Suatu benda hanya mengalami kecepatan yang konstan dalam selang
waktu yang sangat singkat sehingga digunakanlah rumus kecepatan dan kelajuan
sesaat.
|
Kelajuan
sesaat adalah total jarak yang ditempuh suatu benda pada selang waktu yang
sangat pendek. Sedangkan kecepatan sesaat adalah total perpindahan yang ditempuh
suatu benda pada selang waktu yang sangat pendek. Karena kecepatan sesaat
terjadi dalam waktu yang sangat singkat, maka kelajuan sesaat merupakan
besar/nilai dari kecepatan sesaat. Sehingga dalam gerak lurus beraturan
(GLB), konsep kecepatan dan kelajuan dianggap sama.
|
Untuk lebih memahami tentang kelajuan
dan kecepatan silahkan kalian baca artikel tentang Konsep kelajuan dan kecepatan.
Rumus Perpindahan
Berdasarkan rumus kecepatan di atas,
maka kita dapat mengetahui persamaan perpindahan, yaitu sebagai berikut:
s
|
=
|
v.t
|
Keterangan:
s =
perpindahan (m)
v =
kecepatan (m/s)
t =
waktu (s)
Rumus Jarak
Dari persamaan kelajuan di atas, maka
rumus jarak dapat dituliskan sebgai berikut:
s
|
=
|
v.t
|
Jika benda selama selang waktu
tertentu telah menempuh jarak sejauh s0 maka
jarak akhir (st)
benda tersebut dirumuskan:
st
|
=
|
s0 + v.t
|
Keterangan:
s =
jarak (m)
s0 =
jarak awal (m)
st =
jarak akhir (m)
v =
kelajuan (m/s)
t =
waktu (s)
sama halnya dengan konsep kecepatan
dan kelajuan pada gerak lurus beraturan (GLB), perpindahan dan jarak juga
dianggap sama. Namun secara harfiah perpindahan dan jarak merupakan besaran
yang berbeda. Untuk lebih memahami perbedaan jarak dan perpindahan silahkan
baca artikel tentang Konsep Jarak dan Perpindahan.
Macam-Macam Grafik Pada Gerak Lurus Beraturan
Dalam gerak lurus beraturan (GLB)
terdapat 3 jenis grafik, yaitu grafik hubungan jarak terhadap waktu, grafik
hubungan kecepatan terhadap waktu dan grafik hubungan percepatan terhadap
waktu. Ketiga jenis grafik tersebut berbentuk kurva linear (lurus). Berikut ini
adalah gambar grafik gerak benda pada GLB
Grafik Hubungan Jarak Terhadap Waktu (Grafik s-t) Pada
GLB
Dari gambar grafik di atas, kita
dapat menentukan besar atau nilai kecepatan yang dialami benda yaitu:
v
|
=
|
tan α
|
=
|
∆s
|
∆t
|
Grafik Hubungan Kecepatan Terhadap Waktu (Grafik v-t)
Pada GLB
Dari grafik v-t di atas, kita dapat
menentukan panjang lintasan atau jarak yang ditempuh benda. Panjang lintasan
akan sama dengan luas daerah yang dibentuk kurva dengan sumbu t.
s
|
=
|
Luas grafik
|
=
|
v.t
|
Untuk lebih memahami tentang
jenis-jenis grafik gerak benda beserta cara membaca grafiknya silahkan baca
artikel tentang Macam-macam grafik benda dan cara membacanya
Grafik Hubungan Percepatan Terhadap Waktu (Grafik a-t)
Pada GLB
Karena dalam gerak lurus beraturan
(GLB) nilai percepatan benda adalah nol, maka bentuk grafik hubungan percepatan
terhadap waktu pada GLB adalah sebagai berikut:
Contoh Soal GLB dan Pembahasannya
Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 72 km/jam. Pada jarak 18 km
dari arah yang berlawanan, sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 90 km. kapan
dan dimana kedua mobil akan berpapasan?
Penyelesaian
Penyelesaian
v1 = 72 km/jam
= 20 m/s
v2 = 90
km/jam = 25 m/s
Jarak kedua mobil = PQ = 18 km = 18.000 m
Misalkan titik R merupakan titik dimana kedua mobil berpapasan,
maka
PQ = PR + QR
Dengan:
PR = jarak tempuh mobil 1 (hijau)
QR = jarak tempuh mobil 2 (merah)
Sehingga:
PQ
|
= v1t
+ v2t
|
18.000
|
=
(20t + 25t)
|
18.000
|
=
45t
|
45 t
|
=
18.000
|
t
|
=
400 s
|
PQ = v1t = (20 m/s)(400 s) = 8.000 m = 8 km
QR = v2t = (25 m/s)(400 s) = 10.000 m = 10 km
Jadi kedua mobil tersebut berpapasan setelah 400 s bergerak, dan setelah mobil pertama menempuh 8 km atau setelah mobil kedua menempuh jarak 10 km.
Kalkulator sains (matematika, fisika, kimia, dsb) dengan penyelesaian step by step terbaik, kunjungi
ReplyDeleteScizeta.com