Gambar berikut adalah grafik v-t sebuah benda yang bergerak lurus
Perhatikan gambar di bawah. Pernahkah kalian naik kereta api? Jika pernah tentunya kalian sudah tahu bahwa sebagian besar bentuk lintasan kereta api (rel) adalah lurus. Ketika kereta api sudah melaju selama beberapa menit dari stasiun, biasanya masinis mengondisikan kecepatan kereta menjadi konstan atau tetap. Show
Di dalam fisika disebut apakah gerak kereta api pada rel yang lurus dengan kecepatan stabil seperti pada kasus di atas? untuk menjawab pertanyaan ini simak secara seksama penjelasan-penjelasan berikut ini.
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:
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 menjadai 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. Ciri-Ciri Gerak Lurus BeraturanSuatu benda dikatakan melakukan gerak lurus beraturan (GLB) apabila memenuhi beberapa ciri atau karakteristik sebgai berikut:
Rumus-Rumus Pada Gerak Lurus Beraturan Persamaan besaran-besaran fisika dalam gerak lurus beraturan (GLB) adalah sebagai berikut: Rumus KecepatanRumus kecepatan pada GLB dapat dituliskan sebagai berikut: Keterangan: v = kecepatan (m/s) s = perpindahan (m) t = waktu (s) Rumus KelajuanRumus kelajuan pada GLB dapat dituliskan sebagai berikut: 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.
Berdasarkan rumus kecepatan di atas, maka kita dapat mengetahui persamaan perpindahan, yaitu sebagai berikut: Keterangan: s = perpindahan (m) v = kecepatan (m/s) t = waktu (s) Rumus JarakDari persamaan kelajuan di atas, maka rumus jarak dapat dituliskan sebgai berikut: Jika benda selama selang waktu tertentu telah menempuh jarak sejauh s0 maka jarak akhir (st) benda tersebut dirumuskan: 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 BeraturanDalam 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: 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. Untuk lebih memahami tentang jenis-jenis grafik gerak benda beserta cara membaca grafiknya silahkan baca artikel tentang macam-macam grafik gerak benda dan cara membacanya. Grafik Hubungan Percepatan Terhadap Waktu (Grafik a-t) Pada GLBKarena 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 PembahasannyaSebuah 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 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 = (20 m/s)(400 s) = 8.000 m = 8 km QR = v2t = (25 m/s)(400 s) = 10.000 m = 10 km
Demikianlah artikel tentang pengertian gerak lurus beraturan (GLB), ciri-ciri, rumus, grafik dan contoh soal GLB beserta pembahasannya. Semoga dapat bermanfaat untuk Anda. Terimakasih atas kunjungannya dan sampai jumpa di Artikel berikutnya. |