Belajar Fisika Gerak Lurus Beraturan: Definisi, Ciri, Rumus, Grafik, Pola Soal Dan Pembahasan
Perhatikan gambar di bawah. Pernahkah kalian naik kereta api? Jika pernah tentunya kalian sudah tahu bahwa sebagian besar bentuk lintasan kereta api (rel) ialah lurus. Ketika kereta api sudah melaju selama beberapa menit dari stasiun, biasanya masinis mengondisikan kecepatan kereta menjadi konstan atau tetap.
blogspot.com/-VdCaS7y_m2I/WSMST1lhpJI/AAAAAAAAAr4/4Hd-Fpl6R24q6DRIpfqqm7lNO6FmaEspQCPcB/s1600/ilustrasi%2Bglb.JPG" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;">
Di dalam fisika disebut apakah gerak kereta api pada rel yang lurus dengan kecepatan stabil menyerupai pada masalah 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 gampang 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. Makara sanggup disimpulkan bahwa:
Gerak Lurus Beraturan atau disingkat GLB ialah gerak suatu benda yang lintasannya berupa garis lurus dengan kecepatan yang tetap (konstan) pada selang waktu tertentu. |
Yang dimaksud dengan kecepatan tetap ialah benda menempuh jarak yang sama untuk selang waktu yang sama. Misalkan sebuah kendaraan beroda empat bergerak dengan kecepatan tetap 60 km/jam, artinya tiap 1 jam kendaraan beroda empat menempuh jarak 60 km, tiap ½ jam kendaraan beroda empat menempuh jarak 30 km, atau tiap 1 menit kendaraan beroda empat menempuh jarak 1 km.
Namun pada kenyataannya, benda yang melaksanakan gerak lurus beraturan sangat sulit ditemukan alasannya ialah pada umumnya benda yang bergerak akan mengalami percepatan dan perlambatan sehingga kecepatan menjadai tidak konstan. Benda hanya melaksanakan gerak lurus beraturan untuk beberapa waktu tertentu. Contohnya ialah sebuah kereta api yang bergerak pada lintasan rel yang lurus dan kendaraan beroda empat yang bergerak di jalan tol bebas hambatan.
Ciri-Ciri Gerak Lurus Beraturan
Suatu benda dikatakan melaksanakan 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 bila panjang lintasan atau jarak sama dengan besar perpindahan benda tersebut. Namun bila 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) ialah sebagai berikut:
Rumus Kecepatan
Rumus kecepatan pada GLB sanggup dituliskan sebagai berikut:
v | = | s |
t |
Keterangan:
v = kecepatan (m/s)
s = perpindahan (m)
t = waktu (s)
Rumus Kelajuan
Rumus kelajuan pada GLB sanggup 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 sanggup 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, alasannya ialah intinya sulit sekali ditemukan benda yang sanggup 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 ialah total jarak yang ditempuh suatu benda pada selang waktu yang sangat pendek. Sedangkan kecepatan sesaat ialah 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 perihal kelajuan dan kecepatan silahkan kalian baca artikel perihal konsep kelajuan dan kecepatan. Dan bila kalian belum memahami konsep perihal besaran vektor dan skalar silahkan kalian baca artikel perihal pengertian dan teladan besaran vektor dan besaran skalar.
Rumus Perpindahan
Berdasarkan rumus kecepatan di atas, maka kita sanggup 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 sanggup dituliskan sebgai berikut:
s | = | v.t |
Jika benda selama selang waktu tertentu telah menempuh jarak sejauh s0 maka jarak final (st) benda tersebut dirumuskan:
st | = | s0 + v.t |
Keterangan:
s = jarak (m)
s0 = jarak awal (m)
st = jarak final (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 perihal konsep jarak dan perpindahan.
Macam-Macam Grafik Pada Gerak Lurus Beraturan
Dalam gerak lurus beraturan (GLB) terdapat 3 jenis grafik, yaitu grafik relasi jarak terhadap waktu, grafik relasi kecepatan terhadap waktu dan grafik relasi percepatan terhadap waktu. Ketiga jenis grafik tersebut berbentuk kurva linear (lurus). Berikut ini ialah gambar grafik gerak benda pada GLB
Grafik Hubungan Jarak Terhadap Waktu (Grafik s-t) Pada GLB
blogspot.com/-VPBAV_BFhZ0/WSMSTHUZNpI/AAAAAAAAArw/fIhaU1TwCucD0M4eqL163lipTxIXvfJIACPcB/s1600/grafik%2Bs-t%2BGLB.JPG" imageanchor="1" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;">
blogspot.com/-VPBAV_BFhZ0/WSMSTHUZNpI/AAAAAAAAArw/fIhaU1TwCucD0M4eqL163lipTxIXvfJIACPcB/s320/grafik%2Bs-t%2BGLB.JPG" title="Belajar Fisika Gerak Lurus Beraturan: Definisi, Ciri, Rumus, Grafik, Contoh Soal dan Pembahasan" width="320" />
Dari gambar grafik di atas, kita sanggup memilih besar atau nilai kecepatan yang dialami benda yaitu:
v | = | tan α | = | ∆s |
∆t |
Grafik Hubungan Kecepatan Terhadap Waktu (Grafik v-t) Pada GLB
blogspot.com/-JrJHgEzMxsc/WSMSTj7Lz4I/AAAAAAAAAr0/X5QfObUxG_AxoDjzOTe0Z70Z-FJPkE2HwCPcB/s1600/grafik%2Bv-t%2BGLB.JPG" imageanchor="1" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;">
blogspot.com/-JrJHgEzMxsc/WSMSTj7Lz4I/AAAAAAAAAr0/X5QfObUxG_AxoDjzOTe0Z70Z-FJPkE2HwCPcB/s320/grafik%2Bv-t%2BGLB.JPG" title="Belajar Fisika Gerak Lurus Beraturan: Definisi, Ciri, Rumus, Grafik, Contoh Soal dan Pembahasan" width="320" />
Dari grafik v-t di atas, kita sanggup memilih panjang lintasan atau jarak yang ditempuh benda. Panjang lintasan akan sama dengan luas tempat yang dibuat kurva dengan sumbu t.
s | = | Luas grafik | = | v.t |
Untuk lebih memahami perihal jenis-jenis grafik gerak benda beserta cara membaca grafiknya silahkan baca artikel perihal macam-macam grafik gerak benda dan cara membacanya.
Grafik Hubungan Percepatan Terhadap Waktu (Grafik a-t) Pada GLB
Karena dalam gerak lurus beraturan (GLB) nilai percepatan benda ialah nol, maka bentuk grafik relasi percepatan terhadap waktu pada GLB ialah sebagai berikut:
blogspot.com/-Zn1dgFwKerc/WSMSS3DVySI/AAAAAAAAAro/4TWEWCxxtRMZfVUVBENrtBwGEMApPFz3gCPcB/s1600/grafik%2Ba-t%2BGLB.JPG" imageanchor="1" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;">blogspot.com/-Zn1dgFwKerc/WSMSS3DVySI/AAAAAAAAAro/4TWEWCxxtRMZfVUVBENrtBwGEMApPFz3gCPcB/s320/grafik%2Ba-t%2BGLB.JPG" title="Belajar Fisika Gerak Lurus Beraturan: Definisi, Ciri, Rumus, Grafik, Contoh Soal dan Pembahasan" width="320" />
Contoh Soal GLB dan Pembahasannya
Sebuah kendaraan beroda empat bergerak dengan kecepatan 72 km/jam. Pada jarak 18 km dari arah yang berlawanan, sebuah kendaraan beroda empat bergerak dengan kecepatan 90 km. kapan dan dimana kedua kendaraan beroda empat akan berpapasan?
blogspot.com/-0slUtBppmqk/WSMSS__g5EI/AAAAAAAAArs/qMH4XbXoVSk3T9oiKCdcN8AG2QJFPyREwCPcB/s1600/contoh%2Bsoal%2BGLB.JPG" imageanchor="1" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;">
blogspot.com/-0slUtBppmqk/WSMSS__g5EI/AAAAAAAAArs/qMH4XbXoVSk3T9oiKCdcN8AG2QJFPyREwCPcB/s400/contoh%2Bsoal%2BGLB.JPG" title="Belajar Fisika Gerak Lurus Beraturan: Definisi, Ciri, Rumus, Grafik, Contoh Soal dan Pembahasan" width="400" />
Penyelesaian
v1 = 72 km/jam = 20 m/s
v2 = 90 km/jam = 25 m/s
Jarak kedua kendaraan beroda empat = PQ = 18 km = 18.000 m
untuk lebih memahami perihal cara konversi satuan, baca artikel perihal cara mengubah satua dari sistem MKS ke CGS atau ke satuan lainnya. |
Misalkan titik R merupakan titik dimana kedua kendaraan beroda empat berpapasan, maka
PQ = PR + QR
Dengan:
PR = jarak tempuh kendaraan beroda empat 1 (hijau)
QR = jarak tempuh kendaraan beroda empat 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 kendaraan beroda empat tersebut berpapasan sesudah 400 s bergerak, dan sesudah kendaraan beroda empat pertama menempuh 8 km atau sesudah kendaraan beroda empat kedua menempuh jarak 10 km.
Demikianlah artikel perihal pengertian gerak lurus beraturan (GLB), ciri-ciri, rumus, grafik dan teladan soal GLB beserta pembahasannya. Semoga sanggup bermanfaat untuk Anda. Terimakasih atas kunjungannya dan hingga jumpa di Artikel berikutnya.
