Gerak Lurus Beraturan & Gerak Lurus Berubah Beraturan

Sebagai pelajar, tentunya kalian pernah naik kendaraan umum seperti Bus atau Angkot ke sekolah bukan ? Apakah kendaraan tersebut selalu melaju dengan kecepatan yang tetap atau stabil ?

Pastinya tidak kan ? Kadang tetap, kadang melambat ketika akan menurunkan penumpang, dan kadang juga dipercepat ketika ada Bus lain yang hendak mendahului di belakangnya.

Tahukah kamu bahwa peristiwa – peristiwa tersebut merupakan sebagian kecil dari contoh Gerak Lurus Beraturan dan Gerak Lurus Berubah Beraturan yang merupakan materi pelajaran Fisika tentang macam – macam gerak yang  akan kita pelajari pada kesempatan ini.

Gerak Lurus Beraturan dan Gerak Lurus Berubah Beraturan

Sebelum kita masuk pada pembahasan GLB (Gerak Lurus Beraturan) & GLBB (Gerak Lurus Berubah Beraturan), perlu diketahui, bahwa dua gerak tersebut termasuk ke dalam cakupan pembahasan tentang gerak secara umum yaitu Gerak Lurus.

Apa itu gerak lurus ? Yaitu gerak benda yang berada pada lintasan lurus. Sebgaimana Bus dan Angkot yang telah kita gambarkan diatas. Ketika ia melaju pada track (jalur) yang lurus, berarti kendaraan tersebut sedang melakukan Gerak Lurus.

1. Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Oke ! Sekarang kita masuk pada bahasan pertama, yaitu Gerak Lurus Beraturan atau yang sering disingkat dengan GLB.

Apa sih yang dimaksud GLB ?

GLB adalah gerak sebuah benda pada lintasan lurus dengan kecepatan konstan/ tetap. Contohnya seperti bus yang melaju dengan kecepatan konstan pada jalur yang lurus.

Contoh gerak lurus beraturan lainnya yang juga sering kita jumpai yaitu laju kereta pada rel yang dengan kecepatan tetap, kemudian juga gerak mobil di jalan tol yang lurus dengan kecepatan yang tetap.

Lalu, apa yang bisa kita tangkap dari beberapa contoh tersebut ? Ada sebuah kata kunci yang bisa kita pegang untuk memberi tanda atau ciri gerak lurus beraturan, apa itu ? “Kecepatan Konstan” atau kecepatan tetap dan lintasan yang lurus.

Sekarang mari kita perhatikan contoh, Bus yang melaju dengan kecepatan konstan pada jalanan lurus. Dari sini bisa kita ambil beberapa besaran / variable yang terdapat di dalamnya, apa sajakah itu ?

  • Pertama Bus melaju dengan kecepatan konstan, berarti di sini Bus memiliki sebuah kecepatan yang disimbolkan dengan ” ν 
  • Kedua, Bus tersebut melaju pada sebuah lintasan lurus, pastinya Bus akan bergerak dari titik awal ke titik akhir. Berarti di sini terdapat jarak yang ditempuh oleh Bus, disimbolkan dengan ” 
  • Selanjutnya, untuk menempuh jarak s secara otomatis Bus tersebut membutuhkan waktu, disimbolkan dengan ” 

Inilah uniknya dan hebatnya Fisika. Dari ketiga besaran – besaran tersebut kita bisa menghubungkan satu dengan lainnya melalui sebuah persamaan. Persamaan tersebut disebut dengan Rumus.

Rumus Gerak Lurus Beraturan.

Rumus dalam GLB sangatlah sederhana, yaitu hanya menghubungkan tiga macam besaran yang terlibat.

rumus gerak lurus beraturan

Keterangan :

  • s = Jarak tempuh (m)
  • ν = Kecepatan (m/s)
  • t = Waktu tempuh (s)

Dengan hubungan tersebut kita bisa menentukan salah satu variable besaran apabila kita mengetahui dua variable lainnya. Kita dapat menghitung kecepatan, jarak tempuh dan juga waktu untuk menempuh jarak tertentu pada benda yang mengalami gerak lurus beraturan.

Untuk mempermudah kita memahami hubungan antar besaran – besaran tersebut, berdasarkan persamaan di atas, dapat dilihat bahwa faktor yang memengaruhi gerak GLB.

Berikut ini hubungan antara Jarak ” ” dan waktu tempuh ” ” terhadap kecepatan benda dalam GLB.

grafik gerak lurus beraturan

Grafik hubungan antara jarak ( s ) dengan waktu ( t ) dinyatakan dengan garis linera (garis lurus) yang berarti bahwa, semakin jauh jarak yang ditempuh oleh benda, maka akan membutuhkan waktu semakin banyak.

Apabila kita  gambarkan grafik antara kecepatan ( v) dan waktu ( t ), Maka gambar grafik berupa garis lurus horisontal. Artinya, pada Gerak Lurus Beraturan (GLB), tidak mengalami percepatan alias besarnya percepatan ( a ) adalah nol ( 0 ).

grafik gerak lurus beraturan

Untuk bisa memahami materi ini lebih dalam,  sekarang mari kita perhatikan contoh persoalan gerak lurus beraturan berikut ini.

 

Sebuah mobil melaju pada lintasan lurus dengan kecepatan 100 km/jam. Berapakah jarak yang ditempuh mobil tersebut, saat mobil sudah berjalan selama 120 menit?

Dari soal tersebut kita bisa bayangkan bahwa ada sebuah mobil bergerak pada jalan yang lurus. Dalam soal tersebut diketahui juga bahwa kecepatannya adalah 100 Km/jam, berarti kecepatanya konstan. Setelah mobil berjalan selama 120 menit, berapakah jarak yang sudah ditempuh oleh mobil tersebut ?

Untuk mempermudah kita dalam menyelesaikan persoalan fisika, biasanya terlebih dahulu kita terjemahkan bahasanya menjadi bahasa matematis.

Tujuannya untuk mempersingkat dan mempermudah kita menganalisanya serta melihat hubungan antar variable yang terdapat didalamnya. Maka dari soal kita bisa jadikan seperti berikut ini :

# Diketahui :

  • Kecepatan ( v ) = 100 Km/Jam ; 27,8 m/s
  • Waktu ( t ) = 120 menit ; 7200 s

# Ditanyakan : 

  • Jarak yang ditempuh ( s )

# Jawab :

Dengan melihat rumus hubungan antara ketiga variable tersebut dapat dengan mudah kita hitung berapa jarak yang sudah ditempuh oleh mobil tersebut :

soal gerak lurus beraturan

 

 

 

2. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Sekarang kita lanjutkan bahasan kita tentang macam gerak lurus yang kedua yaitu gerak lurus berubah beraturan atau yang sering disingkat dengan GLBB.

Masih ingat dengan cerita bus di awal bahasan materi ini ? Ketika bus akan menurunkan penumpang, secara otomatis, sang sopir akan menginjak rem sehingga bus akan berhenti dengan perlahan. Itulah contoh mudah Gerak Lurus Berubah Beraturan yang kita jumpai sehari – hari.

Jadi, dapat kita definisikan bahwa Gerak Lurus Berubah Beraturan adalah gerak benda pada lintasan lurus dengan kecepatan yang berubah setiap saat secara teratur. Atau dengan kata lain memiliki percepatan konstan.

Artinya, kecepatan benda tersebut dapat bertambah cepat ataupun bertambah lambat secara teratur. Apabila bertambah cepat, maka gerak benda mengalami percepatan ( a = bernilai + ) sedangkan  ketika gerak diperlambat,  ( a = bernilai – ).

Meski demikian, perlu kita ingat bahwa Gerak Lurus Berubah Beraturan ( GLBB ), selain memiliki percepatan yang konstan, juga memiliki arah.

Mengapa demikian ?

Karena kita ketahui bahwa, perceptan merupakan besara vektor dimana ia memilliki besar dan juga arah.

Apabila terdapat kasus dimana besar percepatan suatu benda konstan namun arahnya berubah, maka tidak bisa kita katakan sebagai GLBB. Begitupula sebaliknya, jika arah percepatan benda konstan tetapi nilainya berubah, gerak tersebut juga bukanlah termasuk GLBB.

Rumus Gerak Lurus Beraturan

Sebagaimana gerak lurus beraturan ( GLB ), Gerak Lurus Berubah Beraturan juga mempunyai variable yang sama. Hanya saja terdapat beberapa variable lain yaitu adanya kecepatan awal ( v0 ) dan juga percepatan ( a ). 

rumus gerak lurus berubah beraturan

Keterangan : 

  • s = jarak yang ditempuh ( m)
  • t = waktu ( s )
  • a = percepatan ( m/s)
  • v0 = kecepatan awal ( m/s )
  • vt = kecepatan saat waktu tertentu ( m/s )

Pada GLBB hubungan antar masing – masing variable yang berpengaruh juga bisa kita gambarkan dalam sebuah grafik untuk memudahkan kita dalam memahami konsepnya. Berikut grafik hubungan antara jarak ( s ) dan waktu ( t ) dan GLBB.

grafik glbb

Selain hubungan jarak dan waktu, kita juga bisa menggambarkan hubungan kecepatan ( v )dan waktu ( t ) pada GLBB sebagai berikut : 

grafik v dan t pada glbb

Dari grafik diatas kita dapat dengan mudah mengetahui perbedaan antara GLB dan GLBB. Dimana pada GLBB kecepatan bertambah yang ditunjukan dengan grafik linear terhadap waktu, sedangkan pada GLB keceptan konstan terhadap waktu sebagaimana ditunjukan oleh garis horisontal. 

Selanjutnya untuk dapat mengenal lebih dalam dan agar kita tidak gagal paham, berikut contoh soal yang mudah tentang Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB). 

 Sebuah Bus dipercepat oleh pengemudinya seusai menurunkan salah satu penumpangnya. Setelah 20 detik, Bus melaju dengan kecepatan konstan 30 Km/ Jam. Jika dari Bus berhenti hingga mencapai kecepatan konstan adalah 50 m. Hitunglah percepatan Bus tersebut ?

Seperti biasa, mari kita translate menjadi bahasan matematis yang simpel agar mudah dipahami dan diselesaikan. 

# Diketahui : 

  • Waktu tempuh ( t ) = 20 s
  • Kecepatan Konstan adalah kecepatan pada waktu tertentu yaitu ( vt ) = 30 Km/ Jam ; 8,3 m/s
  • Kecepatan awal ( v) = 0 ; karena Bus awalnya berhenti dari menurunkan penumpangnya. 
  • Jarak Bus mencapai kecepatan konstan ( t ) = 50 m 

# Ditanya :

  • Hitung percepatan ( a ), yaitu perubahan kecepatan dari bus berhenti hingga mencapai keceptan konstan. 

# Jawab : 

Kasus diatas jelas merupakan peristiwa GLBB, karena Bus berjalan dipercepat. Jadi di sini terdapat perubahan kecepatan ( v ).  Untuk menyelesaikannya, kita bisa gunakan hubungan pada persamaan pertama.

Untuk lebih jelasnya, lihat pembahasan berikut ini : 

pembahasan soal GLBB 

 

 

 

 

 

Ingat, untuk memahami lebih dalam tentang Gerak Lurus Beraturan ( GLB ) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB), perlu banyak – banyak latihan soal. Karena peristiwa yang berhubungan dengan kedua gerak ini sangatlah banyak. Diantaranya yang masih termasuk dalam GLBB yaitu Gerak Jatuh Bebas yang akan kita pelajari mendatang.

Namun, apabila kita telah paham konsepnya, maka seperti apapun kasus dan persoalannya. Pasti kita dapat menganalisa dan menyelesaikannya dengan baik. Untuk kesempatan kali ini, sekian dulu, besok akan kita lanjutkan dengan materi selanjutnya yang tidak kalah asik dari sekarang. 

Baca juga : Tips belajar fisika agar cepat bisa

Leave a Reply