.png "Gerak Lurus Beraturan")
Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Gerak atau laju adalah besaran skalar, Bila Benda bergerak memerlukan waktu (t) untuk menempuh jarak (d), maka:
Kecepatan adalah besaran Vektor, Jikalau benda dalam waktu (t) mengalami perpindahan sejauh (s) atau (x), maka:
Arah vektor kecepatan adalah sama dengan arah vektor perpindahan
Gerak Lurus Beraturan adalah Gerak Lurus dengan kecepatan konstan.
Contoh soal:
Sebuah kereta api kecepatannya dicatat tiap stasiun; Dari stasiun A ke Stasiun B
bergerak 30 km ditempuh dalam waktu 0,5 jam, Dari stasiun B ke stasium C
berjarak 45 km ditempuh dalam waktu 1 jam, sedangkan dari stasiun C ke stasiun D
berjarak 60 km ditempuh dalam waktu 1,5 jam, Tentukan:
a. Kecepatan rata-rata
b. Jarak tempuh seluruhnya
Percepatan adalah besaran yang menyatakan perubahan kecepatan terhadap waktu.
dimana:
V0 = kecepatan awal
Vf = kecepatan akhir
t = waktu yang diperlukan agar perubahan kecepatan terjadi Satuan Percepatan adalah kecepatan dibagi waktu = m / s^2
Percepatan merupakan besaran Vektor, dimana percepatan mempunyai arah Vf - V0 , yaitu perubahan dalam kecepatan.
Gerak Lurus Berubah Beraturan
Adalah gerak lurus yang kecepatannya berubah secara beraturan atau percepatannya tetap. Percepatan dikatakan konstan bila percepatan tidak berubah terhadap waktu.
Ada dua macam gerak lurus berubahan beraturan yaitu:
- Gerak lurus dipercepat beraturan ( a > 0)
- Gerak lurus diperlambat beraturan (a < 0)
Hubungan antara kecepatan (v) dan waktu (t) seperti pd Gambar:
Selanjutnya, mari kita lihat bagaimana menghitung posisi benda setelah waktu t (pd saat t) ketika benda tersebut mengalami percepatan konstan.
Definisi kecepatan rata-rata adalah:
yang bisa kita tulis ulang .(untuk mencari x) sebagai
Karena kecepatan bertambah secara beraturan, kecepatan rata-rata, v, akan berada di tengah-tengah antara kecepatan awal dan akhir:
....(Kecepatan Rata-rata ketika Percepatan Konstan)
(Agar diperhatikan: persamaan ini biasanya tidak berlaku jika percepatan tidak konstan.) Kita gabungkan dua persamaan terakhir dengan Persamaan : x = x0 v.t
Jika pd situasi dimana waktu tidak diketahui maka kita turunkan persamaan
Kita sekarang mempunyai empat persamaan yang menghubungkan posisi (jarak = x), kecepatan (v), percepatan (a) dan waktu (t), jika percepatannya (a) konstan.
Gerak Jatuh Bebas dan Gerak Vertikal ke Atas
Gerak jatuh bebas adalah gerak berubah beraturan yang terjadi akibat adanya percepatan gravitasi bumi (g), shg arah geraknya vertikal (menuju pusat bumi).
Jika gerakanya dari bawah ke atas dengan kecepatan awal v0 disebut GERAK VERTIKAL Ke ATAS.
Perbedaan antara Gerak Lurus Berubah Beraturan dengan Gerak Jatuh Bebas :
Jika sebuah benda dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal v0 pd saat mencapai puncak benda sementara akan berhenti (v=0)
v0 – g.t = 0
v0 = g . t
Kemudian benda akan turun shg mengalami gerak jatuh bebas. Ketinggian Maksimum berlaku:
Gerak Melingkar
Gerak melingkar adalah gerak beraturan yang lintasanya berupa lingkaran, yakni mengitari titik atau sumbu tertentu dengan jarak yang tetap.
1. Gerak Melingkar Beraturan
Jika pd gerak lurus Jarak tempuh x = v.t, mk pd gerak melingkar jarak tempuh S= v . t, dengan ketentuan : S = tali busur lingkaran, untuk sudut yang ditempuh sejauh θ, maka jarak tempuh menjadi S = R . θ.
Segitiga OPQ dan opq pd Gambar (a) dan (b) sebangun. Secara deferensial jika perubahan sudur dθ , mk jarak tempuh adalah:
Δs = R . Δθ atau ds = R . dθ
Ada dua macam keceptan pd gerak melingkar yaitu
1. Keceptan Tangensial (v1)
Kecepatan yang pd setiap titiknya merupakan arah garis singgung pd arah tsb.
2. Keceptan Sudut (ω)
Keceptan yang arahnya senantiasa menuju pusat lingkaran.
Jika satu Putaran Penuh : S = 2 . π . R , dan
dS = R . dθ,
Maka : v . dt = R . dθ atau
Jika waktu utk menempuh satu putaran (2 . π) atau satu periode Adalah T , maka:
Besar Percepatan Normal Rata-Rata aN ialah:
2. GERAK Melingkar BERUBAH Beraturan
adalah gerak melingkar yang mempunyai percepatan sudut (α) yang didefinisikan sebagai :
Sebagai contoh Roda yang mula-mula diam kemudian berputar, mk ada dua percepatan yaitu:
- Percepatan Sentripetal (ac) yang arahnya senantiasa menuju pusat roda
- Percepatan Tangensial (aT) yang arahnya senantiasa mrp garis singgung pd lingkaran dan Percepatan tangensial inilah yang mempercepat laju putaran Roda.
Resultan Kedua Percepatan :
Hubungan antara percepatan sudut (α) dengan Perceptan linear (a) adalah:
a = R . α
Seperti halnya Gerak lurus berlaku:
Penutup dan Kesimpulan
Dalam artikel ini, kita telah menjelajahi konsep Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan menggali lebih dalam tentang sifat-sifatnya yang menarik. GLB adalah salah satu konsep dasar dalam fisika yang memungkinkan kita untuk memahami dan memodelkan pergerakan benda dalam garis lurus dengan kecepatan konstan.
GLB memberikan pemahaman kita tentang bagaimana benda-benda bergerak dalam jalur lurus dengan kecepatan yang tetap. Kita belajar bahwa dalam GLB, percepatan adalah nol, yang berarti tidak ada perubahan dalam kecepatan benda selama pergerakan. Hal ini penting dalam memahami fenomena seperti benda yang meluncur tanpa hambatan atau gerak vertikal jatuh bebas di bawah pengaruh gravitasi.
Konsep GLB juga memungkinkan kita untuk mengukur dan memprediksi pergerakan benda dalam jarak dan waktu tertentu. Dalam GLB, kita menggunakan rumus sederhana seperti s = v × t, di mana s adalah jarak tempuh, v adalah kecepatan, dan t adalah waktu. Dengan menggunakan rumus ini, kita dapat menghitung jarak yang ditempuh oleh benda dalam GLB atau memperkirakan waktu yang diperlukan untuk mencapai suatu posisi.
Selain itu, GLB juga memberikan dasar bagi konsep kecepatan rata-rata dan kecepatan instan. Kecepatan rata-rata adalah perbandingan antara jarak tempuh dan waktu yang diperlukan untuk mencapai jarak tersebut, sedangkan kecepatan instan adalah kecepatan pada titik tertentu dalam perjalanan.
Dalam keseluruhan, GLB adalah fondasi penting dalam pemahaman kita tentang gerak benda dalam jalur lurus. Konsep ini tidak hanya relevan dalam fisika, tetapi juga diterapkan dalam berbagai disiplin ilmu dan aplikasi praktis. Misalnya, dalam bidang transportasi, memahami GLB membantu kita merancang rute perjalanan yang efisien dan memprediksi waktu tempuh. Selain itu, konsep GLB juga digunakan dalam bidang teknologi seperti pemrograman pergerakan objek dalam simulasi komputer dan perancangan robotika.
Dalam penutup, dapat kita simpulkan bahwa Gerak Lurus Beraturan (GLB) merupakan konsep dasar yang memungkinkan kita memahami pergerakan benda dalam jalur lurus dengan kecepatan konstan. GLB memberikan pemahaman tentang percepatan nol, perhitungan jarak dan waktu, serta kecepatan rata-rata dan instan. Penerapan konsep GLB dapat ditemukan di berbagai bidang ilmu dan teknologi. Melalui pemahaman tentang GLB, kita dapat lebih menghargai keindahan dan kecerdasan yang terkandung dalam pergerakan sederhana namun konsisten ini di sekitar kita.
Mau donasi lewat mana?
Donate with PaypalGopay-