Gerak Lurus Beraturan: Definisi, Ciri, Rumus, Grafik, Contoh Soal dan Pembahasan

Daftar Materi Fisika

• 1. Besaran Fisika
• 2. Vektor dan Resultan
• 3. Mekanika (Kinematika dan Dinamika)
• 4. Fisika Optik
• 5. Suhu dan Kalor

Advertisement

Baca Juga:

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.

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.

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 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 Beraturan

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. Dan jika kalian belum memahami konsep tentang besaran vektor dan skalar silahkan kalian baca artikel tentang pengertian dan contoh besaran vektor dan besaran skalar. 

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 gerak 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

v1 = 72 km/jam = 20 m/s

v2 = 90 km/jam = 25 m/s

Jarak kedua mobil = PQ = 18 km = 18.000 m

untuk lebih memahami tentang cara konversi satuan, baca artikel tentang cara mengubah satua dari sistem MKS ke CGS atau ke satuan lainnya.

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.

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.