Kumpulan Rumus GLB, GLBB, GVA, GVB, GJB, GV, GMB, GMBB Lengkap Bagian 1

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:

Gerak adalah perpindahan suatu benda dari satu titik ke titik lainnya. Cabang ilmu fisika yang mempelajari tentang gerak adalah mekanika. Mekanika sendiri memiliki dua cabang, yaitu kinematika dan dinamika. Kinematika meninjau gerak benda dengan mengabaikan penyebab terjadinya gerakan benda tersebut. Sedangkan mekanika meninjau gerak dan penyebab terjadinya gerak tersebut.

Berdasarkan bentuk lintasannya, gerak dibedakan menjadi gerak lurus dan gerak melingkar. Berdasarkan besar kecepatannya, gerak lurus dan gerak melingkar dibedakan menjadi dua, yaitu GLB dan GLBB serta GMB dan GMBB. GLBB ada banyak macamnya, diantaranya GVA, GVB, GJB dan GV.

Nah pada kesempatan kali ini kita akan membahas tentang kumpulan rumus penting pada GLB, GLBB, GJB, GVA, GV, GMB dan GMBB lengkap dengan contoh soal dan pembahasan. Untuk itu, silahkan kalian simak baik-baik uraian berikut ini. Semoga dapat bermanfaat.

Kumpulan Rumus Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Gerak Lurus Beraturan atau disingkat GLB adalah gerak suatu benda yang lintasannya berupa garis lurus dengan kecepatan yang tetap (konstan) pada selang waktu tertentu. Persamaan besaran-besaran fisika dalam gerak lurus beraturan (GLB) adalah sebagai berikut:

#1 Rumus Kecepatan

Rumus kecepatan pada GLB dapat dituliskan sebagai berikut:

v	=	s
		t

Keterangan:

v = kecepatan (m/s)

s = perpindahan (m)

t = waktu (s)

#2 Rumus Kelajuan

Rumus kelajuan pada GLB dapat dituliskan sebagai berikut:

v	=	s
		t

Keterangan:

v = kelajuan (m/s)

s = jarak (m)

t = waktu (s)

#3 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)

#4 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)

Kumpulan Rumus Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Gerak Lurus Berubah Beraturan atau disingkat GLBB adalah gerak suatu benda yang lintasannya berupa garis lurus dengan kecepatan yang berubah-ubah secara teratur. Persamaan besaran-besaran fisika dalam gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah sebagai berikut:

#1 Hubungan antara Kecepatan (v), Percepatan (a) dan Waktu (t)

Kita tahu bahwa rumus percepatan adalah perubahan kecepatan dibagi selang waktu. secara matematis rumus percepatan ditulis:

a	=	v – v0	……………pers. (1)
		t

Jika kedua ruas kita kalikan dengan t, maka persamaan (1) akan menjadi:

at

=

v – v0

……………pers. (2)

Dari persamaan (2) kita dapat menentukan kecepatan sebuah benda setelah selang waktu tertentu jika diketahui percepatannya. Rumus kecepatan pada GLBB adalah sebagai berikut:

v

=

v0 ± at

…………pers. (3)

Keterangan:

v0 = kecepatan awal (m/s)

v = kecepatan akhir (m/s)

a = percepatan (m/s2)

t = waktu (s)

Tanda ± menunjukkan bahwa nilai percepatan dapat berharga positif dan negatif. Jika positif berarti benda mengalami percepatan dan jika negatif berarti benda mengalami perlambatan.

#2 Hubungan antara Jarak (s), Percepatan (a) dan Waktu (t)

Selanjutnya kita akan menentukan jarak benda setelah selang waktu t ketika benda tersebut mengalami percepatan konstan. Dari rumus kecepatan rata-rata:

vrata2	=	s – s0	……………pers. (4)
		t

Persamaan (4) bisa kita tuliskan sebagai berikut:

s

=

s0 + vrata2.t

…………pers. (5)

Karena dalam GLBB kecepatannya bertambah atau berkurang secara beraturan, maka ada yang namanya kecepatan awal (v0) dan kecepatan akhir (v) sehingga besar kecepatan rata-ratanya (vrata2) adalah ½ (vo + v). Sehingga kecepatan rata-rata dapat dirumuskan sebagai berikut:

vrata2	=	v0 + v	…………pers. (6)
		2

Dengan mensubtitusikan persamaan (6) dan persamaan (3) ke dalam persamaan (5), maka didapatkan persamaan sebagai berikut:

s

=

s0

+

vrata2.t

s	=	s0	+	v0 + v	t	…………….pers. (7)
				2

s	=	s0	+	v0 + v0 ± at	t	…….pers. (8)
				2

s

=

s0 + v0t ± ½ at2 …………….…pers. (9)

Keterangan:

s0 = jarak awal (m)

s = jarak akhir (m)

v0 = kecepatan awal (m/s)

v = kecepatan akhir (m/s)

a = percepatan (m/s2)

t = waktu (s)

#3 Hubungan antara Jarak (s), Kecepatan (v) dan Percepatan (a)

Dalam hubungan ini, kita akan menurunkan persamaan selanjutnya, yang berguna pada soal dimana waktu t tidak diketahui. Dari persamaan (1) kita peroleh rumus:

t	=	v – v0	……………pers. (10)
		a

Kemudian subtitusikan persamaan (10) ke dalam persamaan (7) sehingga kita peroleh persamaan sebagai berikut:

s	=	s0	+	(	v + v0	)	(	v − v0	)
					2			a

s	=	s0	+	v2 – v02
				2a

v2

=

v02

±

2a (s – s0)

v2

=

v02 ± 2a ∆s …pers. (11)

Keterangan:

∆s = perpindahan (m)

v0 = kecepatan awal (m/s)

v = kecepatan akhir (m/s)

a = percepatan (m/s2)

Kita sekarang sudah mempunyai tiga rumus penting untuk menyelesaikan soal yang berhubungan denga gerak lurus berubah beratutan (GLBB). Jika kita kumpulkan ketiga rumus tersebut adalah:

Rumus Umum Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

v	=	v0 ± at
s	=	s0 + v0t ± ½ at2
v2	=	v02 ± 2as

Kumpulan Rumus Gerak Jatuh Bebas (GJB)

Gerak Jatuh Bebas atau GJB adalah gerak lurus berubah beraturan dalam arah vertikal dengan kecepatan awal nol serta mengalami percepatan sebesar percepatan gravitasi bumi (a = g). Adapun persamaan-persamaan yang berlaku pada gerak jatuh bebas adalah sebagai berikut.

#1 Rumus Kecepatan Awal Benda

v0 = 0 …pers. (12)

#2 Rumus Percepatan Benda

a = g …pers. (13)

Dengan:

g = 9,8 m/s2 atau 10 m/s2

#3 Rumus Perpindahan Benda

Dengan mensubtitusikan persamaan 12 dan 13 ke persamaan 9, maka besar perpindahan benda pada gerak jatuh bebas dapat dihitung dengan rumus:

s = s0 + v0t ± ½ at2

dalam GJB, s = h maka:

h = 0 + (0)t + ½gt2

h = ½gt2 …pers. (14)

Keterangan:

h = perpindahan (m)

g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)

t = waktu (s)

#4 Rumus Kecepatan Setelah t Detik

Jika persamaan 12 dan 13 kita subtitusikan ke persamaan 3, maka kita akan mendapatkan rumus kecepatan benda setelah t detik yaitu sebagai berikut:

vt = v0 ± at

vt = 0 + gt

vt = gt …pers. (15)

Sementara jika persamaan 12 dan 13 kita subtitusikan ke persamaan 11 maka kita peroleh rumus kecepatan setelah t detik sebagai berikut:

vt2 = v02 ± 2as

vt2 = 02 + 2gh

vt2 = 2gh

vt = √(2gh) …pers. (16)

Keterangan:

vt = kecepatan benda setelah t detik (m/s)

g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)

t = waktu (s)

h = perpindahan benda (m)

#5 Rumus Ketinggian Benda

Dengan menggunakan persamaan (14), maka ketinggian benda setelah t detik pada gerak jatuh bebas dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut.

h' = h0 – h

h’ = h0 – ½gt2 …pers. (17)

Keterangan:

h’ = ketinggian benda setelah t detik (m)

h = perpindahan benda (m)

h0 = ketinggian mula-mula benda (m)

g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)

t = waktu (s)

#6 Rumus Waktu Mencapai Titik Terendah

Jika ketinggian benda mula-mula h0 sudah diketahui, maka dengan menggunakan persamaan (14), waktu yang dibutuhkan benda untuk sampai ke tanah dapat ditentukan dengan menggunakan rumus berikut:

h0 = ½gt2

t2 = 2h0/g

t = √(2h0/g) …pers. (18)

Keterangan:

h0 = ketinggian mula-mula (m)

g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)

t = waktu mencapai tanah (s)

Jika semua rumus-rumus diatas dikumpulkan jadi satu maka akan menjadi rumus umum dalam gerak jatuh bebas yang dapat kalian pergunakan untuk menyelesaikan persoalan yang berhubungan dengan gerak jatuh bebas.

Rumus Umum Gerak Jatuh Bebas (GJB)

h	=	½ g.t2	→ perpindahan setelah t detik
vt	=	g.t	→ kecepatan setelah t detik
vt	=	√(2gh)
h'	=	h0 – ½ g.t2	→ ketinggian setelah t detik
t	=	√(2h0/g)	→ waktu mencapai lantai

Kumpulan Rumus Gerak Vertikal ke Atas (GVA)

Gerak Vertikal ke Atas atau GVA adalah gerak lurus berubah beraturan dalam arah vertikal (bawah ke atas) dengan kecepatan awal tertentu serta mengalami perlambatan sebesar percepatan gravitasi bumi (a = -g). Adapun rumus-rumus pada GVA adalah sebagai berikut.

#1 Rumus Kecepatan Awal dan Akhir Benda

v0 ≠ 0 …pers. (19)

Kecepatan akhir adalah kecepatan pada titik tertinggi ketika benda bergerak vertikal ke atas. Persamaan yang berlaku adalah sebagai berikut.

v = 0 …pers. (20)

Keterangan:

v0 = kecepatan awal benda (m/s)

v = kecepatan akhir benda (m/s)

#2 Rumus Percepatan Benda

a = -g …pers. (21)

Dengan:

g = 9,8 m/s2 atau 10 m/s2

#3 Rumus Perpindahan dan Ketinggian Benda

Dengan mensubtitusikan persamaan (19) dan (21) ke persamaan (9), maka besar perpindahan atau ketinggian benda pada gerak vertikal ke atas dapat dihitung dengan rumus:

s = s0 + v0t ± ½ at2

h = 0 + v0t − ½ gt2

h = v0t − ½ g.t2 …pers. (22)

Keterangan:

h = perpindahan atau ketinggian (m)

v0 = kecepatan awal (m/s)

g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)

t = waktu (s)

#4 Rumus Kecepatan Setelah t Detik

Jika kecepatan awal benda v0 dan kecepatan benda pada t detik adalah vt maka dengan mensubtitusikan persaman (21) ke persamaan (3), rumus kecepatan benda setelah t detik pada GVA adalah sebagai berikut:

vt = v0 ± at

vt =  v0 – gt …pers. (23)

Sedangkan jika persamaan (19) dan (20) kita subtitusikan ke persamaan (11) maka kita akan mendapatkan rumus kecepatan setelah t detik sebagai berikut:

vt2 = v02 ± 2as

vt2 =  v02 − 2gh …pers. (24)

Keterangan:

vt = kecepatan benda setelah t detik (m/s)

v0 = kecepatan awal (m/s)

g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)

t = waktu (s)

h = perpindahan benda (m)

#5 Rumus Ketinggian Maksimum Benda

Saat benda mencapai ketinggian maksimum, kecepatan benda akan sama dengan nol, lihat persamaan (20). Dengan mensubtitusikan persamaan (20) ke persaman (24), rumus ketinggian maksimum yang dapat dicapai benda adalah sebagai berikut:

vt2 = v02 − 2gh

v2 = v02 − 2gh

02 = v02 − 2gh

2gh = v02

h = v02/2g

hmax	=	v02	…pers. (25)
		2g

Keterangan:

hmax = ketinggian maksimum yang dapat dicapai benda (m)

v = kecepatan benda di titik tertinggi (m/s)

v0 = kecepatan awal benda (m/s)

g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)

t = waktu (s)

h = perpindahan benda (m)

#6 Rumus Waktu untuk Mencapai Titik Tertinggi

Di titik tertinggi vt = 0. Dengan menggunakan persamaan (23), maka rumus untuk menentukan waktu yang dibutuhkan benda untuk mencapai titik tertinggi adalah sebagai berikut:

vt = v0 – gt

0 = v0 – gt

gt = v0

t = v0/g

tmax	=	v0	…pers. (26)
		g

Keterangan:

tmax = waktu untuk mencapai titik tertinggi (s)

v0 = kecepatan awal benda (m/s)

g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)

Jika semua rumus-rumus diatas dikumpulkan jadi satu maka akan menjadi rumus pokok dalam gerak vertikal ke atas yang dapat kalian pergunakan untuk menyelesaikan persoalan yang berhubungan dengan gerak vertikal ke atas (GVA).

Rumus Pokok Gerak Vertikal ke Atas (GVA)

h		=	v0t − ½ g.t2		→ perpindahan atau ketinggian
vt		=	v0 − gt		→ kecepatan setelah t detik
vt2		=	v02 − 2gh
hmax		=	v02		→ ketinggian maksimum
			2g
tmax		=	v0		→ waktu mencapai titik tertinggi
			g

Kumpulan Rumus Gerak Vertikal ke Bawah (GVB)

Gerak Vertikal ke Bawah atau GVB adalah gerak lurus berubah beraturan dalam arah vertikal (atas ke bawah) dengan kecepatan awal tertentu serta mengalami percepatan sebesar percepatan gravitasi bumi (a = g). Adapun persamaan-persamaan yang berlaku pada gerak vertikal ke bawah adalah sebagai berikut.

#1 Rumus Kecepatan Awal Benda

Jika pada gerak jatuh bebas kecepatan awal benda adalah nol maka pada gerak vertikal ke bawah kecepatan awal benda tidak sama dengan nol.

v0

≠

0

……pers. (27)

Keterangan:

v0 = kecepatan awal benda (m/s)

#2 Rumus Percepatan Benda

Pada gerak vertikal ke bawah, percepatan yang dialami benda adalah percepatan gravitasi bumi sehingga percepatan benda dapat disimbolkan dengan g. Karena arah gerak benda searah dengan percepatan gravitasi bumi maka percepatan benda pada gerak vertikal ke bawah berharga positif.

a

=

g

……pers. (28)

Dengan:

g = 9,8 m/s2 atau 10 m/s2

#3 Rumus Perpindahan Benda

Dengan mensubtitusikan persamaan (27) dan (28) ke persamaan (9), maka besar perpindahan benda pada gerak vertikal ke bawah dapat dihitung dengan rumus:

s = s0 + v0t ± ½ at2

h = 0 + v0t + ½ gt2

h

=

v0t + ½ g.t2

…pers. (29)

Keterangan:

h = Perpindahan (m)

v0 = kecepatan awal (m/s)

g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)

t = waktu (s)

#4 Rumus Kecepatan Setelah t Detik

Dengan mensubtitusikan persamaan (27) dan (28) ke persamaan (3), maka rumus kecepatan benda setelah t detik pada GVB yaitu sebagai berikut:

vt = v0 ± at

vt

=

v0 + gt

…pers. (30)

Sedangkan jika persamaan (27) dan (28) kita subtitusikan ke persamaan (11) maka kita akan mendapatkan rumus kecepatan setelah t detik sebagai berikut:

vt2 = v02 ± 2as

vt2

=

v02 + 2gh

…pers. (31)

Keterangan:

vt =  kecepatan benda setelah t detik (m/s)

v0 = kecepatan awal (m/s)

g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)

t = waktu (s)

h = perpindahan benda (m)

#5 Rumus Ketinggian Benda

Berdasarkan persamaan (29), maka ketinggian benda setelah bergerak selama t detik dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

h' = h0 – h

h’

=

h0 – (v0t + ½ gt2)

…pers. (32)

Keterangan:

h' = ketinggian benda setelah t detik (m)

h =  perpindahan benda (m)

h0 = ketinggian mula-mula benda (m)

v0 = kecepatan awal benda (m/s)

g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)

t = waktu (s)

#6 Rumus Waktu Mencapai Titik Terendah

Waktu yang dibutuhkan benda untuk mencapai tanah pada gerak vertikal ke bawah dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan (29) yaitu sebagai berikut:

h = v0t + ½ g.t2

½ g.t2 + v0t – h = 0

…pers. (33)

Keterangan:

v0 = kecepatan awal (m/s)

h = perpindahan (m)

g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)

t = waktu (s)

Jika semua rumus-rumus diatas dikumpulkan jadi satu maka akan menjadi rumus utama dalam gerak vertikal ke bawah yang dapat kalian pergunakan untuk menyelesaikan persoalan yang berhubungan dengan gerak vertikal ke bawah (GVB).

Rumus Utama Gerak Vertikal ke Bawah (GVB)

h	=	v0t + ½ g.t2	→ perpindahan setelah t detik
vt	=	v0 + g.t	→ kecepatan setelah t detik
vt2	=	v02 + 2gh
h'	=	h0 – ½ g.t2	→ ketinggian setelah t detik

Lanjut Ke Bagian 2