Gerak Lurus Beraturan (GLB)

سْــــــــــــــــمِ اﷲِالرَّحْمَنِ اارَّحِيم

Pengertian Gerak Lurus

Pernahkan kamu memperhatikan kereta api yang bergerak diatas relnya? Apakah lintasannya berbelok-belok? Bahwasannya lintasan kereta api adalah garis lurus, karena kereta apai bergerak pada lintasan yang lurus, maka kereta api mengalami gerak lurus. Jika masinis kereta api menjalankan kereta api dengan kelajuan yang sama, kereta api akan menempuh jarak yang sama.

Benda yang bergerak dengan kecepatan tetap dikatakan melakukan gerak lurus beraturan, jadi syarat benda bergerak lurus beraturan apabila gerak benda menempuh lintasan lurus dan kelajuan benda tidak berubah.

Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Gerak Lurus Beraturan adalah gerak suatu benda pada lintasan yang lurus di mana pada setiap selang waktu yang sama, benda tersebut menempuh jarak yang sama (gerak suatu benda pada lintasan yang lurus dengan kelajuan tetap). Pada gerak lurus beraturan, benda menempuh jarak yang sama dalam selang waktu yang sama pula. Sebagai contoh, mobil yang melaju menempuh jarak 2 meter dalam waktu 1 detik, maka satu detik berikutnya menempuh jarak dua meter lagi, begitu seterusnya. Dengan kata lain, perbandingan jarak dengan selang waktu selalu konstan atau kecepatannya konstan perhatikan gambar berikut ini:

Grafik v-t pada GLB

Grafik v-t menunjukan hubungan antara kecepatan (v) dan waktu tempuh (t) suatu benda yang bergerak lurus. Berdasarkan grafik tersebut, tentukan berapa besar kecepatan benda pada saat t = 0 s, t = 1 s, t = 2 s?

Kita dapat ketahui bahwa pada gambar di atas kecepatan benda sama dari waktu ke waktu yakni 5 m/s.

Semua benda yang bergerak lurus beraturan akan memiliki grafik v-t yang bentuknya seperti gambar di atas. Sekarang, dapatkah kita menghitung berapa jarak yang ditempuh oleh benda dalam waktu 5 s? 

Kita dapat menghitung jarak yang ditempuh oleh benda dengan cara menghitung luas daerah di bawah kurva bila diketahui grafik (v-t).

Menghitung jarak dengan menghitung luas di bawah kurva 

Jarak yang ditempuh = luas daerah yang diarsir pada grafik v – t.

Cara menghitung jarak pada GLB, tentu saja satuan gerak satuan panjang, bukan 

satuan luas, berdasarkan gambar di atas, jarak yang ditempuh benda = 20 m.

Cara lain menghitung jarak tempuh adalah dengan menggunakan persamaan GLB, telah anda ketahui bahwa kecepatan pada GLB dirumuskan :

Dimana hubungan jarak terhadap waktu adalah sebagai berikut :

Jarak = Kelajuan . Waktu

s = v. t ................  persamaan 1

Jika benda memiliki jarak tertentu terhadap acuan, maka:

s =s0 + v.t ...........  persamaan 2

dengan S0 = kedudukan benda pada t = 0 (kedudukan awal)

Dari gambar dimana v = 5 m/s, sedangkan t = 4 s, sehingga jarak yang ditempuh adalah :

s = v.t

s = 5 m/s . 4 s = 20 m

Persamaan GLB, berlaku bila gerak benda memenuhi grafik seperti pada gambar pada grafik tersebut terlihat bahwa pada saat t = 0 s, maka v = 0. Artinya, pada mulanya benda diam, baru kemudian bergerak dengan kecepatan 5 m/s. Padahal dapat saja terjadi bahwa saat awal kita amati benda sudah dalam keadaan bergerak, sehingga benda telah memiliki kecepatan awal S0. Untuk keadaan ini, maka GLB sedikit mengalami perubahan. Persamaan benda yang sudah bergerak sejak awal pengamatan. 

Dengan S0  menyatakan posisi awal benda dalam satuan meter. Selain grafik v-t di atas, pada gerak lurus terdapat juga grafik s-t, yakni grafik yang menyatakan hubungan antara jarak tempuh (s) dan waktu tempuh (t).

Grafik pada GLB

===================================================

Contoh Soal dan Pembahasan

Sebuah mobil bergerak kecepatan tetap 45 km/jam. Hitung jarak yang ditempuh 

mobil selama 10 sekon?

Penyelesaian:

Diketahui: v  = 45 km/jam = 45.000 m/3600 s = 12,5 m/s ; t = 10 sekon

Ditanya: s?

Jawab: 

s = v × t

s = 12,5 m/s x 10 sekon = 125 m

==================================================

Gerak sebuah benda yang melakukan GLB  diwakili oleh grafik s-t dibawah, 

Berdasarkan grafik tersebut, hitunglah jarak yang ditempuh oleh benda itu dalam 

waktu:

a)  2 sekon

b)  5 sekon

Penyelesaian:

Diketahui: S0 = 2 m; v = 4 m/s

Ditanya:

a)  Jarak yang ditempuh benda pada saat t = 2 sekon

b)  Jarak yang ditempuh benda pada saat t = 5 sekon

Jawab:

a)  s(t) = S0 + v.t

     s(2s) = 2 m + (4m/s x 2s) = 10 meter

b)  s(t) = S0 + v.t

     s(5s)= 2 m + (4 m/s . 5 s) = 40 meter

=====================================================================

Perhatikan gambar di bawah ini. 

Sebuah mobil A dan B bergerak dengan arah berlawanan masing-masing dengan kecepatan tetap 20 m/s dan 10 m/s. Hitung kapan dan di mana mobil A berpapasan jika jarak kedua mobil mula-mula 210 m? 

Penyelesaian:

Diketahui:

Kecepatan mobil A = VA = 20 m/s 

Kecepatan mobil B = VB = 10 m/s 

Jarak mobil A dan B = 210 m

Ditanya:

tA (waktu mobil A berpapasan dengan mobil B) ?

sA (jarak tempuh mobil A ketika berpapasan dengan mobil) ?

Jawab:

sA + sB = Jarak ketika mobil A berpapasan dengan mobil B

vA t + vB t = 20 t + 10 t = 210 m

30 t = 210 → t = 210 = 7 s

t = 7 sekon setelah mobil A berjalan sA = vA t = 20 . 7 = 140 m

Jadi, mobil A berpapasan dengan mobil B setelah 7 sekon dan berjalan 140 m.

Untuk soal pembahasan yang lain bisa dipelajari di: Soal Pembahasan GLB

Sumber: Modul Pembelajaran Fisika SMA