Gerak Lurus
145
Latihan 5.1
1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan gerak dan titik acuan 2. Jelaskan perbedaan antara:
a. jarak dengan perpindahan b. kelajuan dengan kecepatan
3. Yudi berangkat ke sekolah pukul 06.30 dengan naik sepeda. Jarak rumah Yudi dengan sekolah 3 km. Sekolah Yudi dimulai pukul 07.00. Agar Yudi tidak terlambat tiba di
sekolah, berapakah kecepatan minimum yang harus dikayuh Yudi? 4. Kecepatan sebuah mobil di jalon tol yang lurus adalah sebagai berikut.
a. 5 menit pertama, kecepatannya 10 ms b. 20 menit kedua, kecepatannya 20 ms
c. 5 menit ketiga, kecepatannya 15 ms. Berapakah kelajuan rata-rata mobil tersebut?
5. Sebuah mobil menempuh jarak 90 km selama 1 jam 12 menit. Berapakah jarak yang ditempuh apabila kendaraan tersebut hanya berjalan selama 32 menit?
Jawab:
lintasan yang ditempuh kelajuan Irawan =
selang waktu 200 m
= 20 s
= 10 ms
B. Gerak Lurus Beraturan
Pernahkah kamu memerhatikan kereta api yang bergerak
di atas relnya? Apakah lintasannya berbelok-belok? Gambar 5.4. memperlihatkan bahwa lintasan kereta api adalah garis
lurus. Karena kereta api bergerak pada lintasan yang lurus, maka kereta api mengalami gerak lurus. Jika masinis kereta api
menjalankan kereta api dengan kelajuan tetap, maka untuk selang waktu yang sama, kereta api akan menempuh jarak yang
sama.
Nah, gerak yang dialami oleh kereta api tersebut dinamakan gerak lurus beraturan.
Gerak lurus beraturan GLB 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.
Gambar 5.4 Lintasan kereta api rel
berupa garis lurus.
Sumber: Dokumen Penerbit
Di unduh dari : Bukupaket.com
146
Ilmu Pengetahuan Alam SMP dan MTs Kelas VII
Kegiatan 5.1
Di dalam laboratorium, alat yang digunakan untuk menyelidiki gerak lurus beraturan adalah
ticker timer. Alat ini
ini mempunyai sebuah plat baja yang dapat bergetar 50 kali setiap sekonnya. Setiap kali bergetar plat baja ini akan membuat
sebuah tanda titik hitam pada kertas pita yang ditarik oleh benda yang akan diamati geraknya.
Nah, agar kamu lebih memahami gerak lurus beraturan, mari menyelidiki gerak lurus beraturan melalui kegiatan berikut
Gambar 5.5 Ticker timer
Tujuan: Mengamati gerak lurus beraturan.
Alat dan bahan: Sebuah landasan yang rata, sebuah mobil mainan elektronik, pewaktu ketik ticker timer
dan pitanya, sebuah gunting, serta kertas polos.
Prosedur kerja: 1. Buatlah landasan yang lurus agar mobil mainan dapat bergerak lurus. Letakkan ticker
timer di ujung landasan. Kemudian, hubungkan mobil mainan dengan pita ticker timer.
Perhatikan gambar.
2. Jalankan mobil mainan sehingga mobil mainan tersebut bergerak dengan kelajuan tetap. 3. Amatilah jarak antara dua titik yang berdekatan.
4. Hitunglah titik hitam pada pita ticker timer. Berilah tanda setiap jarak 5 ketik. 5. Guntinglah pita ticker timer setiap jarak 5 ketik, kemudian tempelkan pada kertas polos.
Diskusikan pertanyaan berikut untuk memperoleh kesimpulan
1. Apakah jarak antara dua titik hitam yang berdekatan sama? 2. Apakah panjang guntingan pita yang berjarak setiap lima titik hitam sama?
3. Gambarkanlah bentuk grafik yang kamu dapatkan dari kegiatan ini. Bagaimana bentuk
grafiknya? 4. Kesimpulan apa yang kamu dapatkan dari kegiatan ini?
Dari hasil Kegiatan 5.1, dapat kamu amati hasil-hasil sebagai
berikut. a. Jarak antara dua titik hitam yang berdekatan selalu sama.
b. Panjang tiap potong pita ketik setiap lima titik hitam selalu sama.
Hal ini menunjukkan bahwa benda yang menarik pita, ber- gerak dengan kecepatan tetap. Pengertian kecepatan tetap pada
percobaan ini adalah kelajuan dan arah gerak benda tetap. Pola titik-titik hitam yang terbentuk pada pita ticker timer oleh benda
yang bergerak lurus beraturan pada Kegiatan 5.1 ditunjukkan pada Gambar 5.6.
a b
Gambar 5.6
a. Pola titik-titik hitam yang terbentuk jika benda bergerak lurus beraturan.
b. Diagram batang diperoleh dari bebe- rapa potong pita dalam jarak 5 ketik.
Gerak Lurus Beraturan
Di unduh dari : Bukupaket.com
Gerak Lurus
147
Gambar 5.7 Grafik jarak terhadap
waktu untuk benda yang bergerak lurus beraturan
dengan kecepatan tetap 15 ms.
Gambar 5.8 Grafik jarak terhadap
waktu untuk benda yang bergerak lurus beraturan
dengan kecepatan tetap 15 ms dan kecepatan
tetap 25 ms.
Jadi, jelaslah bahwa pengertian gerak lurus beraturan adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan lurus dengan
kecepatan tetap. Dari pengertian ini, dapatkah kamu membuat grafik jarak terhadap waktu untuk gerak lurus beraturan?
Misalnya, sebuah mobil bergerak lurus beraturan dengan kecepatan 15 ms. Ini berarti dalam setiap sekon, mobil tersebut
menempuh jarak yang sama, yaitu 15 m. Sehingga kamu dapat membuat tabel seperti pada Tabel 5.1.
Tabel 5.1 Tabel jarak terhadap waktu untuk mobil yang
bergerak dengan kecepatan tetap 15 ms.
Waktu sekon 1
2 3
4 5
6 7
Jarak meter 15
30 45
60 75
90 105
Dari Tabel 5.1 kamu dapat membuat grafik jarak terhadap
waktu untuk gerak lurus beraturan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.7.
Nah, bagaimanakah bentuk kemiringan grafik jarak terhadap waktu pada gerak lurus beraturan yang mempunyai
kelajuan lebih besar? Misalnya, ada mobil lain yang bergerak dengan kecepatan 25 ms. Hal ini berarti mobil tersebut
menempuh jarak sebesar 25 m setiap sekonnya. Dari pengertian ini kita dapat membuat tabel hubungan jarak terhadap waktu,
seperti pada Tabel 5.2.
Tabel 5.2 Tabel jarak terhadap waktu untuk mobil yang
bergerak dengan kecepatan tetap 25 ms. Waktu sekon
1 2
3 4
5 6
7 Jarak meter
25 50
75 100 125 150 175 Sekarang, cobalah kamu buat grafik jarak terhadap waktu
untuk gerak lurus beraturan dari Tabel 5.2 Kemudian, bandingkan grafik gerak lurus beraturan kecepatan 15 ms
dengan kecepatan 25 ms seperti pada Gambar 5.8. Dapat kita simpulkan bahwa semakin besar kemiringan grafik jarak
terhadap waktu, semakin besar pula kecepatannya.
Hubungan antara kecepatan rata-rata v
, perpindahan
s ∆
, dan selang waktu
t ∆
dapat dituliskan sebagai berikut. v
= s
t ∆
∆ ..... 5–3
Oleh karena kecepatan dalam gerak lurus beraturan adalah konstan, maka kecepatan rata-rata sama dengan kecepatan sesaat
v. Jadi persamaan di atas dapat dituliskan menjadi sebagai
berikut. v =
s t
∆ ∆
atau
s ∆
= v .
t ∆
Di unduh dari : Bukupaket.com
148
Ilmu Pengetahuan Alam SMP dan MTs Kelas VII
C. Gerak Lurus Berubah Beraturan
