Gerak Lurus Beraturan

B. Gerak Lurus Beraturan

1. Pengertian

Sudah tahukah kalian dengan apa yang dinamakan gerak lurus beraturan ? Gerak lurus beraturan yang dis- ingkat dengan GLB merupakan nama dari suatu gerak benda yang memiliki kecepatan beraturan. Bagaimanakah kecepatan beraturan itu? Tentu kalian sudah bisa mengerti bahwa kecepatan beraturan adalah kecepatan yang besar

dan arahnya tetap sehingga lintasannya pasti berupa garis lurus.

(a)

v (m/s)

Kalian mungkin pernah naik mobil dan melihat spe- dometernya yang menunjukkan nilai tetap dan arahnya tetap pula (misal 72 km/jam ke utara) maka pada saat

itulah mobilnya bergerak GLB. Pesawat terbang yang sedang terbang pada ketinggian stabil dan kereta api pada jalan yang jauh dari stasiun akan bergerak relatif GLB. Disebut relatif GLB karena kecepatannya ada perubahan

(b) t

t (s) yang sangat kecil. Contoh lain benda yang bergerak GLB

adalah mobil mainan otomatis.

Sifat gerak benda GLB dapat dijelaskan melalui grafik. Grafiknya dapat ditentukan dari eksperimen gerak mobil mainan dengan menggunakan kertas ketik. Grafik besar kecepatan v terhadap waktunya dapat dilihat seperti

S (m)

pada Gambar 3.5(a). Grafik v-t ini dapat dilukis kembali dengan kurva lurus mendatar karena kecepatannya tetap S 0 seperti pada Gambar 3.15(b). Jarak benda yang bergerak dari titik acuan dapat ditentukan dari persamaan 3.8 yaitu

t (m)

dihitung dari luas kurva v-t. Coba kalian amati kembali.

(c) t

Dari persamaan itu dapat diperoleh:

Gambar 3.15

S=S 0 + ΔS

(a) Grafik v-t dan (b) grafik S-t

S=S 0 + luas (kurva terarsir)

gerak GLB

S=S 0 +v.t Dari penjelasan dan perumusan persamaan di atas,

dapat disimpulkan ciri-ciri gerak lurus beraturan (GLB) sebagai berikut.

v = tetap

S = S 0 + v t ................................. (3.12) Jarak benda yang bergerak GLB juga dapat dijelas-

kan melalui grafik. Dengan menggunakan rumus jarak pada persamaan 3.12 dapat diperoleh grafik S-t seperti pada Gambar 3.15(c).

CONTOH 3.6

Kereta api mencapai kecepatan tetap setelah me-nempuh jarak 1 km dari stasiun. Kecepatannya sebesar 72 km/jam. Jika waktu dihitung setelah 1 km maka tentukan:

a. kecepatan kereta saat t = 0,5 jam,

b. grafik kecepatan terhadap waktu,

c. grafik jarak terhadap waktu,

d. jarak kereta dari stasiun setelah t = 2 jam!

57 Penyelesaian

Kinematika Gerak Lurus

v (km/jam)

v = 72 km/jam (tetap) dan S 0 = 1 km

a. t = 0,5 jam Gerak kereta GLB (v tetap) berarti kecepatan saat

t = 0,5 jam adalah tetap. v = 72 km/jam

b. Grafik v-t linier mendatar seperti pada Gambar 3.16(a) .

(a)

t (jam)

c. Grafik S-t linier naik seperti pada Gambar 3.16(b) .

S (km)

d. Untuk t = 2 jam dapat diperoleh jarak kereta dari stasiun memenuhi:

0 +v.t = 1 + 72 . 2 = 145 km

Untuk lebih memahami contoh ini dapat kalian coba soal berikut.

Mobil mainan otomatis dapat diatur sehingga mampu (b)

t t (jam)

bergerak dengan kecepatan tetap 1,5 m/s. Mobil mainan itu mulai bergerak dari titik acuan. Tentu-

kan: Gambar 3.16

a. Kecepatan mobil mainan setelah t = 10 s,

b. grafik v-t dan S-t gerak mobil mainan,

c. jarak mobil mainan dari titik acuan setelah bergerak 15 s!

2. Gerak Relatif Apakah gerak relatif itu? Kalian tentunya telah

memahami mengapa benda dikatakan bergerak. Pada pengertian gerak di depan, gerak benda sangat berkaitan dengan titik acuan. Benda dikatakan bergerak jika po- sisinya berubah terhadap titik acuan. Karena ada acuan- nya inilah gerak itu disebut gerak relatif.

Pada gerak GLB ini gerak relatif benda dapat me- miliki acuan berupa benda yang bergerak. Contohnya gerak sepeda motor itu relatif lebih cepat dibanding gerak sepeda pancal. Konsep gerak relatif ini dapat digunakan untuk mempermudah penyelesaian suatu gerak benda.

Kalian pasti masih ingat pengertian relatif vektor pada bab 2. Relatif vektor adalah pengurangan vektor. Pada gerak GLB selalu berkaitan dengan perpindahan

Penting

dan kecepatan. Besaran inilah yang akan memenuhi nilai relatif dan perumusan secara vektor sebagai berikut.

Kecepatan relatif atau per- pindahan relatif dapat meng-

Δv = gunakan aturan:

„ ditambah jika berlawanan

ΔS =

arah „ dikurang jika searah

Dengan Δv = kecepatan relatif dan ΔS = per- pindahan relatif. Untuk memahami konsep gerak relatif GLB ini dapat kalian cermati contoh soal berikut.