Jurnal Terakhir Praktikum Fisdas 1

Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Jarak dan Perpindahan

Suatu benda dikatakan bergerak bila posisinya setiap saat berubah terhadap suatu acuan tertentu.Teman anda berada di pinggir jalan, anda melintasi teman anda tersebut dengan sebuah motor. Apakah Anda bergerak? Ya, bila acuannya teman Anda atau pepohonan di pinggir jalan. Anda diam bila acuan yang diambil adalah motor yang Anda tumpangi. Mengapa? Sebab selama perjalanan posisi Anda dan mobil tidak berubah.

Bayangkan Anda berada di pinggir jalan lurus dan panjang. Posisi Anda saat itu di A.

Dari A, Anda berjalan menuju C melalui B. Sesampainya Anda di C, Anda membalik dan kembali berjalan lalu berhenti di B. Pada peristiwa di atas, berapa jauhkah jarak yang Anda tempuh; berapa pula perpindahan Anda? Samakah pengertian jarak dengan perpindahan?

Jarak tidak mempersoalkan ke arah mana benda bergerak, sebaliknya perpindahan tidak mempersoalkan bagaimana lintasan suatu benda yang bergerak. Perpindahan hanya mempersoalkan kedudukan, awal dan akhir benda itu. Jarak adalah besaran skalar, sedangkan perpindahan adalah vektor. Dari contoh soal di atas berarti jarak tempuh anda adalah 20 m (diperoleh dari lintasan AC + CB = 15 + 5 = 20) sedangkan perpindahan anda adalah 10 m (diperoleh dari dari titik panjang titik awal dan titik akhir gerak benda yakni AB = 10).

Belum jelas?

Coba perhatikan lagi contoh berikutnya…….

Saya bergerak dari A menuju C melalui B terlebih dahulu seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini :

maka jarak tempuhnya sesuai panjang lintasannya yakni AB + BC = 3 m + 4 m = 7 m
sedangkan perpindahannya dihitung langsung dari A ke C, pada soal di atas karena lintasannya berbentuk segitiga siku-siku maka panjang AC dapat dicari dengan rumus phytagoras

Kelajuan dan Kecepatan Rata-Rata

Kelajuan adalah jarak yang ditempuh suatu benda dibagi selang waktu atau waktu untuk menempuh jarak itu, sedangkan kecepatan adalah perpindahan suatu benda dibagi selang waktu untuk menempuhnya. Kelajuan merupakan besaran skalar, sedangkan kecepatan adalah vektor.

Keterangan :
v = kecepatan/kelajuan (m/s)
s = perpindahan/jarak tempuh (m)
t = waktu (s)

Jadi, bila dalam s kita masukkan jarak maka v nya berupa kelajuan, sedangkan bila dalam s kita masukkan perpindahan maka v nya berupa kecepatan.

Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak benda dalam lintasan garis lurus dengan kecepatan tetap. Untuk lebih memahaminya, amati grafik berikut!

Tampak dari grafik pada gambar, kecepatan benda sama dari waktu ke waktu yakni 5 m/s.

Anda dapat menghitung jarak yang ditempuh oleh benda dengan cara menghitung luas daerah di bawah kurva bila diketahui grafik (v-t).Tentu saja satuan jarak adalah satuan panjang, bukan satuan luas. Berdasarkan gambar di atas, jarak yang ditempuh benda = 15 m. Cara lain menghitung jarak tempuh adalah dengan menggunakan persamaan GLB. Telah Anda ketahui bahwa kecepatan pada GLB dirumuskan:

Dari rumus di atas diperoleh hubungan :

Berdasarkan grafik di atas kecepatan benda (v ) = 5 m/s, sedangkan waktu (t ) = 3 s, sehingga jarak(s).

s = v . t

s = 5 x 3 = 15 m

Di samping 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) seperti pada gambar di bawah.

Perhatikan gambar di atas. Perubahan jarak benda per satuan waktunya sama, hal ini terjadi karena kecepatan benda selalu sama….dengan rumus V = s/t untuk semua waktu dalam grafik diperoleh kecepatan yang sama yakni V = 2 m/s.

Pada grafik tersebut terlihat bahwa pada saat t = 0 s, maka s = 0. Artinya, pada mulanya benda diam, baru kemudian bergerak dengan kecepatan 2 m/s. Padahal dapat saja terjadi bahwa saat awal kita amati benda sudah dalam keadaan bergerak, sehingga benda telah memiliki posisi awal (So). coba perhatikan grafik GLB antara s-t berikut ini :

Maka kecepatan gerak tidak bisa kita cari langsung dengan V = s/t, namun dicari dengan kecepatan rata-rata :

Kemudian jarak tempuhnya :

saat detik ke 5 telah bergerak sejauh s = 4 + 1.5 = 9 m
hasil yang didapat sesuai dengan keterangan pada grafik. : )
Jadi, untuk waktu yang tidak tertera pada grafik pun dapat kita cari, misalnya jarak yang ditermpuh pada detik ke 6 berarti :
s = 4 + 1.6 = 10 m

Konsepsi Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak benda dalam lintasan garis lurus dengan percepatan tetap. Jadi, ciri utama GLBB adalah bahwa dari waktu ke waktu kecepatan benda berubah, semakin lama semakin cepat/lambat…sehingga gerakan benda dari waktu ke waktu mengalami percepatan/perlambatan. Dalam artikel ini, kita tidak menggunakan istilah perlambatan untuk gerak benda diperlambat. Kita tetap saja menamakannya percepatan, hanya saja nilainya negatif. Jadi perlambatan sama dengan percepatan negatif.

Contoh sehari-hari GLBB adalah peristiwa jatuh bebas. Benda jatuh dari ketinggian tertentu di atas permukaan tanah. Semakin lama benda bergerak semakin cepat. Kini, perhatikanlah gambar di bawah yang menyatakan hubungan antara kecepatan (v) dan waktu (t) sebuah benda yang bergerak lurus berubah beraturan dipercepat.

vo = kecepatan awal (m/s)

vt = kecepatan akhir (m/s)

a = percepatan

t = selang waktu (s)

Perhatikan bahwa selama selang waktu t , kecepatan benda berubah dari vo menjadi vt sehingga kecepatan rata-rata benda dapat dituliskan:

Kita tahu bahwa kecepatan rata-rata :

dan dapat disederhanakan menjadi :

S = jarak yang ditempuh

Seperti halnya dalam GLB (gerak lurus beraturan) besarnya jaraktempuh juga dapat dihitung dengan mencari luasnya daerah dibawah grafik v – t.

Bila dua persamaan GLBB di atas kita gabungkan, maka kita akan dapatkan persamaan GLBB yang ketiga.

Contoh-Contoh GLBB

Gerak Jatuh Bebas

Ciri khasnya adalah benda jatuh tanpa kecepatan awal (vo = nol). Semakin ke bawah gerak benda semakin cepat.Percepatan yang dialami oleh setiap benda jatuh bebas selalu sama, yakni sama dengan percepatan gravitasi bumi (a = g) (besar g = 9,8 m/s2 dan sering dibulatkan menjadi 10 m/s2)

Rumus gerak jatuh bebas ini merupakan pengembangan dari ketiga rumus utama dalam GLBB seperti yang telah diterangkan di atas dengan modifikasi : s (jarak) menjadi h (ketinggian) dan vo = 0 serta percepatan (a) menjadi percepatan grafitasi (g).

Coba kalian perhatikan rumus yang kedua….dari ketinggian benda dari atas tanah (h) dapat digunakan untuk mencari waktu yang diperlukan benda untuk mencapai permukaan tahah atau mencapai ketinggian tertentu… namun ingat jarak dihitung dari titik asal benda jatuh bukan diukur dari permukaan tanah.

Gerak Vertikal ke Atas

Selama bola bergerak vertikal ke atas, gerakan bola melawan gaya gravitasi yang menariknya ke bumi. Akhirnya bola bergerak diperlambat. Akhirnya setelah mencapai ketinggian tertentu yang disebut tinggi maksimum (h max), bola tak dapat naik lagi. Pada saat ini kecepatan bola nol (Vt = 0). Oleh karena tarikan gaya gravitasi bumi tak pernah berhenti bekerja pada bola, menyebabkan bola bergerak turun. Pada saat ini bola mengalami jatuh bebas.

Jadi, bola mengalami dua fase gerakan. Saat bergerak ke atas bola bergerak GLBB diperlambat (a = – g) dengan kecepatan awal tertentu lalu setelah mencapai tinggi maksimum bola jatuh bebas yang merupakan GLBB dipercepat dengan kecepatan awal nol.

Pada saat benda bergerak naik berlaku persamaan :

vo = kecepatan awal (m/s)

g = percepatan gravitasi

t = waktu (s)

vt = kecepatan akhir (m/s)

h = ketinggian (m)

Gerak Vertikal ke Bawah

Berbeda dengan jatuh bebas, gerak vertikal ke bawah yang dimaksudkan adalah gerak benda-benda yang dilemparkan vertikal ke bawah dengan kecepatan awal tertentu. Jadi seperti gerak vertikal ke atas hanya saja arahnya ke bawah. Sehingga persamaan-persamaannya sama dengan persamaan-persamaan pada gerak vertikal ke atas, kecuali tanda negatif pada persamaan-persamaan gerak vertikal ke atas diganti dengan tanda positif.