Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Posted on

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) –  merupakan sebuah gerakan pada benda yang berarah mendatar maupun dengan (Gerak Lurus) dalam sebuah kecepatan yang berubah pada setiap saat karena terdapat sebuah percepatan yang tetap atau bisa dikatakan sebagai (Berubah Beraturan).

Gerak Lurus Berubah Beraturan
Gerak Lurus Berubah Beraturan

Dalam gerak lurus berubah beraturan ini, gerak benda bisa mengalami percepatan apabila suatu nilai percepatan bersifat positif, maupun perlambatan apabila nilai percepatan bersifat negatif. Gerak pada suatu benda yang mengalami percepatan disebut yakni GLBB dipercepat, sedangkan pada gerak yang mengalami perlambatan ialah GLBB diperlambat.

Percepatan ialah salah satu besaran vektor (besaran yang memiliki besar maupun arah). Percepatan konstan ialah besar dan arah percepatan selalu bersifat konstan setiap saat. Walaupun besar dalam sebuah percepatan benda tetap, apabila arah percepatan berubah maka percepatan benda itu tidak bisa dikatakan sebagai konstan. Karena pada arah percepatan benda selalu bersifat konstan, maka benda bisa dikatakan bergerak dalam lintasan lurus.

Lihat Materi : Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Grafik GLBB

Pada suatu grafik kecepatan terhadap waktu dengan gerakan dalam GLBB dan gerakan yang tidak berubah terdapat pada sebuah contoh gambar berikut ini.

Grafik GLBB

Dalam sebuah grafik diatas (i) gerak pada suatu benda dipercepat secara beraturan, namun untuk grafik (iii) diatas gerak dalam sebuah benda diperlambat secara beraturan atau sama. Untuk sebuah grafik (ii) diatas menyatakan bahwa gerak beraturan dimana kecepatannya tidak berubah atau sama. Pada grafik (i) dan (iii) menyatakan suatu GLBB, sedangkan pada grafik (ii) tidak karena kecepatan dalam benda tesebut tidak berubah..

Berikut grafik-grafik jarak terhadap waktu dibawah ini!

Grafik Gerak Lurus Berubah Beraturan

Urutkan dari gambar kiri atas ke kanan bawah, pada gambar 1 menunjukkan sebuah jarak yang ditempuh dalam gerakan konstan, untuk gambar 2 dan 3 menunjukkan sebuah benda tidak bergerak, kemudian gambar 4 dan 5 menunjukkan suatu lintasan gerak berubah beraturan. Dalam sebuah benda yang berada pada gambar 1, grafik dengan kecepatan-waktu akan sesuai dari gambar (ii) sebelumnya, benda pada gambar 4 akan sesuai dari gambar (i), kemudian benda pada gambar 5 akan sesuai dari gambar (iii).

Baca Juga :  Inilah 5 Perbedaan Gaya dan Gerak

Jenis-Jenis Gerak Lurus Berubah Beraturan

Terdapat dua jenis dari GLBB ini, berikut jenis dan penjelasannya dibawah ini!

  • GLBB dipercepat adalah salah satu gerak pada sebuah benda dalam lintasan yang lurus menggunakan suatu kecepatan yang semakin bertambah secara beraturan atau contohnya benda yang mengalami percepatan tetap maupun konstan. Misal, ketika buah durian jatuh dari pohon.
  • GLBB diperlambat adalah salah satu gerak pada sebuah benda dalam lintasan yang lurus namun menggunakan percepatan yang berkurang secara beraturan ,atau disebut sebagai benda yang mengalami perlambatan tetap maupun konstan. Misal, jika kita melemparkan sebuah benda ke atas (maka benda yang kita lempar keatas akan semakin melambat)

Rumus GLBB

Berikut 3 rumus dasar dari GLBB yakni :

  • Rumus kecepatan akhir saat t

Rumus GLBB ini menyatakan berapa kecepatan pada suatu benda saat t jika diberi percepatan sejumlah a dan mempunyai kecepatan awal yaitu v_0.

v_t = v_0 + a t

  • Rumus perpindahan benda saat t

Rumus GLBB ini menyatakan berapa perpindahan pada suatu benda yang terjadi saat t jika diketahui kecepatan awal, kecepatan akhir maupun besar percepatannya.

s = v_o t + \frac{1}{2} a t^2

  • Rumus kecepatan-jarak

Rumus GLBB satu ini dipakai untuk menjelaskan suatu hubungan jarak yang telah ditempuh, kecepatan awal hingga kecepatan akhir, maupun besar percepatan tanpa perlu mengetahui waktu yang sudah tempuhnya.

v_t^2 = v_0^2 + 2 a s

Berikut keterangannya:

  • vt = kecepatan akhir (m/s)
  • vo = kecepatan awal (m/s)
  • a = percepatan (m/s2)
  • t = selang waktu (s)
  • s = jarak tempuh (m)

Gerak jatuh bebas

Gerak jatuh bebas merupakan suatu gerak benda yang jatuh pada suatu ketinggian tanpa menggunakan kecepatan awal.

v_t = gt

v_t^2 = 2gh

h = \frac{1}{2}gt^2

dimana

  • vt = kecepatan saat t sekon (m/s)
  • g = percepatan gravitasi bumi (9,8 m/s2)
  • h = jarak yang ditempuh benda (m)
  • t = selang waktu (s)

Gerak Vertikal ke Atas

Gerak vertikal ke atas merupakan suatu gerak dalam benda yang dilempar vertikal ke atas pada kecepatan awal tertentu (v) kemudian percepatan g saat kembali turun. Rumus dalam gerak vertikal ke atas ialah

v_t = v_0 - gt

v_t^2 = v_0^2 - 2gh

h = v_0 t - \frac{1}{2}gt^2

Pada titik tertinggi sebuah benda, kecepatan benda ialah nol. Berdasarkan dari keterangannya, maka persamaan gerak vertikal ke atas yang berada pada titik tertinggi ialah :

t_{naik} = \frac{v_0}{g}

h_{maks} = \frac{v_0^2}{2g}

dimana

  • tnaik = selang waktu dengan titik pelemparan sampai mencapai ke titik tertinggi (s)
  • v = kecepatan awal (m/s)
  • g = percepatan gravitasi (m/s2)
  • hmaks = jarak yang telah ditempuh sampai menuju titik tertinggi (m)
Baca Juga :  Daya - Pengertian, Rumus, Lambang, Satuan, Dimensi, Contoh Soal Daya

Ketika mulai turun, persamaan tersebut sama dengan gerak jatuh bebas. Berikut rumusnya dibawah ini :

t_{turun} = \frac{v_0}{g} = \sqrt{\frac{2h_{maks}}{g}}

Jadi, bisa disimpulkan bahwa waktu ketika naik sama seperti waktu saat turun jika tidak terdapat sebuah gaya lain yang memepengaruhi benda tersebut.

Gerak Vertikal ke Bawah

Gerak Vertikal ke bawah merupakan suatu gerak dalam sebuah benda yang dilemparkan vertikal ke bawah pada kecepatan awal dan dipengaruhi dengan percepatan. Rumus-rumus gerak vertikal ke bawah seperti berikut ini :

dimana

  • h = jarak atau perpindahan (m)
  • v = kecepatan awal (m/s)
  • vt = kecepatan setelah t (m/s)
  • g = percepatan gravitasi (9,8 m/s2)
  • t = selang waktu (s)

Contoh Soal Gerak Lurus Berubah Beraturan dan Pembahasan

 

Contoh Soal 1

Jika sebuah motor yang berhenti di area parkiran tiba-tiba langsung bergerak dengan percepatan 2 meter/sekon2. Berapakah kecepatan motor tersebut setelah selang waktu 1 menit…?

Jawab :

Motor pertama-tama berhenti ketika t1 = 0 s, maka v1 = 0 m/s. Dengan memakai sebuah perhitungan berikut ini kita dapat mengetahui kecepatan motor dalam 1 menit = 60 s.

contoh soal 1

Jadi, kecepatan sebuah motor tersebut saat t = 1 menit ialah 120 m/s.

 

Contoh Soal 2

Ada sebuah mobil yang awalnya bergerak dengan kecepatan 60 km/jam. Berapakah besar percepatan truk itu agar mobil bisa berhenti dalam waktu 6 menit?

Jawab :

Diketahui:

v1 = 60 km/jam = 60.000 : 3600 = 16,67 m/s

v2= 0 km/jam = 0 m/s

t1= o s

t2= 6 menit = 360 s

a = ….?

Dengan memakai suatu persamaan seperti contoh satu diatas, kita bisa mengetahui percepatannya ialah :

contoh soal 2

Nilai minus (-) ialah tanda bahwa mobil tersebut mengalami sebuah perlambatan.

 

Contoh Soal 3

Apabila buah kelapa jatuh bebas dari pohon dengan ketinggian 10 meter. Jika percepatan gravitasinya yakni 10 m/s2, berapa lama waktu yang diperlukan kelapa tersebut dalam sampai ke tanah jika gesekan udara dianggap tak ada?

Jawab :

Diketahui:

v = 0 m/s

h = 10 m

g = 10 m/s2

Ditanyakan: t?

Menggunakan sebuah rumus glbb h = \frac{1}{2} gt^2

10 m = \frac{1}{2} \cdot 10 m/s^2 \cdot t^2

t^2 = 2 \Rightarrow t = \sqrt{2} s

 

Contoh Soal 4

Ketika akan lepas landas sebuah Pesawat Air Asia diharuskan mempunyai kecepatan minimal 25 m/s. Jika mesin pesawat itu dapat dengan mampu menghasilkan maksimal percepatan sebesar 1,5 m/s2, berapa panjang minimal suatu landasan agar pesawat Air Aisa bisa lepas landas dengan keadaan berhenti?

Jawab :

Diketahui:

v = 0 m/s

vt = 25 m/s

a = 1,5 m/s2

Ditanyakan: s?

Menggunakan rumus glbb: v_t^2 = v_0^2 + 2 as.

v_t^2 = v_0^2 + 2as

s = \frac{v_t^2 - v_0^2}{2a} = \frac{625}{2 \cdot 2,5}

s = \frac{625}{3} = 208,33

 

Contoh Soal 5

Dalam sebuah bola yang bermassa 0,1 Kg dilepas dari suatu ketinggian 5 m, jika g = 10m/s2, maka kecepatan di saat bola mencapai suatu ketinggian 1 m di atas permukaan tanah yaitu ?

Jawab :

Diketahui:

v = 0 m/s

g = 10 m/s2h = 5 m – 1 m = 4 m

Ditanyakan: vt ?

Menggunakan rumus glbb: v_t^2 = v_0^2 + 2gh.

v_t^2 = 0 + 2 \cdot 10 \cdot 4 = 80

v_t = \sqrt{80} = 4 \sqrt{5} m/s

 

Contoh Soal 6

Terdapat sebuah bus yang berhenti di pinggir jalan. Lalu bergerak pada percepatan 40 km/jam2. Berapa jarak yang bisa ditempuh bus tersebut dalam waktu 1 menit?

Jawab :

Diketahui:

a = 40 km/jam2

t = 1 menit = 0,0167 jam

x1= 0

v1= 0

x2= …..?

Dengan memakai persamaan (3) kita dapat melakukan sebuah perhitungan menjadi :

contoh soal 6

Jadi pada waktu 1 menit bus itu akan menempuh jarak sebesar 5,5578 meter dari tempat pemberhentian awalnya.

 

Contoh Soal 7

Pada suatu benda yang bergerak sesuai pada gambaran grafik di bawah ini ialah sebuah grafik yang menghubungkan antara kecepatan (v) dengan waktu (t).

contoh soal 7

a. Jelaskan suatu gerakan partikel diatas selama bergerak dalam waktu 10 detik?

b. Berapakah jarak yang ditempuh benda tersebut selama waktu 10 detik?

Jawab :

a. Dalam waktu 4 detik pertama benda itu bergerak GLBB dengan sebuah percepatan 10 m/s2. Lalu bergerak GLB mengguanakan kecepatan konstan sebesar 40 m/s selama 4 detik. Kemudian mengalami suatu perlambatan yakni sebesar -20 m/s2.

b. Ketika menghitung jarak seluruh atau total selama 10 detik, maka kita perlu menjumlahkan jarak dalam 4 detik pertama + jarak dalam waktu 4 detik kedua + jarak 2 detik yang terakhir.

Maka jarak (x) bisa kita ketahui dengan persamaan (3) menjadi seperti :

jawaban contoh soal 7 (a)

atau dengan persamaan (2) seperti :

jawaban contoh soal 7 (b)

Jadi, jarak total yang telah ditempuh benda tersebut adalah sejauh 280 meter.

Demikian penjelasan materi tentang Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) – Rumus dan Contoh Soal. Semoga materi diatas bisa berguna bagi kita semua.

Materi Fisika Lainnya :