Home / Fisika / gerak lurus beraturan

Gerak Lurus Beraturan

  • 8 min read
Loading...

Penulis : Jehnsen Hirena Kane Mahasiswa FMIPA UI Jurusan Fisika

Pengertian Gerak Lurus Beraturan

Sederhananya Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak lurus yang memiliki kecepatan tetap yang berarti percepatannya 0.

Salah satu tujuan para fisikawan sejak dahulu kala adalah untuk mempelajar gerak dari suatu objek. Seberapa cepat suatu objek dapat bergerak atau sejauh apa suatu objek dapat bergerak pada suatu interval waktu tertentu merupakan pertanyaan yang sering kali dilontarkan.

Para teknisi mesin mobil balap sangat tergila–gila pada pertanyaan tersebut, tentu karena sangat berkaitan dengan seberapa cepat mobil mereka melaju dan peluangnya untuk memenangkan perlombaan. Para pakar geologis, menggunakan pertanyaan di atas untuk memprediksi gerak lempengan tektonik karena mereka ingin memprediksi gempa.

Bahkan seorang peneliti medis membutuhkan pertanyaan–pertanyaan di atas untuk memetakan aliran darah pasien saat sedang melakukan eksaminasi. Hampir semua profesi dan bidang di dunia ini pasti akan pernah mempertanyakan tentang gerak benda, tak terkecuali, karena sebenarnya di dunia ini semuanya bergerak.

Bahkan benda

Loading...
yang terlihat diam pun sebenarnya ikut bergerak dengan rotasi Bumi yang mengorbit matahari yang mengorbit pusat galaksi Bima Sakti. Jadi apakah kamu tahu atau terpikir suatu benda yang diam?

Baca juga tulisan lain:

4 Asumsi dasar

Dalam artikel kali ini, kita akan mempelajari gerak benda, dalam bentuknya yang paling sederhana, yaitu gerak lurus beraturan, karena itu akan diambil empat asumsi dasar:

  1. Gerak hanya dilakukan dalam garis lurus. Garis tersebut boleh vertikal, horizontal, ataupun menyimpang, yang penting lurus.
  2. Gaya yang menyebabkan gerak tidak akan terlalu di diskusikan, kita akan berfokus pada gerak dan perubahan gerak yang terjadi.
  3. Objek bergerak yang dibahas akan dianggap sebagai benda yang kaku. Setiap bagian tubuh dari benda akan dianggap bergerak bersama – sama pada waktu yang sama pula.
  4. Benda tidak mengalami percepatan, sehingga kecepatan yang dialaminya konstan.

Sebelumnya, apakah kamu tahu definisi gerak dalam dunia fisika? Gerak adalah kondisi dimana suatu benda melakukan perpindahan posisi dari posisi awal.

Ingat, di dalam fisika suatu benda dikatakan bergerak jika dan hanya jika berpindah posisi dari posisi awal. Apabila suatu benda berpindah posisi dari posisi awal, kemudian kembali ke posisi awal, maka benda tersebut tidak dapat dikatakan bergerak.

Sama halnya ketika kamu pergi sekolah dan meninggalkan kamar kamu seharian, apabila kamu melihat ada barang kamu yang berpindah posisi, kamu pasti berasumsi barang kamu bergerak (entah karena bergerak sendiri atau karena dipindahkan orang). Namun apabila Ibu kamu, meminjam barang kamu kemudian meletakannya kembali ke posisi semula, apakah ketika pulang kamu berasumsi barang kamu bergerak?

Rumus

Untuk menentukan posisi dan arah gerak benda kita akan menggunakan koordinat seperti gambar berikut:

koordinat
ilustrasi koordinat

Ketika diketahui benda berada pada posisi x = 3 m, berarti benda berada pada titik yang bernilai 3 pada sumbu koordinat, begitu juga apabila benda berada di x = -3 m. Arah positif pada sumbu koordinat adalah arah dimana nilai koordinatnya bertambah, sedangkan arah negatif adalah arah dimana nilai koordinatnya berkurang.

Secara matematis, benda dapat dirumuskan berpindah posisi apabila:

rumus benda berpindah posisi

Dengan :

  • gerak lurus beraturan 1adalah perubahan posisi benda atau perpindahan posisi benda, apabila bernilai positif maka benda bergerak ke arah negatif, begitu juga sebaliknya.
  • gerak lurus beraturan 2adalah posisi awal benda.
  • gerak lurus beraturan 4adalah posisi akhir benda.

Frasa “seberapa cepat?” di dalam fisika sifatnya sangat ambigu karena bisa dikaitkan dengan kecepatan ataupun kelajuan. Perhatikan ilustrasi berikut:

perpindahan dan jarak
perpindahan dan jarak

Perpindahan adalah jarak antara posisi awal dan akhir, bukan total jarak lintasan yang ditempuh. Nah, kecepatan adalah rasio antara perpindahan posisi dan waktu yang dibutuhkan untuk berpindah posisi, sedangkan kelajuan adalah rasio antara total jarak yang ditempuh dengan waktu yang dibutuhkan untuk berpindah posisi, dirumuskan:

rumus perpindahan posisi

Dengan:

  •  gerak lurus beraturan 5adalah kecepatan benda
  •  gerak lurus beraturan 6adalah kelajuan benda
  • gerak lurus beraturan 7 adalah total jarak yang ditempuh benda
  • gerak lurus beraturan 8 adalah interval waktu atau selisih waktu sejak benda mulai diukur sampai benda berhenti diukur
  •  t1 adalah waktu ketika benda mulai diobservasi
  •  t2 adalah waktu ketika benda berhenti diobservasi

Contoh Soal Latihan

  1. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 70 m/s. Apabila mobil bergerak lurus, berapakah jarak dan perpindahan posisi yang dialami oleh mobil tersebut selama 6 detik?

Diketahui

gerak lurus beraturan 2

Ditanya

  • Berapa jarak yang ditempuh mobil selama 6 detik?
  • Berapa perpindahan yang ditempuh mobil selama 6 detik?

Jawab

Pada kasus sederhana seperti ini, perhatikan bahwa mobil hanya bergerak pada lintasan lurus, sehingga nilai perpindahan sama dengan jarak. Sehingga kita hanya perlu mengaplikasikan rumus kecepatan ataupun kelajuan untuk mengukur jarak dan perpindahan:

Loading...
gerak lurus beraturan 3

2. Suatu benda bergerak ke arah timur sejauh 3 meter, kemudian belok ke arah utara sejauh 4 meter sebelum akhirnya berhenti. Benda tersebut melakukan perjalanan tersebut selama 10 detik, berapakah kelajuan dan kecepatan benda tersebut?

Loading...

Diketahui

gerak lurus beraturan 4

Ditanya

  • Berapa kelajuan benda tersebut?
  • Berapa kecepatan benda tersebut?

Jawab

Pada kasus ini, kamu perlu menganalisis besar perpindahan yang terjadi. Gambar terlebih dahulu lintasan benda:

lintasan benda

(ilustrasi diambil dari quora yang diedit kembali, ilustrasi soal nomor 3)

Karena bentuk lintasannya adalah segitiga, kamu dapat menghitung perpindahannya seakan menghitung sisi miring segitiga:

gerak lurus beraturan 5

Sehingga kecepatannya dan kelajuannya:

gerak lurus beraturan 6

3. Andi sedang membaca peta karena dia ingin bepergian ke kota C dari kota A melalui kota B. Apabila diketahui jarak kota A dan kota B adalah 100 km, kota B ke C adalah 70 km, sedangkan jarak kota A ke C hanyalah 120 km.

Andi berencana untuk berkendara hanya 2 jam seharinya menggunakan mobil dengan kelajuan 50 km/jam. Pada hari ke berapa Andi sampai ke kota C? Berapakah waktu yang dibutuhkan Andi untuk berangkat ke kota C tanpa melewati kota B terlebih dahulu?

Diketahui

gerak lurus beraturan 7

Ditanya

  • Pada hari ke berapa Andi sampai ke kota C?
  • Berapakah waktu yang dibutuhkan Andi untuk sampai ke kota C tanpa melalui kota B?

Jawab

Dengan kelajuannya Andi dapat menempuh jarak sejauh 100 km/hari yang juga dapat diartikan sebagai kelajuan harian Andi, jadi waktu yang diperlukan:

gerak lurus beraturan 8

Karena pertanyaannya adalah hari ke berapa, maka kita perlu melakukan pembulatan atas sehingga

Jadi Andi akan sampai di hari kedua.

  • Pada kasus ini dapat ditarik kesimpulan bahwa lintasan dari kota A ke kota C merupakan garis lurus, sehingga kelajuan sama dengan kecepatan dan jarak sama dengan perpindahan, sehingga waktu yang dibutuhkan Andi adalah:
gerak lurus beraturan 10

Pertanyaan umum

Apa saja contoh dari gerak lurus beraturan?

– Mobil yang bergerak dengan kecepatan stabil.
– Kereta yang melaju di rel dengan kecepatan tetap.
– Parade tentara yang sedang berbaris.
– Kertas yang keluar dari printer atau alat cetak di wadahnya dengan kecepatan yang konstan.

Apakah ada benda yang diam menurut GLB?

Menurut teori ini bahkan benda yang terlihat diam itu sebenernya sedang bergerak dengan rotasi bumi yang mengorbit matahari.

Perbedaan GLB dan GLBB

Sebenernya perbedaan GLB dan GLBB berada pada kecepatannya, GLB memiliki kecepatan tetap sedangkan GLBB kecepatanya selalu berubah sehingga timbul percepatan.

Daftar Pustaka

[1] Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2016). Principles of Physics Extended, International Student Version. India: Wiley India Pvt. Ltd

[2] Serway, R. A., & Jewett, J. W. (1996). Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics 9th. International Edition (Brooks/Cole Publishing Co., Pacific Grove, CA, USA, 2011)

Baca juga:

Loading...
Loading...