Definisi Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak yang lintasannya berupa garis lurus dan dengan kecepatan yang tetap. Karena kecepatannya tetap, maka benda yang bergerak lurus beraturan tidak mengalami percepatan. Dengan kata lain, percepatan pada gerak GLB sama dengan nol.
Karena tidak memiliki percepatan, maka pada gerak lurus beraturan berlaku hukum Newton yang pertama yaitu benda akan cenderung tetap diam atau bergeral lurus beraturan jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol.
| ∑F = 0 |
Konsep ini sangat penting untuk dingat karena hukum Newton banyak digunakan dalam menyelesaikan soal-soal yang berkaitan dengan kinematika gerak lurus. Ketika menganalisis kinematika gerak lurus, biasanya kita akan melihat gaya-gaya yang bekerja pada benda. Dalam hal ini, kejelian dalam menentukan hukum Newtom mana yang berlaku menjadi sangat penting.
Sebenarnya mudah saja untuk melihat hukum Newton mana yang berlaku. Konsepnya, kalau benda tidak bergerak atau bergerak tetapi tidak punya percepatan, maka hukum Newton pertamalalah yang berlaku. Sebaliknya, kalau benda bergerak dengan kecepatan berubah dan memiliki percepatan, maka hukum newton kedualah yang berlaku.
Pada GLB, kecepatan benda secara umum sama dengan kelajuan benda. Begitupula jarak dan perpindahannya. Akan tetapi, ketika benda bergerak lurus dengan perubahan arah kecepatan, maka besar kecepatan tidak sama dengan besar kelajuan dan biasanya lebih kecil dari kelajuan benda. Hal itu terjadi karena perpindahan benda juga lebih kecil dari jarak tempuhnya.
Pada kenyataannya, tidak ada benda yang benar-benar bergerak lurus beraturan dalam waktu yang lama. Biasanya benda bergerak lurus beraturan dalam kurun waktu tertentu sebelum akhirnya mengalami perlambatan atau percepatan.
Ciri-Ciri Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Benda dikatakan bergerak lurus beraturan jika menunjukkan beberapa ciri-ciri, sebagai berikut :
- Lintasan berupa garis lurus atau masih bisa dianggap sebagai lintasan yang lurus
- Kecepatan benda tetap atau konstan
- Tidak memeliki percepatan (a = 0)
- Panjang lintasan yang ditempuh sama dengan luas grafik v-vs-t.
- Kecepatan berbanding lurus dengan perpindahan dan berbanding terbalik dengan waktu.
Lintasan berupa garis lurus bukan berarti harus lurus dan datar. Benda yang bergerak dengan kecepatan tetap di bidang miring juga dikatakan bergerak lurus beraturan karena lintasannya berupa grais lurus meskipun dalam posisi miring. Begitu pula halnya ketika benda bergerak dengan kecepatan tetap hingga jarak tertentu kemudian berbelok ke kanan dengan kecepatan yang tetap pula, maka kedua gerak itu juga merupakan GLB.
Yang paling penting dan harus diingat adalah, ketika benda bergerak lurus beraturan, benda tidak mengalami percepatan. Artinya gerak benda tidak akan menjadi semakin cepat atau semakin lambat. Dengan kata lain, benda tidak tidak dipercepat ataupun tidak perlambat dan bergerak dengan kelajuan yang sama di semua titik. Ketika benda mengalami percepatan di titik atau waktu tertentu, maka benda sudah tidak lagi bergerak lurus beraturan.
Ketika percepatan yang dialami benda bersifat konstan (ama besar setiap waktu), maka benda bergerak lurus berubah beraturan. Sebaliknya, jika benda mengalami percepatan yang berubah-ubah, maka benda dikatakan bergerak lurus berubah tidak beraturan.
Rumus Umum Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Rumus GLB berikut ini merupakan rumus umum gerak lurus yang prinsipnya juga digunakan dalam gerak lurus berubah beraturan dan gerak parabola.
|
Keterangan :
v = kecepatan benda (m/s)
s = perpindahan = posisi akhir - posisi awal (m)
t = waktu tempuh (s)
Selain kecepatan, pada gerak lurus adakalanya kita diminta untuk menghitung kelajuan. Rumus kelajuan pada dasarnya sama dengan rumus kecepatan di atas, hanya saja besaran yang digunakan berbeda.
|
Keterangan :
v = kelajuan benda (m/s)
s = jarak = panjang lintasan total yang dilalui benda (m)
t = waktu tempuh (s)
Meski rumusnya terlihat sama, adakalanya besar kelajuan dan kecepatan benda hasilnya tidak sama. Yang menjadi perbedaan dari kedua rumus tersebut antara lain terletak pada jenis besarannya dan cara menentukannya.
Kecepatan dan perpindahan merupakan besaran vektor sehingga harus memperhatikan arah, sedangkan kelajuan dan jarak merupakan besaran skalar yang hanya memiliki nilai. Pada sebagain buku,simbol kecepatan biasanya diberi garis atas untuk menandakan bahwa kecepatan merupakan besaran vektor.
Perbedaan lainnya yang penting untuk diperhatikan adalah cara mementukan besar perpindahan dan jarak. Besar perpindahan merupakan jarak terdekat antara posisi akhir dan posisi awal. Jadi, untuk menentukan besar perpindahan kita harus melihat posisi awal dan posisi akhir benda. Posisi tersebut dipengaruhi oleh arah gerak.
Jarak tempuh benda merupakan panjang lintasan total yang dilalui benda. Jadi, jarak yang ditempuh benda adalah panjang semua lintasan yang telah dilaluinya tidak peduli bagaimana arahnya. Untuk menentukan panjang jarak tempuh kita hanya harus menjumlahkan semua panjang lintasan dari titik awal gerak hingga titik akhir berhenti.
Bentuk Grafik Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Karena kecepatan benda tetap di setiap waktu, maka grafik v-vs-t pada gerak lurus beraturan berupa grafik gurus lurus seperti gambar di bawah ini :
Pada gambar di atas jelas terlihat bahwa kecepatan benda selalu tetap dengan bertambahnya waktu. Sedangkan jarak atau perpindahan benda dapat kita tentukan dengan menghitung luas grafiknya yang dalam hal ini merupakan luas persegi.
Jika grafik yang diketahui adalah grafik v-vs-t, maka kita bisa menghitung besar jarak yang ditempuh benda. Sebaliknya, jika grafik yang diketahui adalah grafik s-vs-t, maka kita bisa menghitung besar kecepatan benda.
Kecepatan benda dapat kita hitung dengan rumus berikut :
|
Dengan :
v = kecepatan benda (m/s)
Δs = perubahan posisi (m)
Δt = perubahan waktu (s)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar