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

Daftar Isi:

1. Perbedaan Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
2. Ticker Timer
3. Grafik GLB dan GLBB (dipercepat dan diperlambat)
4. Contoh Soal Grafik Hubungan Kecepatan terhadap Waktu (Grafik Hubungan v-t)
5. Penyelesaian Soal Grafik Hubungan Kecepatan terhadap Waktu (Grafik Hubungan v-t)

 

1. Perbedaan Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Gerak lurus dibedakan menjadi dua, yaitu gerak lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Gerak lurus beraturan adalah gerak benda pada lintasan lurus yang kecepatannya konstan atau tetap selama benda tersebut bergerak. Pada GLB, kecepatan gerak benda tidak mengalami perubahan kecepatan selama bergerak. Sebagai contoh, mobil bergerak dengan kecepatan 80 km/jam selama 5 detik. Artinya, dimulai dari detik ke-1 hingga detik ke-5 kecepatan sepeda motor adalah 80 km/jam tidak kurang dan tidak lebih.

Gambar 1 Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan konstan 80 km/jam selama 5 detik (GLB)

Sedangkan, gerak lurus berubah beraturan terjadi ketika kecepatan gerak benda tidak konstan atau berubah. Hal ini dapat terjadi ketika benda mengalami percepatan (dipercepat) atau perlambatan (diperlambat). Sebagai contoh gerak yang dipercepat, ketika mengendarai mobil kemudian memutar gas maka mobil akan bergerak lebih cepat. Sedangkan untuk contoh dari gerak yang diperlambat adalah ketika mengerem mobil.

 

2. Ticker Timer

Pengamatan sederhana untuk mengetahui karakteristik gerak benda yang bergerak secara GLB atau GLBB dapat diamati dengan melakukan percobaan sederhana dengan menggunakan ticker timer. Karakteristik gerak benda ini dapat dianalisis dari hasil ketukan pita ticker timer. Adapun hasil ketukan pada pita ticker timer untuk GLB dan GLBB dipercepat dan diperlambat adalah sebagai berikut:

Gambar 2 Titik-titik ketukan pada pita ticker timer untuk gerak 1.GLB; 2.GLBB: dipercepat; 3.GLBB: diperlambat

Berdasarkan Gambar 2.1 GLB di atas, dapat diketahui bahwa titik pada pita yang memiliki jarak atau kerapatan yang sama menunjukkan bahwa benda bergerak lurus beraturan (GLB). Karena benda tidak mengalami perubahan kecepatan selama benda bergerak atau kecepatannya tetap (konstan). Misalkan benda bergerak selama 10 detik dengan kecepatan 2 m/s artinya tiap detik dari awal bergerak hingga 10 detik berikutnya, benda bergerak dengan kecepatan yang sama, yaitu 2 m/s.  

Pada Gambar 2.2 GLBB dipercepat, dapat diketahui bahwa semakin jauh atau renggang jarak titik-titik pada pita ticker timer maka semakin cepat benda bergerak. Sedangkan pada Gambar 2.3 GLBB diperlambat, menunjukkan bahwa semakin rapat atau dekat titik-titik yang tercetak pada pita ticker timer maka semakin lambat benda bergerak.

 

3. Grafik GLB dan GLBB (dipercepat dan diperlambat)

Selain menggunakan ticker timer, kecenderungan gerak GLB dan GLBB dapat diamati melalui grafik hubungan jarak terhadap waktu (s-t), kecepatan terhadap waktu (v-t), dan percepatan terhadap waktu (a-t). Adapun ketiga grafik hubungan tersebut ditunjukkan oleh Gambar 3 di bawah ini.

Gambar 3 Grafik hubungan s-t, grafik hubungan v-t, dan grafik hubungan a-t

Penjelasan Grafik GLB

Berdasarkan Gambar 3 di atas, grafik hubungan jarak terhadap waktu (s-t) untuk GLB garisnya (panah merah) terus meningkat ke atas. Hal ini menunjukkan bahwa jarak yang ditempuh benda yang sedang bergerak tersebut bertambah dengan pertambahan jarak yang sama tiap detiknya karena kecepatannya konstan/tetap. 

Sementara itu grafik hubungan kecepatan terhadap waktu (v-t) untuk GLB, garisnya (panah merah) lurus mendatar searah ke sumbu-x positif tiap waktunya. Hal ini menunjukkan bahwa kecepatan benda tiap detiknya konstan/tetap atau tidak berubah. 

Adapun untuk grafik hubungan percepatan terhadap waktunya (a-t) untuk GLB, garisnya (garis merah) berada tepat pada sumbu-x positif atau garis waktu (t). hal ini menunjukkan bahwa percepatan benda adalah nol atau tidak ada perubahan kecepatan.

Penjelasan Grafik GLBB dipercepat

Grafik hubungan jarak terhadap waktu (s-t) untuk GLBB dipercepat memiliki bentuk parabola terbuka ke atas (garis hijau). Grafik tersebut menunjukkan bahwa pertambahan jaraknya atau perpindahan posisinya semakin besar karena benda bergerak lebih cepat dibandingkan dengan kecepatan sebelumnya. 

Sementara itu grafik hubungan kecepatan terhadap waktu (v-t) untuk GLBB dipercepat, garisnya (panah hijau) terus meningkat ke atas. Hal ini menunjukkan bahwa terjadi perubahan kecepatan benda yang semakin bertambah. Ingatlah ketika memutar gas pada sepeda motor, tangan bergerak ke atas mirip dengan grafik dipercepat ini.

Adapun untuk grafik hubungan percepatan terhadap waktunya (a-t) untuk GLBB dipercepat, garis (panah hijau) lurus mendatar berada di atas sumbu-x positif atau sumbu waktu (t). Hal ini menunjukkan bahwa terjadi perubahan kecepatan benda yang dialami benda bernilai positif atau benda mengalami percepatan.

 

Penjelasan Grafik GLBB diperlambat

Grafik hubungan jarak terhadap waktu (s-t) untuk GLBB diperlambat memiliki bentuk parabola terbuka ke bawah (garis biru). Grafik tersebut menunjukkan bahwa pertambahan jaraknya atau perpindahan posisinya semakin kecil karena benda bergerak lebih lambat dibandingkan dengan kecepatan sebelumnya.

Sementara itu grafik hubungan kecepatan terhadap waktu (v-t) untuk GLBB dipercepat, garisnya (panah biru) terus menurun ke sumbu waktu (t) atau sumbu-x positif. Hal ini menunjukkan bahwa terjadi perubahan kecepatan benda yang semakin berkurang. Ingatlah ketika memutar rem pada sepeda motor, tangan bergerak ke bawah mirip dengan grafik diperlambat ini.

Adapun untuk grafik hubungan percepatan terhadap waktunya (a-t) untuk GLBB diperlambat, garis (panah biru) berada di bawah sumbu waktu (t) atau sumbu-x positif. Hal ini menunjukkan bahwa terjadi perubahan kecepatan benda yang dialami benda bernilai negatif atau benda mengalami perlambatan.

4. Contoh Soal Grafik Hubungan Kecepatan terhadap Waktu (Grafik Hubungan v-t)

Perhatikan grafik hubungan kecepatan terhadap waktu (grafik v-t) di bawah ini!

Gambar 4 Soal grafik hubungan kecepatan terhadap waktu (grafik v-t)

1. Gerak benda yang ditunjukkan oleh A – B, B – C, C – D, dan D – E berturut-turut adalah….
2. Kecepatan gerak benda pada saat 1 sekon adalah....
3. Kecepatan benda pada saat 3 sekon adalah....
4. Kecepatan benda pada saat 5 sekon adalah....

5. Penyelesaian Soal Grafik Hubungan Kecepatan terhadap Waktu  (Grafik Hubungan v-t)

      1. Karakteristik gerak benda yang ditunjukkan oleh grafik v-t berturut-turut adalah sebagai berikut:

            

	Gerak Benda
A – B	GLB
B – C	GLBB diperlambat
C – D	Diam, karena kecepatannya nol (v = 0)
D – E	GLBB dipercepat

2. Kecepatan benda pada saat 1 sekon adalah 2 m/s.

3. Kecepatan benda pada saat 3 sekon adalah 0.

4. Kecepatan benda pada saat 5 sekon adalah 1 m/s.

Sekian penjelasan ringkas tentang karakteristik gerak lurus beraturan  (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Semoga dapat bermanfaat (و •̀ ᴗ•́ )و