Fisika : Gerak Lurus Beraturan {GLB}

Fisika : Gerak Lurus Beraturan {GLB}

1. 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 :

2. 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.

3. 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 $(S_0)$. 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