Gerak Lurus Berubah Beraturan

Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah suatu kondisi benda bergerak dalam lintasan lurus yang mengalami percepatan maupun perlambatan secara teratur.

Percepatan/Perlambatan

Percepatan didefinisikan sebagai perubahan kecepatan tiap waktu. Perubahan kecepatan adalah selisih antara kecepatan akhir dan kecepatan awal.

Gerak lurus suatu benda yang perubahan kecepatannya selalu bertambah disebut gerak lurus dipercepat. Sedangkan gerak suatu benda yang perubahan kecepatannya selalu berkurang disebut gerak lurus diperlambat.

Secara matematis, persamaan percepatan dapat didefinisikan sebagai berikut.

Keterangan:
a = percepatan (m/s²)
v_o = kecepatan mula-mula (m/s)
v_t = kecepatan akhir (m/s)
t = waktu (s)

Persamaan di atas dapat dituliskan

Jika benda memulai gerakan dari kedudukan awal so pada saat t = 0 dan kedudukannya adalah s padam saat t, maka perpindahan Δs = s – s_o

= kecepatan rata-rata

Kecepatan rata-rata adalah nilai tengah dari kecepatan awal v_o dan kecepatan akhir v_t

Perbandingan grafik gerak lurus beraturan, gerak lurus berubah beraturan dipercepat, dan gerak lurus berubah beraturan diperlambat

a. Grafik kecepatan terhadap waktu untuk gerak lurus beraturan

Benda yang bergerak lurus beraturan selalu memiliki kecepatan tetap sehingga grafik v–t untuk gerak lurus beraturan adalah mendatar.

b. Grafik kecepatan terhadap waktu untuk gerak lurus berubah beraturan dipercepat

Untuk benda yang bergerak lurus berubah beraturan selalu memiliki percepatan tetap. Jika percepatan searah dengan kecepatan, kecepatan benda akan bertambah secara tetap sehingga bentuk grafik v–t pada gerak lurus berubah beraturan dipercepat miring ke atas.

c. Grafik kecepatan terhadap waktu untuk gerak lurus berubah beraturan diperlambat

Jika percepatan berlawanan arah dengan kecepatan, kecepatan benda akan berkurang secara tetap sehingga bentuk grafik v–t pada gerak lurus berubah beraturan diperlambat miring ke bawah.

Contoh-Contoh GLBB

a. Gerak Jatuh Bebas

Ciri khasnya adalah benda jatuh tanpa kecepatan awal (vo = nol). Semakin ke bawah gerak benda semakin cepat.Percepatan yang dialami oleh setiap benda jatuh bebas selalu sama, yakni sama dengan percepatan gravitasi bumi (a = g) (besar g = 9,8 m/s2 dan sering dibulatkan menjadi 10 m/s2)

Rumus gerak jatuh bebas ini merupakan pengembangan dari ketiga rumus utama dalam GLBB seperti yang telah diterangkan di atas dengan modifikasi : s (jarak) menjadi h (ketinggian) dan vo = 0 serta percepatan (a) menjadi percepatan grafitasi (g).

coba kalian perhatikan rumus yang kedua....dari ketinggian benda dari atas tanah (h) dapat digunakan untuk mencari waktu yang diperlukan benda untuk mencapai permukaan tahah atau mencapai ketinggian tertentu... namun ingat jarak dihitung dari titik asal benda jatuh bukan diukur dari permukaan tanah

sebagai contoh : Balok jatuh dari ketinggian 120 m berapakah waktu saat benda berada 40 m dari permukaan tanah?

jawab : h = 120 - 40 = 80 m

t = 4 s

2. Gerak Vertikal ke Atas

Selama bola bergerak vertikal ke atas, gerakan bola melawan gaya gravitasi yang menariknya ke bumi. Akhirnya bola bergerak diperlambat. Akhirnya setelah mencapai ketinggian tertentu yang disebut tinggi maksimum (h max), bola tak dapat naik lagi. Pada saat ini kecepatan bola nol (Vt = 0). Oleh karena tarikan gaya gravitasi bumi tak pernah berhenti bekerja pada bola, menyebabkan bola bergerak turun. Pada saat ini bola mengalami jatuh bebas....

Jadi bola mengalami dua fase gerakan. Saat bergerak ke atas bola bergerak GLBB diperlambat (a = - g) dengan kecepatan awal tertentu lalu setelah mencapai tinggi maksimum bola jatuh bebas yang merupakan GLBB dipercepat dengan kecepatan awal nol.

Pada saat benda bergerak naik berlaku persamaan :

vo = kecepatan awal (m/s)

g = percepatan gravitasi

t = waktu (s)

vt = kecepatan akhir (m/s)

h = ketinggian (m)

3. Gerak Vertikal ke Bawah

Berbeda dengan jatuh bebas, gerak vertikal ke bawah yang dimaksudkan adalah gerak benda-benda yang dilemparkan vertikal ke bawah dengan kecepatan awal tertentu. Jadi seperti gerak vertikal ke atas hanya saja arahnya ke bawah. Sehingga persamaan-persamaannya sama dengan persamaan-persamaan pada gerak vertikal ke atas, kecuali tanda negatif pada persamaan-persamaan gerak vertikal ke atas diganti dengan tanda positif.