Peralihan posisi suatu objek yang bergerak tanpa berotasi merupakan pengertian dari gerak lurus. Gerak lurus termasuk dalam gerak transisi. Terdapat dua kategori dari gerakan ini, yaitu Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB).
Pada pembahasan kali ini, kita akan belajar mengenai GLB. Materi ini dapat Anda temui pada pelajaran fisika di tingkat menengah atas. Langsung saja mari simak pembahasannya di bawah ini.
Daftar ISI
Apa Itu Gerak Lurus Beraturan?
Secara harfiah, istilah gerak lurus merupakan wujud peralihan kedudukan atau posisi dari suatu benda pada lintasan yang lurus. Sedangkan istilah beraturan merujuk pada makna berturut-turut dengan tetap.
Menurut Encyclopedia Britannica, gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak lurus benda pada satu dimensi spasial dengan kecepatan yang konstan atau tetap. Sehingga, gerak suatu benda ada di lintasan lurus dan tidak mengalami perubahan kecepatan.
Lalu apakah arti dari kecepatan konstan? Kecepatan konstan artinya apabila dalam rentang waktu yang sama, suatu benda mengalami perpindahan yang sama. Nilai percepatan dari benda tersebut adalah nol. Hal itu karena tidak adanya perubahan kecepatan, baik itu percepatan maupun perlambatan.
Misal, kita bisa melihat pada pergerakan sebuah mobil mainan yang memiliki setelan pabrik akan bergerak dengan kecepatan konstan ketika menyala. Gerakan mobil mainan tersebut menggambarkan gerak lurus beraturan yang dapat membentuk sebuah grafik pada kertas seperti di bawah ini:
Grafik tersebut menunjukkan bahwa pada GLB terdapat hubungan antara kecepatan dan waktu.
Lalu, grafik di atas menunjukkan bahwasanya benda bergerak dalam lintasan lurus serta memiliki kecepatan yang tetap terhadap waktu pergerakannya. Itulah sebabnya kurva v-t memiliki bentuk lurus dan mendatar.
Ciri-ciri Gerak Lurus Beraturan
Adapun ciri-ciri dari gerak lurus beraturan adalah sebagai berikut:
- Benda bergerak di lintasan yang berupa garis lurus.
- Tidak mengalami percepatan atau percepatan gerak benda sama dengan nol.
- Kecepatan gerak benda tetap.
- Panjang lintasan sama dengan luas grafik.
- Perpindahan benda berbanding lurus dengan kecepatan gerak dan berbanding terbalik dengan waktu tempuh.
Penerapan Gerak Lurus Beraturan
Penerapan gerak lurus beraturan dalam kehidupan sehari-hari antara lain sebagai berikut:
1. Pesawat Terbang
Ketika mencapai ketinggian tertentu, pesawat akan terus terbang dengan kecepatan yang stabil. Lintasan yang pesawat lalui pun berupa lintasan lurus. Hal ini biasanya terjadi beberapa waktu setelah pesawat lepas landas dan sebelum mendarat.
2. Kereta Api
Kereta api merupakan transportasi darat yang memiliki lintasan lurus sebagai jalurnya. Selain itu, kecepatan kereta api cenderung tetap dalam perjalanannya. Kereta api akan mengalami perubahan kecepatan ketika hendak berhenti di stasiun.
3. Kapal Laut
Kapal laut yang bergerak menyeberangi lautan, biasanya akan bergerak dalam lintasan lurus. Kecepatannya pun tidak berubah atau tetap. Kapal akan mengubah kecepatan dengan memperlambatnya ketika mendekati pelabuhan.
4. Gerak Revolusi Planet Pada Matahari
Revolusi adalah gerak peredaran planet mengelilingi matahari pada tata surya yang lurus beraturan. Gerakan ini memiliki garis orbit yang lurus dan kecepatan yang konstan atau tetap.
Misalnya planet Bumi, gerakan bumi mengelilingi Matahari adalah selama 1 tahun. Peristiwa tersebut akan terjadi secara konstan, sehingga selisih perbedaan waktu setiap tahunnya sangat tipis.
5. Eskalator
Apabila kita perhatikan secara seksama, kecepatan dari gerak eskalator yang ada di mall cenderung tetap dan tidak berubah. Lintasannya pun berupa garis lurus. Hal ini menunjukkan bahwasanya gerak pada eskalator termasuk dalam gerak lurus beraturan.
Rumus Gerak Lurus Beraturan
Rumus gerak lurus beraturan (GLB) merupakan hubungan yang terjadi antara kecepatan, jarak, dan waktu. Berikut adalah rumus dari GLB:
1. Rumus Kecepatan Sesaat
V = s/t
Keterangan:
V = Kecepatan sesaat (m/s)
s = Jarak perpindahan benda (m)
t = Waktu perpindahan benda (s)
2. Rumus Kecepatan Rata-rata
V = ∆s / ∆t
Keterangan:
V = Kecepatan rata rata (m/s)
∆s = Perubahan posisi (m)
∆t = Perubahan waktu (s)
3. Rumus Jarak Benda
S = S0 + ΔS
S = S0 + Luas (kurva yang diarsir)
S = S0 + v . t
Keterangan:
S = Jarak perpindahan benda (m)
S0 = Jarak awal mula benda (m)
v = kecepatan gerak benda (m/s)
t = selang waktu (s)
4. Rumus Selang Waktu
Δt = Δx / V
Keterangan:
V = kecepatan benda tetap (m/s)
Δx = jarak benda bergerak (m)
Δt = selang waktu (detik)
Contoh Soal Gerak Lurus Beraturan
Contoh soal pada artikel ini akan menguji pemahaman Anda tentang konsep gerak lurus beraturan. Berikut adalah contoh soalnya:
1. Soal 1
Sebuah benda terlempar sejauh 30 meter dalam rentang waktu 10 s. Berapakah kecepatan benda tersebut terlempar?
Diketahui jarak (s) = 30m dan waktu (t) = 10 s. Maka:
v = s/t
v = 30 m /10 s
v = 3 m/s
2. Soal 2
Kendaraan bergerak dengan kecepatan tetap setelah menempuh jarak sejauh 1 km dari rumah. Kecepatan sebesar 40 km/jam. Apabila waktu dihitung sesudah 1 km, tentukan besar berikut ini:
a. Kecepatan setelah t = 2 jam
b. Jarak kendaraan dari rumah setelah t = 3 jam
Jawab:
a. Kecepatan setelah t = 2 jam
Karena waktu dihitung setelah mobil mencapai kondisi Gerak Lurus Beraturan (GLB) maka kecepatan kendaraan adalah tetap yakni v = 40 km/jam
b. Jarak kendaraan dari rumah setelah t = 1,5 jam
Jarak antara kendaraan dari rumah dihitung menggunakan rumus jarak dalam GLB (s0 = 1 km)
s = s0 + v . t
s = 1 km + 40 km/jam x 3 jam
s = 1 km + 120 km
s = 121km
3. Soal 3
Jarak kota Surabaya ke kabupaten Bojonegoro adalah 200 km. Jarak kedua kota tersebut bisa ditempuh menggunakan mobil dalam waktu 4 jam. Tentukan berapa lama waktu yang dibutuhkan oleh mobil tersebut untuk mencapai kota Madiun dengan jarak 300 km dengan kecepatan yang sama.
Diketahui :
s1 = 200 km
s2 = 300 km
t = 5 jam
Jawab:
Kecepatan rata-rata (V) mobil dari Surabaya ke Bojonegoro
V= s1 / t
V = 200 km / 5 jam
V = 40 km / jam
Untuk menempuh jarak 300 km, maka waktu yang dibutuhkan adalah
t = s2 / V
t = 300 km / 40
t = 7,5 jam
4. Soal 4
Pada suatu waktu terdapat dua mobil, yaitu A dan B yang terpisah dengan jarak 210 m. Keduanya bergerak saling mendekati pada saat bersamaan dengan kecepatan 40 m/s dan 10 m/s. Tentukan tempat bertemunya kedua mobil tersebut.
Diketahui :
sAB = 210 m
Va = 40 m/ss
Vb = 10 m/s
Jawab :
ta = tb
sA / Va = sB / Vb
x / 40 = 210-x / 10
10x = 40 (210-×)
10x = 8400 – 40x
50x = 8400
x = 8400 / 50
x = 168 m
5. Soal 5
Sebuah benda bergerak dari dua titik A ke D. Lintasan yang dilaluinya berbentuk persegi panjang. Jika panjang AB = CD = 100m dan AD = BC = 50 m serta pergerakannya membutuhkan waktu 100s, maka kelajuan dan kecepatan dari benda tersebut adalah..
Diketahui :
Jarak (s1)= AB + BC + CD = 250 m
Perpindahan (s2) = AD = 50 m
t = 100 s
Jawab :
V1 (kelajuan)= s1/t
V = 250/100
V= 2,5 m/s
V2 (kecepatan)= s2/t
V2= 50/100
V2 = 0,5 m/s
Jadi, jawabannya adalah kelajuannya 2,5 m/s dan kecepatannya 0,5 m/s.
Sudah Tahu Apa Itu Gerak Lurus Beraturan dan Penerapannya?
Nah, dari penjelasan di atas dapat kita simpulkan bahwasanya gerak lurus beraturan (GLB) hanya terjadi ketika suatu benda bergerak di lintasan yang lurus secara konstan. Namun, pada hakikatnya di dunia ini sangat jarang kita jumpai benda yang bergerak secara konstan.
Sebab itu, dalam penerapannya GLB lebih sering kita jumpai pada waktu dan kondisi tertentu. Sehingga istilah yang lebih sering dipakai adalah gerak relatif GLB. Kegiatan GLB lebih yang terjadi secara terus menerus lebih banyak ada di luar angkasa seperti orbit pergerakan planet mengelilingi matahari.
