Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Halo semua...

Di alam sekitar, sangat jarang kita jumpai benda yang bergerak dengan kecepatan yang selalu tetap. Hal itu terjadi karena banyaknya faktor yang memengaruhi pergerakan benda. Faktor-faktor tersebut bisa berupa hambatan udara, percepatan gravitasi, atau hal-hal lainnya. Namun jarang bukan berarti tidak ada. Coba perhatikan gambar berikut!
Ilustrasi
Pada gambar di atas, ada sebuah pesawat yang sedang berada di suatu ketinggian. Pada selang waktu tertentu, pesawat tersebut memiliki ketinggian yang tetap, arah yang tetap, dan juga kecepatan yang tetap. Pada kondisi yang seperti itu, pesawat tersebut bisa dikatakan sedang melakukan gerak lurus beraturan.

Gerak lurus beraturan, selanjutnya disebut GLB, adalah gerak suatu benda pada lintasan yang lurus dengan kecepatan tetap pada selang waktu tertentu. Contoh lain dari GLB selain pesawat di atas adalah mobil yang bergerak dengan kecepatan tetap di jalan tol, penerjun payung pada suatu titik yang memiliki hambatan udara yang sama dengan berat tubuhnya, gerak lift ketika berada di tengah perjalanan, dan lain sebagainya.

Sebelum kita membahas lebih lanjut, kita sepakati terlebih dahulu mengenai notasi atau simbol yang akan dipakai. Karena sangat bermacam-macam sekali simbol yang dipakai di luar sana. Jadi, kita samakan persepsi kita terlebih dahulu agar tidak ada kesalahpahaman di antara kita. Nah, Waktu kita simbolkan dengan huruf t, perpindahan disimbolkan x, dan kecepatan disimbolkan dengan v. Untuk masalah satuannya saya anggap sudah tahu semua. Kalau belum tahu, silakan balik lagi ke materi sebelumnya tentang besaran pokok dan besaran turunan.

Oke, mari kita lanjut...

Grafik hubungan antara perpindahan (x) dan waktu (t)


Hubungan antara perpindahan dan waktu pada GLB dapat digambarkan dengan grafik x-t berikut ini:
Pada grafik di atas, kemiringan garis (gradien) menyatakan kecepatan benda. Nah, dari gradien grafik tersebut, kita bisa mencari kecepatannya dalam selang waktu t0 sampai t1 seperti berikut ini:

dengan xt - x0 = Δx dan t - t0 = Δt, maka persamaan di atas menjadi:

Grafik hubungan antara kecepatan (v) dan waktu (t)


Sedangkan grafik hubungan antara kecepatan dan waktu berupa garis lurus mendatar seperti gambar berikut ini:

Dari grafik di atas dapat dicari perpindahannya, yaitu dengan cara mencari luas daerah yang diarsir. Karena luas daerah yang diarsir berbentuk segi empat, maka kita bisa menentukan persamaan perpindahnnya menggunakan rumus luas segi empat. Sehingga persamaan perpindahan benda pada GLB menjadi seperti berikut ini:

Jika benda mempunyai posisi awal (x0), maka persamaan di atas menjadi:


Contoh soal:
Sebuah pesawat terbang yang sedang mengudara berada pada jarak 80 km dari bandara tempat ia berangkat. Pesawat itu mempunyai kecepatan 400 km/jam. Pada jarak berapakah pesawat itu dari bandara setelah 15 menit?

Penyelesaian:
Diketahui: v = 400 km/jam, x= 80 km, t = 15 menit = 0,25 jam
Ditanyakan: xt = ... ?
Jawab:

Jadi, setelah 15 menit jarak pesawat dari bandara adalah 180 km.

Sekian pembahasan tentang gerak lurus beraturan. Semoga bermanfaat.

0 komentar