Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) , Materi IPA SMP Kelas 7 Kurikulum Merdeka

Gerak Lurus

Gerak lurus merupakan gerak yang lintasannya berupa garis lurus.

Menurut kelajuannya, gerak lurus dibagi menjadi tiga jenis, yaitu gerak lurus beraturan (GLB), gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dipercepat, dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) diperlambat.

1.       Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Suatu benda dikatakan bergerak lurus beraturan jika benda tersebut bergerak dengan lintasan lurus dan kelajuannya tetap.

Perhatikan gambar berikut!

Berdasarkan gambar, jarak yang ditempuh mobil dalam waktu satu sekon selalu sama, yaitu 20 m, sehingga jarak yang ditempuh dalam perjalanan dapat dilihat dalam tabel berikut!

Waktu (s)	Jarak (m)	Kecepatan (m/s)
1	20	20
2	40	20
3	60	20
4	80	20

 

Perbandingan jarak dengan selang waktu selalu konstan atau kecepatannya konstan seperti dijelaskan pada grafik berikut ini.

Dari grafik (a)  hubungan jarak (s) dan waktu (t) menunjukkan besar jarak yang ditempuh (s) dibagi dengan waktu (t) akan diperoleh kelajuan (v) yang besarnya tetap.

Sementara grafik (b) tersebut menunjukkan besar kelajuan dikalikan dengan waktu akan diperoleh jarak yang ditempuh (s) yang besarnya sama dengan luas daerah di bawah grafik.

2. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) 

Pada benda yang mengalami GLB memiliki kelajuan yang tetap.

Namun dalam kehidupan sehari-hari jarang kita jumpai benda yang bergerak dengan kelajuan tetap.

Kendaraan yang melaju di jalan raya memiliki kelajuan yang tetap, kemudian bertambah, atau pada kondisi tertentu kelajuannya berkurang.

Pada benda yang jatuh ke tanah dari ketinggian tertentu memiliki kelajuan yang semakin lama semakin besar.

Hal tersebut disebabkan benda mengalami gerak lurus dipercepat.

Perubahan kelajuan setiap satuan waktu disebut percepatan.

Percepatan yang bekerja pada pada benda jatuh bebas adalah percepatan gravitasi Bumi (g = 9,8 m/s² dan dibulatkan menjadi g = 10 m/s²)

Ketika benda dilemparkan ke atas, semakin lama kelajuannya semakin berkurang, hal itu disebabkan benda mengalami gerak lurus diperlambat.

 

Berdasarkan gambar, kecepatan mobil dalam waktu satu sekon selalu bertambah 2 m/s,  sehingga jarak yang ditempuh dalam perjalanan dapat dilihat dalam tabel berikut!

sehingga jarak yang ditempuh dalam perjalanan dapat dilihat dalam tabel berikut!

Waktu (s)	Jarak (m)	Kecepatan (m/s)
1	2	2
2	8	4
3	18	6
4	32	8

 

Jarak yang ditempuh setiap sekonnya selalu bertambah membentuk pola bilangan kuadrat dengan pertambahan kecepatan setiap detiknya selalu konstan yaitu bertambah 2 m/s setiap detiknya.

Grafik hubungan antara jarak yang ditempuh terhadap waktu dan grafik hubungan antara kecepatan terhadap waktu dapat dilihat pada gambar berikut!

Grafik a menunjukkan hubunagn antara jarak terhadap waktu (berbentuk grafik parabola) dan grafik b menunjukkan hubungan antara perubahan kecepatan terhadap waktu

Percepatan didefinisikan sebagai hasil bagi perubahan kelajuan dengan selang waktu yang diperlukan.

Jika percepatan (a), perubahan kelajuan (Δv), dan selang waktu (Δt), definisi percepatan dapat dinyatakan dengan persamaan :

dari persamaan percepatan tersebut dapat diturunkan besarnya kecepatan setelah bergerak selama t detik adalah :

V_t = V₀ + at

dengan :

a = percepatan (m/s²)

Δv = perubahan kecepatan (m/s)

V₀ = kecepatan awal (m/s)

V_t = kecepatan akhir (m/s)

t =  waktu (s)

Dengan demikian, besar percepatan mobil pada gambar dapat dihitung dengan cara :

  a = Δv / t

Berdasarkan perhitungan tersebut, mobil bergerak dengan percepatan 2 m/s².

Artinya, setiap sekon mobil mendapatkan pertambahan percepatan 2 m/s².

Gerak mobil tersebut dikategorikan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dipercepat.

Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) merupakan gerak benda dengan lintasan berupa garis lurus dengan percepatan tetap.

Dalam GLBB terdapat dua jenis gerak, yaitu gerak benda yang dipercepat beraturan (GLBB dipercepat) dan gerak benda yang diperlambat beraturan (GLBB diperlambat).

 

Pada percobaan menggunakan ticker timer, benda yang mengalami gerak lurus dipercepat seperti pada gambar berikut :

 

Berdasarkan hasil percobaan tersebut, jarak ketukan pada pita kertas semakin besar.

Hubungan antara kecepatan, waktu dan jarak yang ditempuh untuk GLBB dipercepat dapat ditunjukkan menggunakan grafik berikut !

Grafik a menunjukkan hubungan antara kelajuan dengan waktu (v-t) pada GLBB dipercepat. Luas daerah yang diarsir merupakan besarnya jarak yang ditempuh oleh benda.

Grafik b menunjukkan hubungan antara percepatan dengan waktu (a-t). Besar percepatan benda yang mengalami GLBB dipercepat selalu tetap.

Menurunkan persamaan jarak tempuh dari grafik v terhadap t

Kita akan menurunkan persamaan jarak tempuh s dengan menggunakan pernyataan bahwa jarak yang ditempuh sama dengan luas arsir di bawah grafik v - t.

Jika perpindahan kita beri notasi s, maka

s  = luas ABCD

   = jumlah sisi sejajar x  ½ tinggi

  = ( vo + vt ) x ½t

  = ( vo + ( vo + a.t)) x ½t

  = ( 2vo + a.t)) x ½t

s = vo.t + ½.a.t2

Persamaan pada GLBB

vt = vo + a.t

s = ( vo + vt ).½t

s = vo.t + ½.a.t2

vt2 = vo2 + 2.a.s

Keterangan

V     : Kecepatan (m/s)

vo    : Kecepatan awal (m/s)

vt    : Kecepatan akhir (m/s)

a     : percepatan (m/s2)

s      : jarak (m)

t      : waktu (s)

Contoh Soal

1.       Benda yang semula diam kemudian didorong sehingga bergerak dengan percepatan 3 m/s². Kecepatan benda tersebut setelah bergerak selama 6 s adalah . . . .

Penyelesaian

Diketahui      :     v_o  = 0

                                a    = 3 m/s²

                                t     = 6 s

Ditanya          :     v_t   = . . . ?

Jawab             :     v_t   = v_o + a.t

                                      = 0 + 3 x 6

                                      = 18 m/s

2.        Mobil yang semula bergerak lurus dengan kecepatan 6 m/s berubah menjadi 12 m/s dalam waktu 4 s. Bila mobil tersebut mengalami percepatan tetap, maka jarak yang ditempuh mobil dalam selang waktu 4 s tersebut adalah . . . .

Penyelesaian

Diketahui      :     v_o  = 6 m/s

                                v_t   = 12 m/s

                                t     = 4 s

Ditanya          :     s    = . . . ?

Jawab             :     s    = (v_o + v_t ) x ½ t

                                      = (6 + 12 ) x ½ 4

                                      = 18 x 2

                                      = 36 m

3.       Mobil yang bergerak GLBB diawali oleh grafik v – t seperti pada gambar

Jarak yang ditempuh mobil adalah . . . .

Penyelesaian

Jarak               = jumlah sisi sejajar x ½ tinggi

                         = (5 + 7) x ½ x 30

                         = 12 x 15

                         = 180 m  

4.       Kakak mengendarai motor dengan kecepatan 20 m/s, ketika melihat lampu merah seketika mengurangi kecepatannya dan berhenti setelah 5 detik, jarak yang ditempuh mulai pengeriman sampai berhenti adalah . . . .

Diketahui      :     v_o  = 20 m/s

                                v_t   = 0 m/s

                                t     = 5 s

Ditanya          :     s    = . . . ?

Jawab             :     s    = (v_o + v_t ) x ½ t

                                      = (20 + 0 ) x ½ .5

                                      = 10 x 5

                                      = 50 m

Soal Latihan

1.         Gerak lurus beraturan dalam kehidupan sehari-hari dapat kita jumpai pada peristiwa,....

A.         mobil bergerak menuruni lereng bukit  

B.         buah kelapa jatuh dari tangkainya

C.         mobil bergerak dengan kecepatan tetap

D.        batu yang di lemparkan vertikal ke atas

2.         Perhatikan peristiwa berikut!

1.         Buah mangga jatuh bebas ke bumi.

2.         Bola menggelinding di atas pasir.

3.         Kelereng menggelinding ke bawah pada bidang miring dan licin.

4.         Peluru yang ditembakkan vertikal ke atas.

Contoh gerak lurus berubah beraturan dipercepat yang benar adalah . . . .

A.         1 dan 2

B.         1 dan 3

C.         2 dan 3

D.        2 dan 4

3.         Berikut ini beberapa contoh gerak dalam kehidupan sehari-hari :

1.       melempar bola vertikal ke atas

2.       naik sepeda menuruni bukit

3.       mobil di rem mendekati persimpangan

4.       kelapa jatuh dari pohonnya

Contoh gerak lurus berubah beraturan diperlambat ditunjukkan pada nomor . . . .

A.       1 dan 2

B.       1 dan 3

C.       2 dan 3

D.       3 dan 4

4.       Hasil ticker timer dari suatu percobaan di bawah ini yang merupakan gerak lurus berubah beraturan dipercepat adaalah . . . .

5.      Perhatikan gambar pencatatan gerak tiga buah benda dengan sebuah ticker timer berikut!

Pernyataan yang benar berkaitan dengan gerak tersebut adalah ….

	Benda I	Benda II	Benda III
A.	Gerak lurus beraturan	GLBB dipercepat	GLBB diperlambat
B.	Gerak lurus beraturan	GLBB diperlambat	GLBB dipercepat
C.	GLBB diperlambat	Gerak lurus beraturan	GLBB dipercepat
D.	GLBB dipercepat	GLBB diperlambat	Gerak lurus beraturan

 

6.         Perhatikan gambar berikut!

        

        Dari gambar tersebut, dapat disimpulkan gerak kelereng pada gambar (I) dan pada gambar (II) adalah . . . .

	Gambar (I)		Gambar (II)
A	Gerak lurus dipercepat beraturan	Gerak lurus diperlambat beraturan
B	Gerak lurus dipercepat beraturan	Gerak lurus beraturan
C	Gerak lurus diperlambat beraturan	Gerak lurus dipercepat beraturan
D	Gerak lurus beraturan	Gerak lurus diperlambat beraturan

7.         Perhatikan tabel gerak beberapa benda berikut !

Waktu (detik)	Jarak Yang Ditempuh (meter)
	Benda 1	Benda 2	Benda 3	Benda 4
1	5	2	3	5
2	10	8	6	20
3	15	18	12	45
4	20	32	21	80

         Dari tabel tersebut, benda yang mengalami gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah ....

A.       1 dan 3

B.        1 dan 4

C.        2 dan 3

D.       2 dan 4

8.         Perhatikan tabel gerak beberapa benda berikut !

Waktu (detik)	Jarak Yang Ditempuh (meter)
	Benda 1	Benda 2	Benda 3	Benda 4
1	5	2	3	5
2	10	4	6	20
3	15	6	12	45
4	20	8	21	80

       Dari tabel tersebut, benda yang mengalami gerak lurus beraturan (GLB) adalah ....

A.         1 dan 2

B.         1 dan 4

C.         2 dan 3

D.        3 dan 4

9.      Perhatikan grafik kecepatan terhadap waktu berikut!

Peristiwa GLBB dan GLB secara berturut-turut terjadi pada detik ke....

A.     0 – 2 dan 6 – 8

B.     2 – 4 dan 6 – 8

C.     4 – 6 dan 8 – 9

D.     6 – 8 dan 0 – 2

10.     Seorang anak meluncur maju di jalan seperti pada gambar berikut tanpa mengayuh pedal sepedanya.

Jenis gerak lurus berubah beraturan (GLBB) yang terjadi pada sepeda ketika melalui lintasan . . . .

	A - B	C – D
A	GLBB dipercepat	GLBB dipercepat
B	GLBB diperlambat	GLBB dipercepat
C	GLBB diperlambat	GLBB diperlambat
D	GLBB dipercepat	GLBB diperlambat

11.     Seorang anak meluncur maju di jalan seperti pada gambar berikut tanpa mengayuh pedal sepedanya.

Grafik hubungan antara kecepatan dengan waktu yang tepat adalah . . . .

.

Share this post