Eloom

Memahami Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Kuasai konsep gerak lurus, perbedaan GLB dan GLBB, rumus-rumus utama, analisis grafik, hingga cara mudah menyelesaikan contoh soal fisika kelas 8.

Kelas 7–9 6 menit baca oleh indra

Tujuan pembelajaran

Setelah mempelajari bagian ini, kamu dapat:

  1. Membedakan konsep jarak, perpindahan, kelajuan, dan kecepatan.
  2. Menganalisis karakteristik dan menghitung besaran pada Gerak Lurus Beraturan (GLB).
  3. Memahami konsep percepatan serta menerapkan 3 rumus utama Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB).
  4. Membaca dan menginterpretasikan grafik hubungan jarak, kecepatan, dan waktu pada GLB dan GLBB.

1. Konsep Dasar Gerak: Jarak, Perpindahan, Kelajuan, dan Kecepatan

Sebelum membahas GLB dan GLBB, kita perlu memahami konsep dasar gerak terlebih dahulu. Dalam Fisika, suatu benda dikatakan bergerak jika posisinya berubah terhadap suatu titik acuan tertentu.

Sering kali kita tertukar antara jarak dengan perpindahan, serta kelajuan dengan kecepatan. Yuk, kita bedakan!

2. Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Gerak Lurus Beraturan (GLB) adalah gerak suatu benda pada lintasan lurus dengan kecepatan yang konstan (tetap). Karena kecepatannya tidak pernah berubah dari waktu ke waktu, maka nilai percepatannya adalah nol ($a = 0$).

Contoh GLB dalam kehidupan sehari-hari antara lain kereta api yang melaju di rel lurus dengan kecepatan konstan atau mobil yang bergerak di jalan tol menggunakan fitur cruise control.

Grafik hubungan jarak terhadap waktu pada Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Gambar 1 Grafik jarak ($s$) terhadap waktu ($t$) pada GLB berbentuk garis lurus miring. Kemiringan garis menunjukkan besar kecepatan benda.
rumus mencari jarak, kecepatan,waktu
Gambar 2 rumus mencari jarak, kecepatan,waktu
Contoh 1

Menghitung Jarak Tempuh pada GLB

Sebuah mobil bergerak lurus di jalan tol dengan kecepatan konstan $72\text{ km/jam}$. Berapakah jarak yang ditempuh mobil tersebut dalam waktu $10\text{ detik}$?

Penyelesaian

  1. Konversikan kecepatan dari $\text{km/jam}$ ke satuan SI ($\text{m/s}$): $v = 72\text{ km/jam} = \frac{72.000\text{ m}}{3.600\text{ s}} = 20\text{ m/s}$.

  2. Gunakan rumus GLB: $s = v \cdot t$.

  3. Substitusikan nilai yang diketahui: $s = 20\text{ m/s} \times 10\text{ s} = 200\text{ meter}$.

Jadi, Jarak yang ditempuh mobil tersebut adalah $200\text{ meter}$.

3. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Bayangkan kamu sedang mengendarai sepeda di jalan yang menurun. Sepedamu akan bergerak semakin lama semakin cepat, bukan? Nah, gerakan tersebut merupakan contoh dari Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB).

GLBB adalah gerak benda pada lintasan lurus yang kecepatannya berubah secara teratur karena memiliki percepatan ($a$) yang konstan/tetap.

Grafik kecepatan terhadap waktu pada GLBB dipercepat
Gambar 3 Grafik kecepatan ($v$) terhadap waktu ($t$) pada GLBB dipercepat berupa garis lurus menanjak. Luas daerah di bawah grafik menyatakan jarak tempuh ($s$).
Contoh 2

Menghitung Jarak Pengereman (GLBB Diperlambat)

Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal $20\text{ m/s}$. Pengemudi melihat rintangan dan menginjak rem sehingga mobil mengalami perlambatan konstan sebesar $4\text{ m/s}^2$ hingga berhenti. Berapakah jarak pengereman yang dibutuhkan mobil tersebut?

Penyelesaian

  1. Identifikasi besaran yang diketahui: $v_0 = 20\text{ m/s}$, $v_t = 0\text{ m/s}$ (berhenti), $a = -4\text{ m/s}^2$ (perlambatan).

  2. Pilih rumus GLBB tanpa waktu ($t$): $v_t^2 = v_0^2 + 2 \cdot a \cdot s$.

  3. Masukkan angka ke dalam rumus: $0^2 = 20^2 + 2 \cdot (-4) \cdot s$.

  4. Sederhanakan persamaan: $0 = 400 - 8s \implies 8s = 400 \implies s = 50\text{ meter}$.

Jadi, Jarak pengereman mobil hingga berhenti adalah $50\text{ meter}$.

4. Ringkasan Perbedaan GLB vs GLBB

Uji pemahaman

  1. Sebuah sepeda motor melaju pada jalan lurus dengan kecepatan konstan $15\text{ m/s}$ selama $30\text{ detik}$. Berapakah jarak yang ditempuh sepeda motor tersebut?

    Lihat jawaban

    $450\text{ meter}$ (menggunakan rumus GLB: $s = v \cdot t = 15 \times 30 = 450\text{ m}$).

  2. Sebuah benda mula-mula diam ($v_0 = 0\text{ m/s}$), kemudian bergerak dengan percepatan $3\text{ m/s}^2$. Berapakah kecepatan benda tersebut setelah berjalan selama $4\text{ detik}$?

    Lihat jawaban

    $12\text{ m/s}$ (menggunakan rumus GLBB: $v_t = v_0 + a \cdot t = 0 + (3 \times 4) = 12\text{ m/s}$).

  3. Sebuah bola dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal $30\text{ m/s}$. Jika percepatan gravitasi bumi $g = 10\text{ m/s}^2$ (bertindak sebagai perlambatan $a = -10\text{ m/s}^2$), berapa tinggi maksimum yang dapat dicapai bola?

    Lihat jawaban

    $45\text{ meter}$ (pada tinggi maksimum $v_t = 0\text{ m/s}$, gunakan $v_t^2 = v_0^2 + 2as \implies 0 = 30^2 + 2(-10)h \implies 20h = 900 \implies h = 45\text{ m}$).

Ringkasan

  • Gerak Lurus Beraturan (GLB) ditandai dengan kecepatan tetap dan percepatan nol ($a = 0$).
  • Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) ditandai dengan perubahan kecepatan yang teratur dan percepatan konstan ($a \neq 0$).
  • Pada GLBB dipercepat nilai $a$ positif ($+$), sedangkan pada GLBB diperlambat nilai $a$ negatif ($-$).
  • Selalu pastikan besaran fisika dikonversi ke satuan Standar Internasional (SI) sebelum memasukkan ke dalam rumus.

XP Masuk sebagai pelajar untuk dapat XP setiap selesai membaca.

Coba latihannya