A. Konsep Gerak

Gerak Lurus (GLB dan GLBB)

Pernahkah kalian bersepeda ketika hari libur sekolah atau ketika berangkat dan pulang sekolah? Jika kalian pernah bersepeda tentunya kalian pernah merasakan bagaimana rasanya bersepeda di jalan tanjakan dan turunan atau di jalan datar.

Ketika mengendarai sepeda di jalan datar yang lurus, rata-rata kecepatan kita mengayuh sepeda akan stabil. Namun ketika mulai menaiki jalan tanjakan, kecepatan mengayuh sepeda akan berkurang karena terasa semakin berat. setelah melalui tanjakan pastinya kita akan melalui jalan turunan dan kecepatan sepeda kita akan semakin bertambah meski tanpa dikayuh.

Disebut apakah gerak sepeda kita dengan besar kecepatan yang berubah-ubah ketika melalui jalan datar, tanjakan dan turunan tersebut? Konsep gerak sepeda dengan besar kecepatan sedemikian rupa berhubungan dengan konsep gerak lurus berubah beraturan. Untuk memahami konsep gerak ini, perhatikan penjelasan berikut ini.

Kalau pada GLB besar kecepatannya adalah tetap, maka pada GLBB besar kecepatannya berubah-ubah. Jadi dapat disimpulkan bahwa:

Gerak Lurus Berubah Beraturan atau disingkat GLBB adalah gerak suatu benda yang lintasannya berupa garis lurus dengan kecepatan yang berubah-ubah secara teratur.

Kecepatan gerak benda pada GLBB dapat berubah secara teratur karena benda mengalami percepatan atau perlambatan yang konstan atau tetap. Seperti pada kasus bersepeda di jalan turunan, maka kita akan mengalami percepatan sedangkan di jalan tanjakan kita akan mengalami perlambatan. Jadi, gerak lurus berubah beraturan juga dapat diartikan sebagai gerak lurus dengan percepatan yang tetap.

Namun kenyataanya, ketika bersepeda kita tidak mengalami percepatan atau perlambatan yang tetap, karena sangat sulit untuk mengendalikan percepatan yang stabil saat mengayuh sepeda. Contoh nyata benda yang mengalami gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah saat kita melemparkan sebuah bola vertikal ke atas.

Kita tahu bahwa percepatan merupakan besaran vektor. Jadi selain mempunyai besar, percepatan juga memiliki arah, sehingga percepatan dapat bernilai positif dan negatif. Jika percepatan benda bernilai positif (+) maka benda mengalami percepatan. Sedangkan jika percepatan benda bernilai negatif (−), maka benda mengalami perlambatan. Untuk lebih memahami konsep percepatan silahkan baca artikel tentang pengertian, jenis, rumus dan grafik percepatan.

Rumus-Rumus Pada Gerak Lurus Berubah Beraturan

Persamaan besaran-besaran fisika dalam gerak lurus berubah beraturan (GLB) adalah sebagai berikut:

Hubungan antara Kecepatan (v), Percepatan (a) dan Waktu (t) pada GLBB

Kita tahu bahwa rumus percepatan adalah perubahan kecepatan dibagi selang waktu. secara matematis rumus percepatan ditulis:

a	=	v – v0	……………pers. (1)
		t

Jika kedua ruas kita kalikan dengan t, maka persamaan (1) akan menjadi:

v – v0

……………pers. (2)

Dari persamaan (2) kita dapat menentukan kecepatan sebuah benda setelah selang waktu tertentu jika diketahui percepatannya. Rumus kecepatan pada GLBB adalah sebagai berikut:

v0 ± at

……………pers. (3)

Keterangan:

v0	=	kecepatan awal (m/s)
v	=	kecepatan akhir (m/s)
a	=	percepatan (m/s2)
t	=	waktu (s)

Tanda ± menunjukkan bahwa nilai percepatan dapat berharga positif dan negatif. Jika positif berarti benda mengalami percepatan dan jika negatif berarti benda mengalami perlambatan.

Hubungan antara Jarak (s), Percepatan (a) dan Waktu (t) pada GLBB

Selanjutnya kita akan menentukan jarak benda setelah selang waktu t ketika benda tersebut mengalami percepatan konstan. Dari rumus kecepatan rata-rata:

vrata2	=	s – s0	……………pers. (4)
		t

Persamaan (4) bisa kita tuliskan sebagai berikut:

s0 + vrata2.t

……………pers. (5)

Karena dalam GLBB kecepatannya bertambah atau berkurang secara beraturan, maka ada yang namanya kecepatan awal (v0) dan kecepatan akhir (v) sehingga besar kecepatan rata-ratanya (vrata2) adalah ½ (vo + v). Sehingga kecepatan rata-rata dapat dirumuskan sebagai berikut:

vrata2	=	v0 + v	……………pers. (6)
		2

Dengan mensubtitusikan persamaan (6) dan persamaan (3) ke dalam persamaan (5), maka didapatkan persamaan sebagai berikut:

s	=	s0	+	vrata2.t
s	=	s0	+	(	v0 + v	)	t …………………….pers. (7)
					2
s	=	s0	+	(	v0 + v0 ± at	)	t …………………….pers. (8)
					2
s	=	s0	+	v0t ± ½ at2 ………….......pers. (9)

Keterangan:

s0	=	Jarak awal (m)
s	=	Jarak akhir (m)
v0	=	kecepatan awal (m/s)
v	=	kecepatan akhir (m/s)
a	=	percepatan (m/s2)
t	=	waktu (s)

Hubungan antara Jarak (s), Kecepatan (v) dan Percepatan (a) pada GLBB

Dalam hubungan ini, kita akan menurunkan persamaan selanjutnya, yang berguna pada soal dimana waktu t tidak diketahui. Dari persamaan (1) kita peroleh rumus:

t	=	v – v0	……………pers. (10)
		a

Kemudian subtitusikan persamaan (10) ke dalam persamaan (7) sehingga kita peroleh persamaan sebagai berikut:

s	=	s0	+	(	v + v0	)	(	v − v0	)
					2			a
s	=	s0	+		v2 – v02
					2a
v2	=	v02	±	2a (s – s0)
v2	=	v02	±	2a ∆s ………………………pers. (11)

Keterangan:

∆s	=	perpindahan (m)
v0	=	kecepatan awal (m/s)
v	=	kecepatan akhir (m/s)
a	=	percepatan (m/s2)

Kita sekarang sudah mempunyai tiga rumus penting untuk menyelesaikan soal yang berhubungan denga gerak lurus berubah beratutan (GLBB). Jika kita kumpulkan ketiga rumus tersebut adalah:

v	=	v0 ± at
s	=	s0 + v0t ± ½ at2
v2	=	v02 ± 2as

Macam-Macam Grafik Pada Gerak Lurus Berubah Beraturan

Sama halnya dengan grafik pada GLB, dalam gerak lurus berubah beraturan juga terdapat tiga jenis grafik. ketiga jenis grafik tersebut yakni: grafik Hubungan Jarak Terhadap Waktu (Grafik s-t) Pada GLBB

Grafik Hubungan Jarak Terhadap Waktu (Grafik s-t) Pada GLBB

Perhatikan gambar grafik s-t pada GLBB di atas. Jika gerak benda mengalami percepatan (a bernilai positif) maka kurvanya adalah berbentuk parabola terbuka ke atas sedangkan jika benda mengalami perlambatan (a bernilai negatif) maka kurvanya berbentuk parabola terbuka ke bawah.

Grafik Hubungan Kecepatan Terhadap Waktu (Grafik v-t) Pada GLBB

Berdasarkan gambar kedua grafik v-t pada GLBB diatas, kemiringan kurva merupakan besar percepatan benda, sehingga nilai percepatan dirumuskan:

a	=	tan α	=	∆v
				∆t

Dan luas daerah di bawah kurva (daerah yang di arsir) merupakan besar jarak yang ditempuh benda.

Luas grafik

v.t

Grafik Hubungan Percepatan Terhadap Waktu (Grafik a-t) Pada GLBB

Luas daerah yang di arsir pada grafik a-t di atas merupakan besar kecepatan benda.

Luas grafik

a.t

Contoh Soal tentang Gerak Lurus Berubah Beraturan beserta Penyelesaiannya

Contoh Soal 1

Sebuah mobil bergerak dari keadaan diam. Jika percepatan mobil 20 m/s2, tentukan kecepatan mobil tersebut setelah 5 sekon.

penyelesaian

Diketahui:

V0 = 0 (diam)

a = 20 m/s2

t = 5 s

Ditanya: v setelah 5 s, maka

v = v0 + at

v = 0 + (20)(5)

v = 100 m/s

jadi kecepatan mobil setelah 5 sekon adalah 100 m/s

Contoh Soal 2

Muhammad Zeni seorang atlet balap sepeda Lampung dapat mengayuh sepedanya dengan kecepatan awal 10 km/jam pada suatu perlombaan. Atlet tersebut dapat mencapai garis finish dalam waktu 2 jam dengan percepatan 20 km/jam. Tentukan panjang lintasan yang ditempuh atlet tersebut.

Penyelesaian

Diketahui:

s0 = 0 (perlombaan dimulai dari garis start)

V0 = 10 km/jam

a = 20 km/jam

t = 2 jam

Ditanya: s, maka

s = s0 + v0t + ½ at2

s = 0 + (10)(2) + (½)(20)(2)2

s = 20 + 40

s = 60 km

jadi jarak yang ditempuh Zeni selama perlombaan adalah 60 km.

Contoh Soal 3

Sebuah benda bergerak dengan percepatan 8 m/s2. Jika kecepatan awal benda 6 m/s, tentukan kecepatan benda setelah menempuh jarak 4 m.

Penyelesaian

Diketahui:

s = 4 m

V0 = 6 m/s

a = 8 m/s2

Ditanya: v, maka

v2 = v02 + 2as

v2 = (6)2 + 2(8)(4)

v2 = 36 + 64

v2 = 100

v = 10 m/s

jadi kecepatan akhir benda setelah menempuh jarak 4 m adalah 10 m/s.

Dikutip dari https://www.fisikabc.com/2017/05/gerak-lurus-berubah-beraturan.html

Selama bergerak vertikal ke atas, bola mengalami perlambatan secara beraturan menurut selang waktu tertentu. Pada titik tertinggi, besar kecepatannya nol. Pada saat bola kembali jatuh ke tanah, besar kecepatannya bertambah secara beraturan menurut selang waktu tertentu.

Jarak merupakan panjang lintasan yang ditempuh, sedangkan perpindahan merupakan jumlah lintasan yang ditempuh dengan memperhitungkan posisi awal dan akhir benda.
Gerak Lurus dibedakan menjadi dua, yaitu Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB).(GLB) Gerak Lurus Beraturan terjadi apabila kecepatan Jarak suatu benda konstan. (GLBB) Gerak Lurus Berubah Beraturan terjadi apabila suatu benda bergerak dengan percepatan yang konstan.
gerak lurus berubah beraturan juga diartikan sebagai gerak benda pada suatu lintasan garis lurus dengan percepatan tetap

DIKUTIP DARI https://gds2020.com/gerak-benda-dan-makhluk-hidup-di-lingkungan-sekitar/

Ciri utama gerak lurus berubah beraturan (GLBB) ialah bahwasanya dari waktu ke waktu kecepatan benda mulai berubah, semakin lama semakin cepat atau lambat sehingga gerakan benda tersebut dari waktu ke waktu mengalami percepatan ataupun perlambatan.
Suatu benda bisa dikatakan bergerak lurus berubah beraturan (GLBB) jika memiliki karakteristik sebagai berikut:
1. Lintasannya garis lurus
2. Kecepatan benda berubah-ubah secara teratur
3. Percepatan benda tetap

Contoh benda yang bisa dikatakan melakukan Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) ialah :

Benda itu jatuh bebas. Benda jatuh bebas dari ketinggian tertentu, semakin lama kecepatannya pun semakin besar.misalnya buah jatuh dari pohon
Naik sepeda tanpa di kayuh pada jalanan yang dikategorikan menurun. Sepeda akan bergerak semakin lama maka akan semakin cepat.
Naik mobil pada jalan dengan jalan yang lurus dengan menginjak pedal gas teratur. Gerak mobil semakin lama semakin cepat atau kebut

cara membedakan gerak benda itu termasuk GLB atau GLBB itu mudah . Untuk benda yang melakukan gerak lurus beraturan atau GLB kecepatan benda selalu tetap atau konstan sehingga tidak ada istilahnya kecepatan awal, atau gravitasi bumi.

Namun untuk benda yang melakukan GLBB atau gerak lurus berubah beraturan akan selalu ada istilah atau gravitasi bumi.

Gerak lurus berubah beraturan dipercepat ialah gerak pada suatu benda dengan lintasan yang lurus dengan kecepatan yang bertambah secara beraturan atau dengan kailmat lain benda mengalami percepatan yang tetap atau konstan. misalnya saat buah kelapa jatuh dari pohonnya.
perlambat, Gerak lurus berubah beraturan diperlambat ialah gerak pada suatu benda dengan lintasan yang lurus dan dengan percepatan yang berkurang secara beraturan ,atau bisa disebut juga benda mengalami perlambatan yang tetap atau konstan .misalnya ketika saat kita melemparkan benda ke atas.

Rumus GLBB:

Dikutip dari

https://rumusrumus.com/rumus-glbb-gerak-lurus-berubah-beraturan/#:~:text=GLBB%20atau%20gerak%20lurus%20berubah,percepatan%20yang%20tetap%20atau%20konstan.

Gaya adalah tarikan atau dorongan. Dapat mengubah bentuk, arah, dan kecepatan benda. Gaya dapat dibedakan menjadi gaya sentuh dan gaya tak sentuh.
Gaya sentuh contohnya adalah gaya otot dan gaya gesek. Gaya otot adalah gaya yang ditimbulkan oleh koordinasi otot dengan rangka tubuh. Gaya gesek adalah gaya yang diakibatkan oleh adanya dua buah benda yang saling bergesekan.
Gaya tak sentuh adalah gaya yang tidak membutuhkan kontak langsung dengan benda yang dikenai.
Hukum I Newton menyatakan bahwa benda yang tidak menJalami resultan Gaya(ƶF=0) akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan.
Hukum II Newton menyatakan bahwa percepatan gerak sebuah benda berbanding lurus dengan gaya yang diberikan, namun berbanding terbalik dengan massanya.
Hukum III Newton menyatakan bahwa ketika benda pertama mengerjakan gaya (Faksi) pada benda kedua, maka benda kedua tersebut akan memberikan gaya (Freaksi) yang sama besar ke benda pertama namun berlawanan arah atau ( Faksi= –Freaksi )

DIKUTIP DARI https://gds2020.com/gerak-benda-dan-makhluk-hidup-di-lingkungan-sekitar/

SUMBER 2

Gerak adalah perubahan posisi suatu objek yang diamati dari suatu titik acuan. Titik acuan yang dimaksud didefinisikan sebagai titik awal objek tersebut ataupun titik tempat pengamat berada.

Sebagai contoh, kamu sedang berada didalam kereta yang sedang ber gerak lurus dengan kecepatan 80 km/jam, lalu kamu berjalan menuju bagian depan kereta dengan kecepatan 5 km/jam. Kecepatan kamu adalah sebesar 5 km/jam jika dilihat dari pengamat (titik acuan) yang juga berada di dalam kereta. Akan tetapi, jika pengamat tersebut berada berada di stasiun atau titik acuannya berada di luar kereta, maka kamu dianggap bergerak dengan kecepatan 80 km/jam + 5 km/jam = 85 km/jam. (Perhatikan gambar dibawah)

[Sumber Gambar: Douglas C. Giancoli, 2005]

Jadi, sangatlah penting untuk menetapkan titik acuan ketika kita sedang mengamati suatu objek yang bergerak.

Pada saat suatu objek bergerak, objek tersebut akan mengalami perubahan jarak serta dapat pula mengalami perubahan posisi atau biasa disebut perpindahan. Berikut dijelaskan lebih lanjut,

Jarak (distance) merupakan panjang seluruh lintasan yang ditempuh suatu objek yang bergerak. Jarak hanya memiliki nilai.
Perpindahan (displacement) merupakan panjang lintasan lurus yang diukur dari posisi awal dengan posisi akhir dari objek tersebut. Perpindahan memiliki nilai dan arah.

Sebagai contoh, kamu ber gerak lurus sejauh 70 m ke Timur lalu berbalik dan berjalan kembali (ke Barat) sejauh 30 m. Total jarak yang kamu tempuh adalah sebesar 100 m, akan tetapi perpindahan yang kamu lakukan hanya sebesar 40 m karena titik akhir kamu berada sekarang hanya sejauh 40 m dari titik awal. (Perhatikan gambar dibawah)

Dapat disimpulkan bahwa, jarak hanya memiliki nilai sehingga merupakan besaran skalar. Sedangkan perpindahan merupakan besaran yang memiliki nilai dan arah. Besaran yang memiliki nilai dan arah disebut vektor dan digambarkan sebagai tanda panah. Pada gambar dibawah, panah berwarna biru mewakili perpindahan sebesar 40 m dengan arah ke kanan (Timur).

Jika melihat suatu objek yang bergerak, maka biasanya hal yang paling kita perhatikan adalah secepat apa objek tersebut bergerak. Terdapat dua istilah mengenai seberapa cepat benda objek bergerak yakni kelajuan dan kecepatan.

Kelajuan (speed) adalah perbandingan antara jarak yang ditempuh objek dengan selang waktu yang diperlukan. Kelajuan merupakan besaran skalar (hanya memiliki nilai).

$kelajuan = \frac{jarang \: yang \: ditempuh}{selang \: waktu}$

Kecepatan (velocity) adalah perbandingan antara perpindahan objek dengan selang waktu yang diperlukan. Kecepatan merupakan besaran vektor (memiliki nilai dan arah).

$kecepatan = \frac{perpindahan}{selang \: waktu} = \frac{posisi \: awal \: - \: posisi \: akhir}{selang \: waktu}$

Jika kita ambil contoh kembali ketika kamu bergerak lurus 70 m ke Timur lalu berjalan berbalik 30 m ke Barat, maka total jarak yang kamu tempuh adalah 70 m + 30 m = 100 m, akan tetapi perpindahan yang kamu lakukan hanya sebesar 40 m. Jika diasumsikan kamu berjalan selama 70 sekon, maka kita dapat mencari kelajuan dan kecepatan kamu.

Kelajuan kamu sebesar:

Segera Hadir:
Aplikasi Android StudioBelajar.com

$kelajuan = \frac{jarak \: yang \: ditempuh}{selang \: waktu} = \frac{100 m}{70 s} = 1,42$ m/s

Sedangkan, kecepatan kamu sebesar:

$kecepatan = \frac{perpindahan}{selang \: waktu} = \frac{40 m}{70 s} = 0,57$ m/s

Gerak Lurus (GL)

Gerak Lurus termasuk sebagai Gerak Translasi, yakni gerakan suatu objek yang bergerak tanpa berotasi. Dinamakan GL karena lintasannya berupa garis lurus. Contohnya dapat kita lihat pada mobil yang bergerak maju, gerakan pada buah apel yang jatuh dari pohonnya, dan pada setiap objek yang bergerak pada lintasan lurus.

Gerak ini dibedakan menjadi dua jenis berdasarkan ada dan tidak adanya percepatan, yakni Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB).

GERAK LURUS BERATURAN (GLB)

Gerak Lurus Beraturan (GLB) adalah gerak lurus yang memiliki kecepatan yang tetap karena tidak adanya percepatan pada objek. Jadi, nilai percepatan pada objek yang mengalami GLB adalah nol (a = 0).

Cara mencari nilai kecepatan pada objek yang mengalami GL beraturan memakai persamaan sama seperti yang sudah dijabarkan sebelumnya diatas. Berikut ditampilkan dalam bentuk rumus,

$v = \frac{s}{t}$

yang artinya:

$velocity = \frac{space}{time}$

Kita sudah mengetahui bahwa,

v = kecepatan (km/jam atau m/s)

s = perpindahan, pada soal-soal biasanya juga disebut sebagai jarak tempuh (km atau m)

t = selang waktu atau waktu tempuh (jam, sekon)

Contoh Soal Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Soal: Seorang pengendara sepeda bersepeda selama 2,5 jam sepanjang lintasan lurus. Berapa jarak yang ditempuh jika diketahui kecepatannya sebesar 18 km/jam?

SOLUSI:

Rumus Kecepatan adalah $v = \frac{s}{t}$

Maka, dapat kita tuliskan kembali menjadi: $s = v \cdot t$

$s = 18 \frac{km}{jam} \cdot 2,5 jam = 45$ km

Jadi, pengendara sepeda tersebut telah menempuh jarak sejauh 45 km.

DIKUTIP DARI https://www.studiobelajar.com/gerak-lurus-beraturan/

GLBB, Gerak Jatuh Bebas, Gerak Vertikal ke Atas

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) adalah gerakan benda yang linear berarah mendatar (Gerak Lurus) dengan kecepatan yang berubah setiap saat karena adanya percepatan yang tetap (Berubah Beraturan).

Pada gerak lurus berubah beraturan, gerak benda dapat mengalami percepatan jika nilai percepatan positif, atau perlambatan jika nilai percepatan negatif. Gerak benda yang mengalami percepatan disebut GLBB dipercepat, sedangkan gerak yang mengalami perlambatan disebutGLBB diperlambatan

Percepatan merupakan besaran vektor (besaran yang mempunyai besar dan arah). Percepatan konstan berarti besar dan arah percepatan selalu konstan setiap saat. Walaupun besar percepatan suatu benda tetap, jika arah percepatan berubah maka percepatan benda tersebut tidak dapat dikatakan konstan. Karena arah percepatan benda selalu konstan, maka benda pasti bergerak pada lintasan lurus.

Grafik GLBB

Grafik kecepatan terhadap waktu dari gerakan GLBB dan gerakan yang tidak berubah terdapat pada gambar di bawah ini.

Pada grafik (i) gerak benda dipercepat secara beraturan,

Pada grafik (iii) gerak benda diperlambat secara beraturan.

Pada Grafik (ii) menunjukkan gerak beraturan (GLB) dimana kecepatannya tidak berubah. Grafik (i) dan (iii) menunjukkan GLBB,

Grafik jarak terhadap waktu terdapat pada grafik-grafik berikut.

Urut dari kiri atas ke kanan bawah,
gambar 1 menunjukkan jarak ditempuh pada gerakan konstan,
gambar 2 dan 3 menunjukkan benda tidak bergerak, dan gambar 4 serta 5 menunjukkan lintasan gerak berubah beraturan. Pada benda yang terdapat di gambar 1, grafik kecepatan-waktu akan sesuai dengan gambar (ii) sebelumnya, benda di gambar 4 akan sesuai dengan gambar (i), dan benda di gambar 5 sesuai dengan gambar (iii).

Rumus GLBB

Terdapat 3 rumus dasar GLBB yaitu:

Rumus kecepatan akhir saat t

Rumus GLBB ini menjelaskan berapa kecepatan benda di saat t apabila diberi percepatan sebesar a dan memiliki kecepatan awal sebesar $v_0$ .

$v_t = v_0 + a t$

Rumus perpindahan benda saat t

Rumus GLBB ini menjelaskan berapa perpindahan benda yang terjadi saat t apabila diketahui informasi kecepatan awal, kecepatan akhir, dan besar percepatan.

$s = v_o t + \frac{1}{2} a t^2$

Rumus kecepatan-jarak

Rumus GLBB ini digunakan untuk menjelaskan hubungan jarak sudah ditempuh, kecepatan awal, kecepatan akhir, dan besar percepatan tanpa harus mengetahui waktu tempuh.

$v_t^2 = v_0^2 + 2 a s$

Keterangan:

vt = kecepatan akhir atau kecepatan setelah t sekon (m/s)
vo = kecepatan awal (m/s)
a = percepatan (m/s2)
t = selang waktu (s)
s = jarak tempuh (m)

GLBB Akibat Gravitasi

Pengaruh gaya gravitasi yang menimbulkan percepatan gravitasi terhadap pergerakan benda adalah salah satu aplikasi GLBB. Terdapat tiga jenis GLBB yang dipengaruhi gravitasi, yaitu gerak jatuh bebas, gerak vertikal ke bawah, dan gerak vertikal ke atas.

Gerak jatuh bebas

Gerak jatuh bebas adalah gerak benda yang jatuh dari suatu ketinggian tanpa kecepatan awal.

$v_t = gt$

$v_t^2 = 2gh$

$h = \frac{1}{2}gt^2$

dimana

vt = kecepatan saat t sekon (m/s)
g = percepatan gravitasi bumi (9,8 m/s2)
h = jarak yang ditempuh benda (m)
t = selang waktu (s)

Gerak Vertikal ke Atas

Gerak vertikal ke atas adalah gerak suatu benda yang dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal tertentu (v0) dan percepatan g saat kembali turun. Rumus gerak vertikal ke atas adalah sebagai berikut.

Segera Hadir:
Aplikasi Android StudioBelajar.com

$v_t = v_0 - gt$

$v_t^2 = v_0^2 - 2gh$

$h = v_0 t - \frac{1}{2}gt^2$

Di titik tertinggi benda, kecepatan benda adalah nol. Berdasarkan keterangan tersebut, maka persamaan gerak vertikal ke atas yang berlaku di titik tertinggi tersebut adalah sebagai berikut.

$t_{naik} = \frac{v_0}{g}$

$h_{maks} = \frac{v_0^2}{2g}$

dimana

tnaik = selang waktu dari titik pelemparan hingga mencapai titik tertinggi (s)
v0 = kecepatan awal (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
hmaks = jarak yang ditempuh hingga titik tertinggi (m)

Saat mulai turun, persamaannya sama seperti gerak jatuh bebas. Rumusnya adalah:

$t_{turun} = \frac{v_0}{g} = \sqrt{\frac{2h_{maks}}{g}}$

Jadi, dapat disimpulkan bahwa waktu saat naik sama dengan waktu saat turun apabila tidak ada gaya lain yang memengaruhi benda tersebut.

Gerak Vertikal ke Bawah

Gerak Vertikal ke bawah adalah gerak suatu benda yang dilemparkan vertikal ke bawah dengan kecepatan awal dan dipengaruhi oleh percepatan. Rumus-rumus gerak vertikal ke bawah adalah sebagai berikut.

dimana

h = jarak/perpindahan (m)
v0 = kecepatan awal (m/s)
vt = kecepatan setelah t (m/s)
g = percepatan gravitasi (9,8 m/s2)
t = selang waktu (s)

Contoh Soal GLBB dan Pembahasan

Soal 1

Sebuah duren jatuh bebas dari pohon yang tingginya 10 meter. Bila percepatan gravitasi adalah 10 m/s2, berapa lama waktu yang dibutuhkan duren tersebut untuk sampai ke tanah bila gesekan udara dianggap tak ada?

Jawab

Diketahui:
v0 = 0 m/s
h = 10 m
g = 10 m/s2

Ditanyakan: t?

Gunakan rumus glbb $h = \frac{1}{2} gt^2$

$10 m = \frac{1}{2} \cdot 10 m/s^2 \cdot t^2$

$t^2 = 2 \Rightarrow t = \sqrt{2} s$

Soal 2

Untuk lepas landas, suatu pesawat diharuskan memiliki kecepatan minimal 25 m/s. Apabila mesin pesawat mampu menghasilkan maksimal percepatan sebesar 1,5 m/s2, berapakah penjang minimal landasan agar pesawat dapat lepas landar dari keadaan berhenti?

Jawab

Diketahui:
v0 = 0 m/s
vt = 25 m/s
a = 1,5 m/s2

Ditanyakan: s?

Gunakan rumus glbb: $v_t^2 = v_0^2 + 2 as$ .

Segera Hadir:
Aplikasi Android StudioBelajar.com

$v_t^2 = v_0^2 + 2as$

$s = \frac{v_t^2 - v_0^2}{2a} = \frac{625}{2 \cdot 2,5}$

$s = \frac{625}{3} = 208,33$

Soal 3

Bola bermassa 0,1 Kg dilepas dari ketinggian 5 m, jika g = 10m/s2, maka kecepatan pada saat bola mencapai ketinggian 1 m di atas tanah adalah?

Jawab

Diketahui:
v0 = 0 m/s
g = 10 m/s2h = 5 m – 1 m = 4 m

Ditanyan: vt ?

Gunakan rumus glbb: $v_t^2 = v_0^2 + 2gh$ .

$v_t^2 = 0 + 2 \cdot 10 \cdot 4 = 80$

$v_t = \sqrt{80} = 4 \sqrt{5} m/s$

dikutip dari https://www.studiobelajar.com/glbb-gerak-jatuh-bebas-vertikal-ke-atas/

Gaya
Hukum Newton

IPA-8,Kumer

Minggu, 26 Juli 2020

BAB 1 GERAK BENDA DAN MAKHLUK HIDUP ( HUKUM NEWTON )

Hukum Newton 1“Setiap benda akan mempertahankan keadaan diam atau bergerak lurus beraturan, kecuali ada gaya yang bekerja untuk mengubahnya”.(https://www.zenius.net/blog/23205/materi-hukum-newton-12-dan-3-beserta-contoh-soalnya)

Hukum Newton 2

Hukum Newton 3

Jumat, 17 Juli 2020

BAB 1 GERAK BENDA DAN MAKHLUK HIDUP (GLB dan GLBB)

Hubungan antara Kecepatan (v), Percepatan (a) dan Waktu (t) pada GLBB

Hubungan antara Jarak (s), Percepatan (a) dan Waktu (t) pada GLBB

Hubungan antara Jarak (s), Kecepatan (v) dan Percepatan (a) pada GLBB

Macam-Macam Grafik Pada Gerak Lurus Berubah Beraturan

Grafik Hubungan Kecepatan Terhadap Waktu (Grafik v-t) Pada GLBB

Grafik Hubungan Percepatan Terhadap Waktu (Grafik a-t) Pada GLBB

Contoh Soal tentang Gerak Lurus Berubah Beraturan beserta Penyelesaiannya

Gerak Lurus (GL)

GERAK LURUS BERATURAN (GLB)

GLBB, Gerak Jatuh Bebas, Gerak Vertikal ke Atas

Grafik GLBB

Rumus GLBB

GLBB Akibat Gravitasi

Gerak jatuh bebas

Gerak Vertikal ke Atas

Gerak Vertikal ke Bawah

Contoh Soal GLBB dan Pembahasan

Soal 1

Soal 2

Soal 3