BAB 3 : Gerak Benda pada Lintasan Lurus

Posted by : Unknown Rabu, 24 September 2014

BAB 3

BAB 3 : GERAK BENDA PADA LINTASAN

LURUS

A. Gerak Lurus

Gerak lurus beraturan

Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak lurus suatu obyek, dimana dalam gerak ini kecepatannya tetap atau tanpa percepatan, sehingga jarak yang ditempuh dalam gerak lurus beraturan adalah kelajuan kali waktu.

$s = v \cdot t \!$

dengan arti dan satuan dalam SI:

s = jarak tempuh (m)
v = kecepatan (m/s)
t = waktu (s)

Gerak lurus berubah beraturan

Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak lurus suatu obyek, di mana kecepatannya berubah terhadap waktu akibat adanya percepatan yang tetap. Akibat adanya percepatan rumus jarak yang ditempuh tidak lagi linier melainkan kuadratik.

$v = v_0 + a \cdot t \!$ . Gerak Semu atau Relatif

Gerak semu adalah gerak yang sifatnya seolah-olah bergerak atau tidak sebenarnya (ilusi). Contoh : - Benda-benda yang ada diluar mobil kita seolah bergerak padahal kendaraanlah yang bergerak. - Bumi berputar pada porosnya terhadap matahari, namun sekonyong-konyong kita melihat matahari bergerak dari timur ke barat.
2. Gerak Ganda Gerak ganda adalah gerak yang terjadi secara bersamaan terhadap benda-benda yang ada di sekitarnya. Contoh : Seorang bocah kecil yang kurus dan dekil melempar puntung rokok dari atas kereta rangkaia listrik saat berjalan di atap krl tersebut. Maka terjadi gerak puntung rokok terhadap tiga (3) benda di sekitarnya, yaitu : - Gerak terhadap kereta krl - Gerak terhadap bocah kecil yang kurus dan dekil - Gerak terhadap tanah / bumi
3. Gerak Lurus Gerak lurus adalah gerak pada suatu benda melalui lintasan garis lurus. Contohnya seperti gerak rotasi bumi, gerak jatuh buah apel, dan lain sebagainya. Gerak lurus dapat kita bagi lagi menjadi beberapa jenis, yaitu : a. Gerak lurus beraturan (GLB) Gerak lurus beraturan adalah gerak suatu benda yang lurus beraturan dengan kecepatan yang tetap dan stabil. Misal : - Kereta melaju dengan kecepatan yang sama di jalur rel yang lurus - Mobil di jalan tol dengan kecepatan tetap stabil di dalam perjalanannya. b. Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) Gerak lurus berubah beraturan adalah gerak suatu benda yang tidak beraturan dengan kecepatan yang berubah-ubah dari waktu ke waktu. Misalnya : - Gerak jatuhnya tetesan air hujan dari atap ke lantai - Mobil yang bergerak di jalan lurus mulai dari berhenti

a = percepatan (m/s²)
t = waktu (s)
s = Jarak tempuh/perpindahan (m)

$s = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} a \cdot t^2 \!$

dengan arti dan satuan dalam SI:

v₀ = kecepatan mula-mula (m/s)Pengertian Gerak Serta Macam & Jenis Gerak : Semu/Relatif, Ganda dan Lurus - Belajar Online Internet Gratis Ilmu Science Fisika

Tue, 08/08/2006 - 10:43am — godam64 A. Arti / Definsi / Pengertian Gerak
Gerak adalah suatu perubahan tempat kedudukan pada suatu benda dari titik keseimbangan awal. Sebuah benda dikatakan bergerak jika benda itu berpindah kedudukan terhadap benda lainnya baik perubahan kedudukan yang menjauhi maupun yang mendekati.
B. Jenis / Macam-Macam Gerak
1. Gerak Semu atau Relatif Gerak semu adalah gerak yang sifatnya seolah-olah bergerak atau tidak sebenarnya (ilusi). Contoh : - Benda-benda yang ada diluar mobil kita seolah bergerak padahal kendaraanlah yang bergerak. - Bumi berputar pada porosnya terhadap matahari, namun sekonyong-konyong kita melihat matahari bergerak dari timur ke barat.
2. Gerak Ganda Gerak ganda adalah gerak yang terjadi secara bersamaan terhadap benda-benda yang ada di sekitarnya. Contoh : Seorang bocah kecil yang kurus dan dekil melempar puntung rokok dari atas kereta rangkaia listrik saat berjalan di atap krl tersebut. Maka terjadi gerak puntung rokok terhadap tiga (3) benda di sekitarnya, yaitu : - Gerak terhadap kereta krl - Gerak terhadap bocah kecil yang kurus dan dekil - Gerak terhadap tanah / bumi
3. Gerak Lurus Gerak lurus adalah gerak pada suatu benda melalui lintasan garis lurus. Contohnya seperti gerak rotasi bumi, gerak jatuh buah apel, dan lain sebagainya. Gerak lurus dapat kita bagi lagi menjadi beberapa jenis, yaitu : a. Gerak lurus beraturan (GLB) Gerak lurus beraturan adalah gerak suatu benda yang lurus beraturan dengan kecepatan yang tetap dan stabil. Misal : - Kereta melaju dengan kecepatan yang sama di jalur rel yang lurus - Mobil di jalan tol dengan kecepatan tetap stabil di dalam perjalanannya. b. Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) Gerak lurus berubah beraturan adalah gerak suatu benda yang tidak beraturan dengan kecepatan yang berubah-ubah dari waktu ke waktu. Misalnya : - Gerak jatuhnya tetesan air hujan dari atap ke lantai - Mobil yang bergerak di jalan lurus mulai dari berhenti

a = percepatan (m/s²)
t = waktu (s)
s = Jarak tempuh/perpindahan (m)

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Setelah mempelajari materi pelajaran ini diharapkan anda dapat menyimpulkan karakteristik gerak lurus berubah beraturan (GLBB) melalui percobaan dan pengukuran besaran-besaran terkait, serta menerapkan besaran-besaran fisika pada gerak lurus berubah beraturan dalam bentuk persamaan dan menggunakannya dalam pemecahan masalah.

Pengertian Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Pengertian GLBB sangatlah beragam. Tergantung sumber dan pemikiran masing-masing orang. Berikut adalah beberapa pengertian GLBB menurut beberapa sumber:

Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak lurus suatu obyek, di mana kecepatannya berubah terhadap waktu akibat adanya percepatan yang tetap. Akibat adanya percepatan rumus jarak yang ditempuh tidak lagi linier melainkan kuadratik (sumber: id.wikipedia.org).
Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) adalah gerak lurus pada arah mendatar dengan kecepatan v yang berubah setiap saat karena adanya percepatan yang tetap. Dengan kata lain benda yang melakukan gerak dari keadaan diam atau mulai dengan kecepatan awal akan berubah kecepatannya karena ada percepatan (a= +) atau perlambatan (a= –) (sumber: bebas.xlsm.org).
GLBB adalah gerak suatu benda pada lintasan garis lurus dengan percepatan tetap. Maksud dari percepatan tetap yaitu percepatan percepatan yang besar dan arahnya tetap (sumber: sidikpurnomo.net).

Jadi, gerak lurus berubah beraturan adalah gerak benda dengan lintasan garis lurus dan memiliki kecepatan setiap saat berubah dengan teratur.

Pada gerak lurus berubah beraturan gerak benda dapat mengalami percepatan atau perlambatan. Gerak benda yang mengalami percepatan disebut gerak lurus berubah beraturan dipercepat, sedangkan gerak yang mengalami perlambatan disebut gerak lurus berubah beraturan diperlambat.
Benda yang bergerak semakin lama semakin cepat dikatakan benda tersebut mengalami percepatan.
Suatu benda melakukan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) jika percepatannya selalu konstan. 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 selalu konstan tetapi jika arah percepatan selalu berubah maka percepatan benda tidak konstan. Demikian juga sebaliknya jika arah percepatan suatu benda selalu konstan tetapi besar percepatan selalu berubah maka percepatan benda tidak konstan.
Karena arah percepatan benda selalu konstan maka benda pasti bergerak pada lintasan lurus. Arah percepatan konstan = arah kecepatan konstan = arah gerakan benda konstan = arah gerakan benda tidak berubah = benda bergerak lurus.Besar percepatan konstan bisa berarti kelajuan bertambah secara konstan atau kelajuan berkurang secara konstan. Ketika kelajuan benda berkurang secara konstan, kadang kita menyebutnya sebagai perlambatan konstan. Untuk gerakan satu dimensi (gerakan pada lintasan lurus), kata percepatan digunakan ketika arah kecepatan = arah percepatan, sedangkan kata perlambatan digunakan ketika arah kecepatan dan percepatan berlawanan.
Grafik kecepatan terhadap waktunya adalah seperti gambar di bawah ini.

Grafik kecepatan terhadap waktu pada GLBB

Grafik menunjukkan gerak lurus berubah beraturan karena garis pada grafik lurus yang menunjukkan bahwa percepatannya tetap.

Rumus Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Rumus GLBB ada 3, yaitu:

Keterangan:

V_t = kecepatan akhir atau kecepatan setelah t sekon (m/s)

V₀ = kecepatan awal (m/s)

a = percepatan (m/s²)

t = selang waktu (s)

s = jarak tempuh (m)

B. Gerak Jatuh Bebas

Gerak jatuh bebas adalah gerak benda yang jatuh dari suatu ketinggian tanpa kecepatan awal di sekitar bumi. Gerak jatuh bebas dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Benda-benda yang jatuh bebas. Rumus ini akurat saat benda dijatuhkan di ruang hampa.

Keterangan:

v_t = kecepatan saat t sekon (m/s)

g = percepatan gravitasi bumi (9,8 m/s²)

h = jarak yang ditempuh benda (m)
t = selang waktu (s)

CONTOH SOAL :

1. Massa balok 1 adalah 2 kg, massa balok 2 adalah 4 kg, percepatan gravitasi adalah 10 m/s², gaya dorong F adalah 40 Newton. Koefisien gesek kinetis antara balok 1 dengan permukaan lantai kasar adalah 0,2 dan koefisien gesek kinetis antara balok 2 dengan permukaan lantai kasar adalah 0,3. Tentukan (a) Besar dan arah percepatan kedua balok adalah… (b) Besar gaya yang dikerjakan balok 1 pada balok 2 dan besar gaya yang dikerjakan balok 2 pada balok 1.
Contoh-soal-penerapan-hukum-Newton-pada-gerak-lurus-di-permukaan-bidang-datar-kasar-1

Pembahasan
Contoh-soal-penerapan-hukum-Newton-pada-gerak-lurus-di-permukaan-bidang-datar-kasar-2

Diketahui :
Contoh-soal-penerapan-hukum-Newton-pada-gerak-lurus-di-permukaan-bidang-datar-kasar-3

Jawab :
(a) Besar dan arah percepatan kedua balok
Contoh-soal-penerapan-hukum-Newton-pada-gerak-lurus-di-permukaan-bidang-datar-kasar-4

Besar percepatan balok = 4 m/s², arah percepatan balok = arah resultan gaya = ke kanan.

(b) Besar gaya yang dikerjakan balok 1 pada balok 2 (F₁₂) dan besar gaya yang dikerjakan balok 2 pada balok 1 (F₂₁)
F₁₂ dan F₂₁ merupakan gaya aksi reaksi. Untuk menghitung besar gaya F₁₂ dan F₂₁, kedua benda ditinjau secara terpisah. Terlebih dahulu tinjau balok 2. Gaya-gaya yang bekerja pada balok 2 pada arah horisontal adalah F₁₂ dan f_k2.
Contoh-soal-penerapan-hukum-Newton-pada-gerak-lurus-di-permukaan-bidang-datar-kasar-5

Contoh-soal-penerapan-hukum-Newton-pada-gerak-lurus-di-permukaan-bidang-datar-kasar-5

F₁₂ dan F₂₁ merupakan gaya aksi reaksi yang mempunyai besar sama tetapi arahnya berlawanan. Karena F₁₂ = 28 Newton maka F₂₁ = 28 Newton.
2. Massa balok 1 adalah 2 kg, massa balok 2 adalah 4 kg, percepatan gravitasi adalah 10 m/s², gaya dorong F adalah 40 N. Koefisien gesek kinetis antara balok 1 dan permukaan lantai kasar adalah 0,2. Koefisien gesek kinetis antara balok 2 dan permukaan lantai kasar adalah 0,3. Tentukan (a) besar dan arah percepatan kedua balok (b) besar gaya tegangan tali. Abaikan massa tali.
Contoh-soal-penerapan-hukum-Newton-pada-gerak-lurus-di-permukaan-bidang-datar-kasar-6

Contoh-soal-penerapan-hukum-Newton-pada-gerak-lurus-di-permukaan-bidang-datar-kasar-6

Pembahasan
Diketahui :
Contoh-soal-penerapan-hukum-Newton-pada-gerak-lurus-di-permukaan-bidang-datar-kasar-7

Jawab :
(a) besar dan arah percepatan kedua balok
Contoh-soal-penerapan-hukum-Newton-pada-gerak-lurus-di-permukaan-bidang-datar-kasar-8

Besar percepatan balok = 4 m/s², arah percepatan balok = arah resultan gaya = ke kanan.

(b) besar gaya tegangan tali. Abaikan massa tali.
Tinjau balok 1. Gaya-gaya yang bekerja pada balok 1 pada arah horisontal (mendatar) adalah gaya tegangan tali 1 (T₁) yang arahnya ke kanan dan gaya gesek kinetis 1 (f_k1) yang arahnya ke kiri.
Contoh-soal-penerapan-hukum-Newton-pada-gerak-lurus-di-permukaan-bidang-datar-kasar-9

Contoh-soal-penerapan-hukum-Newton-pada-gerak-lurus-di-permukaan-bidang-datar-kasar-9

Tinjau balok 2. Gaya-gaya yang bekerja pada balok 2 pada arah horisontal (mendatar) adalah gaya tegangan tali 2 (T₂) yang arahnya ke kiri dan gaya gesek kinetis 2 (f_k2) yang arahnya ke kiri dan gaya tarik (F) yang arahnya ke kanan.
Contoh-soal-penerapan-hukum-Newton-pada-gerak-lurus-di-permukaan-bidang-datar-kasar-10