Gerak benda dapat berupa gerak lurus, gerak melingkar ataupun gerak parabola. akan tetapi untuk tingkat SMP kita hanya akan mempelajari gerak lurus. Gerak lurus adalah gerak benda yang lintasannya berupa garis lurus. Contoh gerak lurus adalah gerak pesawat yang meninggalkan landasan, gerak mobil di jalan yang lurus dan gerak buah yang jatuh dari pohonnya.
Gerak Lurus beraturan (GLB)
Sebuah benda dikatakan bergerak lurus beraturan jika benda tersebut melewati lintasan lurus dan menempuh jarak yang sama dalam selang waktu yang tetap. Dalam gerak lurus perlu dipahami perbedaan antara jarak dan perpindahan. Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh oleh suatu benda. Perpindahan adalah perubahan kedudukan yang diukur dari titik awal sampai titik akhir suatu benda.
contoh :
Andi berjalan dari posisi A menuju posisi B yang jauhnya 10 m lalu berbalik arah ke posisi C sejauh 3m dari posisi B.
Jarak = AB + BC = 10 + 3 = 13 m
Perpindahan = AC = AB - BC = 10 - 3 = 7 m
Dari pengertian jarak dan perpindahan maka kita dapat membedakan antara kelajuan dan kecepatan.
kelajuan = jarak tempuh
waktu temouh
kecepatan = perpindahan
waktu tempuh
kelajuan rata-rata = jarak tempuh total
waktu tempuh total
Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
Sebuah benda yang menempuh lintasan lurus dan mengalami perubahan kelajuan yang teratur dalam suatu waktu disebut mangalami gerak lurus berubah beraturan. Perubahan kelajuan/kecepatan dalam suatu waktu disebut percepatan.
percepatan = perubahan kelajuan
perubahan waktu
a = Δv = vt - v0
Δt tt - to
Secara umum rumus-rumus yang digunakan dalam soal gerak lurus berubah beraturan adalah sebagai berikut :
Contoh gerak lurus berubah beraturan dalam kehidupan sehari-hari diantaranya adalah mobil yang mempercepat kelajuannya karena mendahului kendaraan lain, mobil yang direm hingga mengalami perlambatan dalam hal ini maka perlambatan adalah percepatan yang bertanda negatif. Selain itu gerak benda yang dipengaruhi gravitasi juga mengalami gerak lurus berubah beraturan, misalnya apel yang jatuh dari pohonnya. Untuk gerak yang dipengaruhi gravitasi ini maka percepatan yang bekerja adalah percepatan gravitasi (g) yang nilanya 9,8 m/s² atau 10 m/s² tergantung yang diketahui dalam soal.
Contoh Soal
1. Sebuah mobil berjalan dengan kecepatan 108 km/jam. Berapakah kecepatan mobil tersebut dalam Satuan Internasional?
Jawab :
Satuan Internasional dari kecepatan adalah m/s (meter per detik) dimana 1 km = 1.000 m dan 1 jam = 3600 detik.
Maka, 108 km/jam = 108 x 1000/3600 = 30 m/detik atau 30 m/s
2. Seorang pengendara sepeda bersepeda selama 2 jam sepanjang lintasan lurus. Berapa jarak yang ditempuh jika diketahui kecepatannya sebesar 25 km/jam?
Jawab :
s = v x t
= 25 km/jam x 2 jam
= 50 km
3. Seoang pelari menempuh jarak 50 m pada 6 s pertama, selanjutnya 60 m dalam 4 s, 100 m dalam 8 s dan 190 m dalam waktu 22 s. berapakah kelajuan rata-rata pelari tersebut?
Jawab :
s-total = 50 m + 60 m + 100 m + 190 m = 400 m
t-total = 6 s + 4 s + 8 s + 22 s = 40 s
kelajuan rata-rata = jarak tempuh total
waktu tempuh total
= 400 m = 10 m/s
40 s
4. Arul mempercepat laju sepedanya dari 10 m/s menjadi 20 m/s dalam waktu 5 s. Berapakah percepatan yang terjadi?
Dik : Vo = 10 m/s
Vt = 20 m/s
t = 5 s
Dit : a ?
Jawab :
Vt = Vo + a x t
20 = 10 + a x 5
20 = 10 + 5a
5a = 20 - 10 = 10
a = 10/5 = 2 m/s
5. Sebuah mobil berjalan dengan kecepatan 30 m/s lalu dengan percepatan 0,5 m/s² merubah kecepatannya menjadi 40 m/s. berapakah jarak yang ditempuh selama percepatan tersebut?
Dik : Vo = 30 m/s
a = 0,5 m/s²
Vt = 40 m/s
Dit : s ?
Jawab :
Vt² = Vo² + 2xaxs
40² = 30² + 2x0,5xs
1600 = 900 + s
s = 1600 - 900 = 700 m
6. Pembalap I ingin mengejar pembalap II yang telah berada 60 m di depannya. Pembalap II berjalan dengan kecepatan 15 m/s sedangkan pembalap I memacu kendaraannya dengan kecepatan 20 m/s. Berapa lama waktu yang dibutuhkan pembalap I untuk mengejar?
Pembalap I ada pada posisi segitiga biru yang berjarak 60 m dari pembalap II yang ada pada posisi segitiga merah. Pembalap I akan dapat menyusul ketika telah menempuh jarak total (60+x) m
SI = VI x t
60 + x = 20 x t
60 + x = 20t... (1)
SII = VII x t
x = 15 x t
x = 15t... (2)
Substitusi persamaan (1) dan (2)
60 + x = 20t
60 + 15t = 20t
60 = 20t -15t
60 = 5t
t = 60 : 5 = 12 detik
Cara cepat
Untuk menghitung waktu yang dibutuhkan untuk mengejar kendaraan yang di depannya adalah t = s : (V1-V2)
7. Andi dan Budi tinggal di dua kota berbeda yang jaraknya 75 km. Mereka berjanji bertemu di suatu tempat diantara kedua kota. Andi berangkat menggunakan kereta yang kecepatannya 60 km/jam sedangkan Budi berangkat menggunakan bis dengan kecepatan 40 km/jam. Berapa lama waktu yang dibutuhkan sampai mereka bertemu?
Jawab :
Mereka akan bertemu di suatu tempat yang kita misalkan jaraknya x km dari tempat awal Andi berada dan (75-x) km dari tempat Budi berada.
Sa = Va x t
x = 60 x t
x = 60t
Sb = Vb x t
75-x = 40 x t
75-x = 40t (substitusi persamaan pertama)
75-60t = 40t
75 = 40t+60t
75 = 100t
t = 75 : 100 = 0,75 jam = 45 menit
Cara cepat :
Untuk menghitung waktu yang dibutuhkan untuk bertemu kendaraan yang berpapasan adalah t = S : (Va+Vb)
