Gerak Lurus – Pengertian, Rumus, & Contoh Soal Gerak Lurus Beraturan

Artikel ini membahas materi gerak lurus beraturan, pelajaran Fisika SMA kelas 10. Sebelum memahami apa itu gerak lurus beraturan, sebaiknya kamu memahami terlebih dahulu apa itu gerak.

Gerak – Pengantar

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.

Lihat juga materi lainnya:
Gerak Parabola
Gerak Melingkar

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)

gerak lurus

[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)

contoh soal gerak lurus beraturan

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:

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 = selang waktu atau waktu tempuh (jam, sekon)

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

Contoh Soal Gerak Lurus Beraturan

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.

 

Judul Artikel: Gerak Lurus
Kontributor: Ibadurrahman, S.T.
Mahasiswa S2 Dept. Teknik Mesin UI

Materi lainnya:

  1. Rumus Energi Potensial Kinetik
  2. Kapasitor
  3. Listrik Statis