Materi Gerak Lurus Beraturan (Glb) Beserta Pola Soal

Dalam kehidupan sehari-hari, seringkali kita menemukan insiden yang berkaitan dengan gerak lurus beraturan, contohnya orang yang berjalan dengan langkah kaki yang relatif konstan, kendaraan beroda empat yang sedang bergerak, dan sebagainya.

Suatu benda dikatakan mengalami gerak lurus beraturan kalau lintasan yang ditempuh oleh benda itu berupa garis lurus dan kecepatannya selalu tetap setiap saat. Sebuah benda yang bergerak lurus menempuh jarak yang sama untuk selang waktu yang sama. Sebagai contoh, apabila dalam waktu 5 sekon pertama sebuah kendaraan beroda empat menempuh jarak 100 m, maka untuk waktu 5 sekon berikutnya kendaraan beroda empat itu juga menempuh jarak 100 m. 

Mobil dikatakan mengalami gerak lurus beraturan kalau lintasannya lurus dan kecepatan konstan.

Secara matematis, persamaan gerak lurus beraturan (GLB) adalah:

dengan:

s = jarak yang ditempuh (m)

v = kecepatan (m/s)

t = waktu yang diharapkan (s)

Jika kecepatan v kendaraan beroda empat yang bergerak dengan laju konstan selama selang waktu t sekon, diilustrasikan dalam sebuah grafik v-t, akan diperoleh sebuah garis lurus, tampak menyerupai pada Grafik berikut.

Grafik kekerabatan v-t pada gerak lurus beraturan.

Grafik kekerabatan v-t tersebut mengatakan bahwa kecepatan benda selalu tetap, tidak tergantung pada waktu, sehingga grafiknya merupakan garis lurus yang sejajar dengan sumbu t (waktu). Berdasarkan Grafik diatas, jarak tempuh merupakan luasan yang dibatasi oleh grafik dengan sumbu t dalam selang waktu tertentu. Hal ini berlaku pula untuk segala bentuk grafik yaitu lurus maupun lengkung.

Sementara itu, kekerabatan jarak yang ditempuh s dengan waktu t, diilustrasikan dalam sebuah grafik s-t, sehingga diperoleh sebuah garis diagonal ke atas, tampak menyerupai pada Grafik berikut.

Grafik kekerabatan s-t pada gerak lurus beraturan.

Dari grafik kekerabatan s-t tampak pada Grafik diatas, sanggup dikatakan jarak yang ditempuh s benda berbanding lurus dengan waktu tempuh t. Makin besar waktunya makin besar jarak yang ditempuh. Berdasarkan Grafik diatas , grafik kekerabatan antara jarak s terhadap waktu t secara matematis merupakan harga tan α , di mana α yakni sudut antara garis grafik dengan sumbu t (waktu).

Contoh Soal

Sebuah kendaraan beroda empat bergerak dengan kecepatan 72 km/jam. Pada jarak 18 km dari arah yang berlawanan, sebuah kendaraan beroda empat bergerak dengan kecepatan 90 km/jam. Kapan dan di manakah kedua kendaraan beroda empat tersebut akan berpapasan?

Penyelesaian:

Jarak kedua kendaraan beroda empat = PQ = 18 km = 18.000 m

Misal, titik R merupakan titik di mana kedua kendaraan beroda empat tersebut berpapasan, maka:

PQ = PR + QR

Dengan:

PR = jarak tempuh kendaraan beroda empat 1

QR = jarak tempuh kendaraan beroda empat 2

Maka:

PQ = v₁ t + v₂ t

18.000 = (20t + 25t)

18.000 = 45 t

45 t = 18.000

t = 400 s

PQ = v₁ .t = (20 m/s)(400 s) = 8.000 m = 8 km

QR = v₂ .t = (25 m/s)(400 s) = 10.000 m = 10 km

Jadi, kedua kendaraan beroda empat tersebut berpapasan sesudah 400 s bergerak, dan sesudah kendaraan beroda empat pertama menempuh jarak 8 km atau sesudah kendaraan beroda empat kedua menempuh jarak 10 km.

Share this post