GERAK LURUS BERATURAN Dalam kehidupan sehari-hari, sering kia jumpai perisiwa yang berkaian dengan gerak lurus berauran, misalnya orang yang berjalan kaki dengan langkah yang relaif konsan, mobil yang sedang bergerak dan sebagainya. Gerak lurus berauran adalah (GLB) adalah gerak suau benda pada linasan lurus yang diempuh benda dengan kecepaan eap seiap saa. Sebuah benda yang bergerak lurus menempuh jarak yang sama unuk selang waku yang sama. Sebagai conoh, apabila dalam waku 5 sekon perama sebuah mobil menempuh jarak 100 m, maka unuk waku 5 sekon berikunya mobil iu juga menempuh jarak 100 meer. Secara maemais, persamaan gerak lurus berauran (GLB) adalah : s = v aau v = s. Dengan : s = jarak yang diempuh (meer) v = kecepaan (m/s) = waku yang diperlukan (sekon) jika kecepaan mobil yang begerak dengan laju konsan selama selang waku diilusrasikan dalam sebuah grafik v, akan diperoleh sebuah garis lurus ampak seperi pada gambar beriku. v. Grafik hubungan v-
Grafik ersebu menunjukkan waku kecepaan benda selalu eap, idak berganung pada waku dan grafiknya merupakan garis lurus yang sejajar dengan sumbu (waku). Berdasarkan gambar grafik di aas, jarak empuh merupakan luasan yang dibaasi oleh grafik dalam selang waku erenu. Hal ini berlaku pula unuk segala benuk grafik yaiu lurus maupun lengkung. Semenara iu hubungan jarak yang diempuh s dengan waku, diilusrasikan dalam sebuah grafik diagonal ke aas, ampak seperi gambar beriku. s Grafik hubungan s- Grafik hubungan anara jarak dan waku berupa garis lurus dengan kemiringan erenu. Kemiringan garis (gradien garis) menyaakan kelajuan gerak benda. Dapa dikaakan jarak yang diempuh benda berbanding lurus dengan waku empuh. makin besar wakunya makin besar jarak waku empuh. berdasarkan grafik s- hubungan anara jarak erhadap waku secara maemais merupakan haraga, dimana adalah sudu anara garis grafik dengan sumbu. Dari grafik pada Gambar di aas, kia dapa mencari rumus kelajuan dalam selang waku 0 sampai 1, sebagai beriku.
v s 1 s 0 1 0 aau v = s Keerangan: v = kelajuan (m/s) s 0 = jarak pada saa = 0 s (m) s 1 = jarak seelah menempuh waku 1 s (m) s = jarak seelah menempuh waku s (m) = waku (s). Conoh GLB yang mudah kia emui adalah gerak kerea yang sedang melaju pada linasan yang lurus dan daar. Unuk lebih memahami ari gerak lurus berauran, lakukanlah kegiaan beriku! Kegiaan 1 Gerak Lurus Berauran A. Tujuan Anda dapa menyelidiki gerak lurus berauran (GLB) suau benda dengan pewaku keik (icker imer). B. Ala dan Bahan 1. Pewaku keik 2. Mobil-mobilan 3. Guning 4. Papan kayu 5. Beberapa buah bau baa C. Langkah Kerja
1. Bualah sebuah landasan miring dengan mengganjal salah sau ujung papan dengan menggunakan bau baa (perhaikan gambar di bawah) Pewaku Keuk Papan Seluncur roli Gambar 3 Kerea yang sedang melaju 2. Aurlah kemiringan landasan sedemikian rupa sehingga saa mobil-mobilan dileakkan di puncak landasan epa meluncur ke bawah (jika mobil-mobilan meluncur makinlama makin cepa, maka kemiringan landasan harus dikurangi)! 3. Hubungkan pewaku keik dengan mobil-mobilan dan biarkan bergerak menuruni landasan sambil menarik pia keik! 4. Guninglah pia yang diarik oleh mobil-mobilan, hanya keika mobil-mobilan bergerak pada landasan miring! 5. Bagilah pia menjadi beberapa bagian, dengan seiap bagian erdiri aas 10 iik/keikan! 6. Tempelkan seiap poongan pia secara beruruan ke samping! 7. Amai diagram yang diperoleh dari empelan-empelan pia adi, kemudian ulislah karakerisik dari gerak lurus v 0
Pada kegiaan di aas diperoleh diagram baang yang sama panjang. Hal iu berari kecepaan poongan adalah sama. Jadi, dapa dinyaakan bahwa dalam GLB, kecepaan benda adalah eap. Bagaimanakah benuk grafik kedudukan erhadap waku pada GLB? Poonglah pia pada kegiaan di aas dengan seiap bagian erdiri aas 5 iik, 10 iik, 15 iik, dan seerusnya. Susunlah poongan-poongan ersebu sehingga akan Anda peroleh gambar grafik seperi Gambar 4. 0 0 Gambar 4 Grafik kedudukan erhadap waku dari gerak lurus berauran. Pada Gambar 4 erliha bahwa grafik kedudukan () erhadap selang waku () berbenuk garis lurus dan miring melalui iik asal O (0,0). Kemiringan pada grafik menunjukkan kecepaan eap dari GLB. Makin curam kemiringannya, makin besar kecepaan benda yang diselidiki. Jika perubahan kedudukan dinyaakan dengan dan selang waku, maka dapa dinyaakan hubungannya sebagai beriku. v =
Karena dalam GLB kecepaannya eap, maka kecepaan raa-raa sama dengan kecepaan sesaa. Unuk kedudukan awal = 0 pada saa 0 = 0, maka = 0 dan = 0 = 0 =. Oleh karena iu, persamaan di aas dapa diulis sebagai beriku. 0 = v. 0 = v. = 0 + v.
Conoh soal Icha berlari pada linasan lurus dan menempuh jarak 100 m dalam 10 sekon. Tenukan kecepaan dan waku yang diperlukan Icha unuk menempuh jarak 25 m! Dikeahui : = 100 m = 10 s Dianyakan : a. v =? a. =? (jika = 25 m) Jawab: a. Kecepaan Icha v = = 100 10 m/s 10 a. waku unuk menempuh jarak 25 meer = v = v = 25 = 2,5 sekon 10