GERAK BENDA 2

💡 Pengantar:

Pernahkah kamu memperhatikan mobil yang bergerak di jalan raya? Terkadang mobil tersebut bergerak dengan kecepatan tetap, namun terkadang juga mobil tersebut mempercepat atau memperlambat lajunya.

Gerakan seperti ini merupakan bagian dari studi tentang gerak benda, yang menjadi fokus utama dalam cabang ilmu fisika bernama kinematika. Dalam materi kali ini, kita akan mempelajari dua jenis gerak lurus:

1. Gerak Lurus Beraturan (GLB)
2. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

A. Gerak Lurus Beraturan (GLB)

📌 Definisi GLB:

GLB adalah gerak suatu benda yang lintasannya lurus dan memiliki kecepatan tetap. Artinya, tidak ada perubahan kecepatan selama benda bergerak — dengan kata lain, percepatannya nol.

Benda yang bergerak lurus beraturan akan menempuh lintasan lurus dengan arah tetap dan kelajuan tetap. Sehingga nilai kecepatan dan kelajuannya sama.

Ciri-ciri GLB:

• Kecepatan tetap (konstan)
• Percepatan sama dengan nol (a = 0)
• Lintasan berbentuk garis lurus

Grafik GLB:

Grafik kecepatan terhadap waktu (v-t) dan jarak terhadap waktu (s-t) pada GLB

Rumus GLB:

Keterangan:

• v = kecepatan (m/s)
• s = jarak/perpindahan (m)
• t = waktu (s)

📝 Kasus Benda Berpapasan pada GLB:

1. Dua buah mobil melaju dengan arah berlawanan. Ketika jarak antara kedua mobil adalah 1,2 km, mobil pertama melaju dengan kecepatan 30 m/s dan mobil kedua adalah 20 m/s. Tentukan:
   1. Waktu berpapasan dua mobil tersebut
   2. Jarak tempuh masing-masing mobil hingga berpapasan
2. Dua buah mobil mengarah berlawanan. Diketahui jarak antara kedua mobil adalah 3 km. Mobil pertama melaju dengan kecepatan 40 m/s, 15 detik kemudian mobil kedua melaju dengan kecepatan 20 m/s. Tentukan:
   1. Waktu mobil pertama berpapasan dengan mobil kedua dari awal pemberangkatan
   2. Jarak tempuh masing-masing mobil hingga berpapasan dari awal pemberangkatan

📝 Kasus Benda Menyusul pada GLB:

1. Dua buah mobil melaju dengan arah yang sama. Ketika jarak antara kedua mobil adalah 1,8 km, mobil pertama melaju dengan kecepatan 30 m/s dan mobil kedua adalah 20 m/s. Tentukan waktu hingga mobil pertama tepat menyusul mobil kedua!
2. Dua buah mobil melaju dengan arah yang sama. Ketika jarak antara kedua mobil adalah 2 km, mobil pertama melaju dengan kecepatan 60 m/s dan mobil kedua adalah 20 m/s. Tentukan waktu hingga mobil pertama tepat menyusul mobil kedua dan jarak tempuh mobil pertama hingga tepat menyusul mobil kedua!

B. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

📌 Definisi GLBB:

GLBB adalah gerak suatu benda dengan percepatan tetap.

• Jika suatu benda bergerak dengan percepatan tetap misalnya 2 m/s², maka setiap detiknya benda tersebut akan mengalami pertambahan kecepatan sebesar 2 m/s (disebut percepatan).
• Jika suatu benda bergerak dengan percepatan -2 m/s², maka benda mengalami perlambatan, kecepatannya berkurang 2 m/s setiap detiknya hingga berhenti.

Ciri-ciri GLBB:

• Percepatan tetap (konstan)
• Kecepatan berubah secara teratur (bertambah atau berkurang)
• Lintasan berbentuk garis lurus

Grafik GLBB:

Grafik kecepatan terhadap waktu (v-t), percepatan terhadap waktu (a-t), dan jarak terhadap waktu (s-t) pada GLBB

Rumus-rumus GLBB:

Persamaan 1:

Persamaan 2:

Persamaan 3:

Keterangan:

• v_t = kecepatan akhir (m/s)
• v_o = kecepatan awal (m/s)
• a = percepatan (m/s²)
• t = waktu (s)
• s = jarak/perpindahan (m)

📝 Latihan Soal GLBB:

1. Sebuah kendaraan sedang melaju dengan kecepatan 5 m/s, dalam 4 s kendaraan tersebut mengalami percepatan 2 m/s². Tentukan kelajuan akhir mobil tersebut!
2. Sebuah kendaraan melaju dari keadaan diam dengan percepatan tetap 3 m/s², tentukan kecepatan kendaraan tersebut hingga menempuh jarak 24 m!
3. Benda bergerak lurus dengan kelajuan awal 5 m/s dan mengalami percepatan tetap 2 m/s² selama 10 s. Tentukan jarak tempuh benda tersebut!
4. Dua benda A dan B bergerak dengan kelajuan seperti pada grafik berikut:
   

   Pada saat t = 0 kedua benda pada posisi yang sama. Benda B menyusul A setelah menempuh jarak ....

5. Sebuah mobil mengebut dengan kecepatan 90 km/jam melewati sebuah mobil polisi yang sedang berhenti di pinggir jalan. Satu menit setelah dilewati mobil si pengebut, polisi di dalam mobil tersebut mulai menggerakkan mobilnya dengan percepatan 0,8 m/s² untuk mengejar si pengebut. Berapa jauh jarak yang ditempuh mobil polisi hingga mencapai posisi mobil si pengebut?

C. Indikator Ticker Timer dan Tetes Oli

Gerak benda dapat diamati melalui pola tetesan oli atau ketukan ticker timer pada pita kertas.

🛢️ Indikator Tetes Oli

Pola titik dimulai kiri ke kanan

• Jarak tetap: Benda bergerak dengan kecepatan tetap (GLB)
• Jarak semakin renggang: Benda mengalami percepatan (GLBB dipercepat)
• Jarak semakin rapat: Benda mengalami perlambatan (GLBB diperlambat)

⏱️ Indikator Ticker Timer

Pola titik dimulai kanan ke kiri

• Jarak titik tetap: Benda bergerak dengan kecepatan tetap (GLB)
• Jarak titik semakin renggang: Benda mengalami percepatan (GLBB dipercepat)
• Jarak titik semakin rapat: Benda mengalami perlambatan (GLBB diperlambat)

SOAL LATIHAN

Pilihlah satu jawaban berikut ini yang paling tepat!

Link : Lembar Jawab

Ciri utama dari Gerak Lurus Beraturan (GLB) adalah .... kecepatannua berubah-ubah percepatannya tetap kecepatannya konstan arah geraknya berubah-ubah

Grafik hubungan antara jarak (s) dan waktu (t) pada GLB berbentuk .... garis lurus mendatar garis lurus miring naik parabola garis lurus menurun

Umar mengendarai sepeda motor selama 2 jam dan menempuh jarak 72 km. Kecepatan rata-ratanya adalah .... 10 m/s 20 m/s 30 m/s 36 m/s

Dua buah mobil melaju saling mendekati di jalan lurus. Mobil pertama bergerak dengan kecepatan 25 m/s dan mobil kedua bergerak dengan kecepatan 15 m/s. Jika jarak awal antara kedua mobil adalah 800 meter, setelah berapa detik kedua mobil akan berpapasan? 10 detik 20 detik 25 detik 40 detik

Dua motor bergerak berlawanan arah. Motor A berkecepatan 20 m/s dan motor B berkecepatan 5 m/s. Jika jarak awal mereka 600 meter, jarak tempuh mobil B berpapasan dengan mobil A dari posisi tersebut adalah .... 120 m 140 m 240 m 480 m

Seorang pengendara motor dan mobil bergerak saling mendekati di jalan lurus. Kecepatan motor 12 m/s dan kecepatan mobil 18 m/s. Jika motor berangkat 10 detik lebih awal dari mobil, dan jarak awal antara keduanya 900 meter, setelah berapa detik dari saat mobil berangkat mereka akan berpapasan? 15 detik 20 detik 26 detik 30 detik

Dua buah mobil melaju di jalan tol yang sama dan searah. Mobil A berada 1,2 km di depan mobil B. Mobil A melaju dengan kecepatan 20 m/s, sedangkan mobil B melaju dengan kecepatan 25 m/s. Tentukan waktu mobil B tepat menyusul mobil A? 2 menit 3 menit 4 menit 5 menit

Perhatikan gambar berikut! Gerakan kelapa jatuh (gambar 1) dan gerak bola yang dilempar vertikal ke atas hingga titik tertinggi oleh siswa (gambar II) memiliki jenis gerak .... Gambar 1 Gambar 2 A. GLBB dipercepat GLBB diperlambat B. Gerak lurus beraturan GLBB dipercepat C. GLBB diperlambat GLBB dipercepat D. GLBB diperlambat Gerak lurus beraturan

Gerak tiga buah benda, masing-masing digambarkan dengan grafik di bawah ini. Grafik kecepatan terhadap waktu (v-t) dan jarak terhadap waktu (s-t) pada GLB Pernyataan yang benar untuk gerak ketiga benda adalah .... Benda 1 Benda 2 Benda 3 A. Gerak lurus berubah beraturan Gerak lurus beraturan Diam B. Gerak lurus beraturan Gerak lurus berubah beraturan Diam C. Diam Gerak lurus berubah beraturan Gerak lurus beraturan D. Gerak lurus beraturan Diam Gerak lurus berubah beraturan

Sebuah benda bergerak dengan laju yang digambarkan seperti pada grafik berikut. Jarak yang ditempuh benda selama 20 detik adalah .... 600 m 500 m 200 100

Sebuah mobil yang melaju dengan kecepatan tetap 24 m/s mendadak direm, sehingga mengalami perlambatan tetap 0,952 m/s². Setelah menempuh jarak 250 m, besar kelajuan mobil adalah .... 4,5 m/s 6,8 m/s 8,2 m/s 10,0 m/s

Dua benda A dan B bergerak dengan kelajuan seperti pada grafik berikut. Pada saat t = 0 kedua benda pada posisi yang sama. Benda B menyusul A setelah menempuh jarak .... 32 m 24 m 16 m 8 m

Sebuah mobil bergerak lurus dengan kecepatan 72 km/jam. Mobil tersebut tiba-tiba direm hingga berhenti. Sejak mobil direm hingga berhenti mobil tersebut menempuh jarak 20 m. Perlambatan mobil akibat pengereman adalah .... 3,6 m/s² 7,2 m/s² 10 m/s² 14,4 m/s²

Seorang pemburu dengan mobilnya sedang mengejar seekor rusa. Mobil melaju dengan kecepatan 72 km/jam dan rusa berlari dengan kecepatan 18 m/s. Ketika jarak antara mobil dan rusa 202 m sang pemburu menembakkan senapannya. Peluru keluar dari laras senapan dengan laju 200 m/s terhadap laras senapan. Peluru mengenai rusa setelah waktu .... 0,5 s 1 s 1,25 s 1,5 s

Sebuah benda dilepaskan dari ketinggian 30 m di atas tanah. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s², maka ketinggian benda ketika lajunya 10 m/s adalah .... 1 m 5 m 25 m 29 m