Rumus Fisika: Gerak Lurus Beraturan dan Berubah Beraturan

Pendahuluan

Gerak lurus adalah salah satu materi dasar dalam fisika yang wajib dikuasai oleh siswa SMA. Materi ini menjadi fondasi untuk memahami konsep mekanika yang lebih kompleks.

Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Pengertian

Gerak Lurus Beraturan (GLB) adalah gerak suatu benda pada lintasan lurus dengan kecepatan tetap (konstan). Artinya, benda menempuh jarak yang sama dalam selang waktu yang sama.

Ciri-Ciri GLB

• Lintasan berupa garis lurus
• Kecepatan konstan (tidak berubah)
• Percepatan = 0
• Jarak sebanding dengan waktu

Rumus GLB

s = v × t

Keterangan:
s = jarak tempuh (m)
v = kecepatan (m/s)
t = waktu (s)

Contoh Soal GLB

Soal: Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan tetap 72 km/jam. Berapa jarak yang ditempuh mobil selama 30 menit?

Jawab:

• v = 72 km/jam = 20 m/s
• t = 30 menit = 1.800 s
• s = v × t = 20 × 1.800 = 36.000 m = 36 km

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Pengertian

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) adalah gerak suatu benda pada lintasan lurus dengan percepatan tetap (konstan). Kecepatan benda berubah secara teratur.

Jenis GLBB

1. GLBB Dipercepat - kecepatan bertambah (a > 0)
2. GLBB Diperlambat - kecepatan berkurang (a < 0)

Rumus-Rumus GLBB

1. vt = v0 + a × t
2. s = v0 × t + ½ × a × t²
3. vt² = v0² + 2 × a × s

Keterangan:
vt = kecepatan akhir (m/s)
v0 = kecepatan awal (m/s)
a  = percepatan (m/s²)
t  = waktu (s)
s  = jarak tempuh (m)

Contoh Soal GLBB

Soal: Sebuah sepeda motor bergerak dari keadaan diam dengan percepatan 2 m/s². Tentukan kecepatan dan jarak tempuh setelah 10 detik!

Jawab:

• v0 = 0 m/s (dari keadaan diam)
• a = 2 m/s²
• t = 10 s

Kecepatan akhir:

• vt = v0 + a × t
• vt = 0 + 2 × 10
• vt = 20 m/s

Jarak tempuh:

• s = v0 × t + ½ × a × t²
• s = 0 + ½ × 2 × 100
• s = 100 m

Grafik GLB dan GLBB

Grafik GLB

• Grafik s-t: Garis lurus miring (gradien = kecepatan)
• Grafik v-t: Garis horizontal (kecepatan konstan)
• Grafik a-t: Garis di sumbu nol (percepatan = 0)

Grafik GLBB

• Grafik s-t: Kurva parabola
• Grafik v-t: Garis lurus miring (gradien = percepatan)
• Grafik a-t: Garis horizontal (percepatan konstan)

Gerak Jatuh Bebas

Gerak jatuh bebas adalah GLBB khusus di mana benda jatuh dari ketinggian tertentu tanpa kecepatan awal dan hanya dipengaruhi oleh gravitasi.

Rumus:
vt = g × t
h = ½ × g × t²
vt² = 2 × g × h

Keterangan:
g = percepatan gravitasi (9,8 m/s² atau ≈ 10 m/s²)
h = ketinggian (m)

Latihan Soal

1. Sebuah kereta bergerak dengan GLB pada kecepatan 90 km/jam. Berapa waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak 150 km?
2. Mobil bergerak dari kecepatan 10 m/s dipercepat 3 m/s² selama 5 detik. Hitung kecepatan akhir dan jarak tempuhnya!
3. Sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian 45 m. Berapa waktu yang dibutuhkan bola untuk mencapai tanah? (g = 10 m/s²)

Kesimpulan

Memahami GLB dan GLBB adalah langkah awal yang penting dalam mempelajari fisika. Kunci utamanya adalah memahami konsep dasar dan banyak berlatih mengerjakan soal. Jangan lupa perhatikan satuan dalam setiap perhitungan!