Pengertian Dan Contoh Soal GLBB

Pengertian dan contoh soal GLBB - Gerak lurus berubah beraturan / GLBB merupakan materi yang akan kamu dapatkan ketika berada di bangku sekolah menenga atas ( SMA ). Materi ini wajib kamu pahami dan kuasai karena sangat sering muncul dalam berbagai perlombaan dan juga olimpiade fisika baik itu tingkat SMA ataupun tingkat perguruan tinggi.

Soal-soal tentang gerak lurus berubah beraturan / GLBB juga sangat sering muncul dalam ujian, baik itu ujian sekolah maupun ujian nasional. Oleh karena itu kalian semua harus bisa memahami materi ini dan juga bisa menyelesaikan semua bentuk contoh soal GLBB.

Kalian juga harus mengetahui berbagai macam gerak yang termasuk dalam contoh GLBB seperti gerak jatuh bebas, gerak vertical ke atas, dan juga gerak vertical ke bawah. Karena semua contoh GLBB tersebut nantinya akan saling berhubungan dan berkaitan baik itu dalam segi teori dan juga rumusnya.

Pada artikel ini kita akan sama-sama mempelajari tentang apa itu gerak GLBB, contoh GLBB, konsep dan rumus GLBB, bagaimana menggambar grafik GLBB, serta kita akan membahas contoh soal GLBB yang tentunya menarik untuk dipelajari dan akan sangat bermanfaat bagi teman-teman semuanya.

Pengertian GLBB

Gerak lurus berubah beraturan / GLBB adalah pergerakan suatu obyek atau benda pada suatu lintasan lurus dimana kecepatannya mengalami percepatan atau perlambatan yang konstan / tetap. Maksud dari percepatan atau perlambatan yang konstan adalah nilai a (akselerasi/percepatannya) tetap/tidak berubah dari awal sampai akhir.

Misalnya saja ada sebuah mobil yang bergerak pada lintasan lurus dengan kecepatan 100 km/jam, kemudian mobil tersebut mengalami percepatan sebesar 50km/jam. Nah percepatan mobil yang sebesar 50km/jam inilah yang konstan / tidak berubah.

Perbedaan GLB dan GLBB yang sangat mendasar adalah adanya percepatan / akselerasi, pada GLB biasanya gerak suatu benda tidak akan mengalami percepatan, karena itulah disebut gerak lurus beraturan ( artinya adalah tidak terjadi perubahan kecepatan yang terjadi pada gerak benda tersebut ), sedangkan pada GLBB, suatu benda yang bergerak pasti akan mengalami percepatan atau perlambatan.

Konsep dan Rumus GLBB

Dalam gerak lurus berubah beraturan / GLBB kita mengenal ada tiga buah rumus utama yang bisa kita gunakan untuk menyelesaikan soal-soal dalam materi ini. Ketiga rumus tersebut adalah sebagai berikut :

Rumus 1 :

v_t = v₀ + a . t

Dimana :

vt = kecepatan saat waktu tertentu / kecepatan akhir ( m/s )

v0 = kecepatan awal / kecepatan mula-mula ( m/s )

a = percepatan ( m/s² )

t = waktu ( s )

rumus ini bisa kita gunakan pada saat kita ingin mencari kecepatan suatu benda pada waktu tertentu.

Rumus 2 :

s = v₀ . t ½ . a . t²

Dimana :

vt = kecepatan saat waktu tertentu / kecepatan akhir ( m/s )

v0 = kecepatan awal / kecepatan mula-mula ( m/s )

a = percepatan ( m/s² )

t = waktu ( s )

rumus ini kita gunakan pada saat kita ingin mencari besar perpindahan suatu benda yang bergerak pada saat / waktu tertentu.

Rumus 3 :

v_t² = v₀² + 2 . a . s

Dimana :

vt = kecepatan saat waktu tertentu / kecepatan akhir ( m/s )

v0 = kecepatan awal / kecepatan mula-mula ( m/s )

a = percepatan ( m/s² )

t = waktu ( s )

rumus ini kita gunakan pada saat kita ingin mencari kecepatan suatu benda berdasarkan jarak tertentu.

Catatan :

Dalam rumus / persamaan GLBB, a bisa berupa percepatan dan bisa juga berupa perlambatan.

Contoh-Contoh GLBB

Gerak lurus berubah beraturan / GLBB dapat kita bagi-bagi lagi menjadi beberapa macam gerak antara lain gerak jatuh bebas, gerak vertical ke atas, dan juga gerak vertical ke bawah. Hal ini terjadi karena adanya perbedaan arah gerak benda dan juga percepatan dan perlambatan yang bekerja pada gerak suatu benda.

Gerak Jatuh Bebas

Gerak jatuh bebas atau biasa juga kita sebut dengan GJB adalah gerak yang terjadi pada suatu benda dimana kecepatannya hanya dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi. Dari pengertian ini kita sudah bisa menyimpulkan bahwa benda yang mengalami gerak jatuh bebas arahnya selalu mengarah ke bawah.

Gerak ini termasuk dalam GLBB dipercepat karena mengalami percepatan yang disebabkan oleh gaya gravitasi bumi. Cirri khas utama dari gerak jatuh bebas ini adalah benda bergerak dengan kecepatan awal nol ( v₀ = 0 ), karena benda yang mengalami jatuh bebas dipengaruhi oleh gaya gravitasi, maka semakin rendah dengan tanah, kecepatan benda tersebut akan semakin bertambah.

baca juga :

Percepatan yang dialami oleh benda yang jatuh bebas sama dengan besar gaya gravitasi ( a = g ), dimana percepatan gravitasi bumi sebesar 9,8 m/s²atau biasa dibulatkan menjadi 10 m/s²

Ada tiga buah rumus yang bisa kita gunakan dalam gerak jatuh bebas / GJB ini, rumus-rumus tersebut adalah sebagai berikut :

v = g . t

h = ½ . g . t²

v_t² = 2 . g . h

Dimana :

v = kecepatan ( m/s )

g = percepatan gravitasi bumi ( m/s² )

t = waktu ( s )

h = ketinggian ( m )

rumus yang diguakan pada gerak jatuh bebas ini adalah hasil dari pengembangan rumus utama GLBB seperti yang telah dijelaskan di atas, dimana s ( jarak ) diganti menjadi h ( ketinggian ), dan juga a ( percepatan ) diganti dengan g ( percepatan gravitasi bumi ).

Gerak Vertika Ke Atas

Gerak vertikal ke atas adalah gerak yang terjadi pada suatu benda yang dilempar ke arah atas dengan kecepatan awal tertentu ( v₀ ), dan mengalami percepatan sama dengan gravitasi bumi ( a = g ) ketika trun kembali ke tanah.

Suatu benda yang mengalami gerak vertikal ke atas pada dasarnya mengalami dua fase gerak :

Fase pertama adalah ketika benda tersebut bergerak kea rah atas dengan melawan gaya gravitasi bumi yang secera terus menerus menariknya ke bawah, sehingga kecepatan benda tersebut mengalami perlambatan, dan pada saat benda sampai pada ketinggian maksimun ( h_maks ) kecepatannya menjadi 0 ( v_t = 0 ).

Fase kedua adalah dimana benda tersebut jatuh kembali ke arah bawah, dimana kecepatan benda tersebut di pengaruhi oleh gaya gravitasi bumi, dimana kecepatan benda tersebut mengalami percepatan yang besarnya sama dengan gravitasi ( a = g ).

Pada fase pertama, gerak benda tersebut adalah GLBB di perlambat ( a = -g ), sedangkan pada fase kedua, gerak benda tersebut adalah GLBB dipercepat.

Ada tiga ( 3 ) buah persamaan / rumus yang dapat kita gunakan dalam gerak vertikal ke atas, rumus tersebut antara lain :

v_t = v₀ - g . t

h = v₀ . t - ½ . g . t²

v_t² = v₀² – 2 . g . h

Dimana :

v_t = kecepatan akhir ( m/s )

v₀ = kecepatan awal ( m/s )

g = percepatan gravitasi bumi ( m/s² )

h = ketinggian ( m )

t = waktu ( s )

catatan :

kenapa pada rumus kita menggunakan kurang ( - ), jawabannya karena gerak benda tersebut bertentangan dengan gaya gravitasi bumi, sehingga kita harus mengurangkannya.

Gerak Vertikal Ke Bawah

Gerak vertikal ke bawah adalah gerak suatu benda yang dilempar dari ketinggian ke arah bawah dengan kecepatan awal tertentu, dimana kecepatan benda tersebut akan terus bertambah karena adanya percepatan gravitasi bumi.

Rumus yang dapat kita gunakan dalam gerak bertikal ke bawah ini antara lain :

vt = v₀ + g . t

h = v₀ . t + ½ . g . t²

v_t² = v₀² + 2 . g . h

Dimana :

v_t = kecepatan akhir ( m/s )

v₀ = kecepatan awal ( m/s )

g = percepatan gravitasi ( m/s² )

h = ketinggian ( m )

t = waktu ( s )

Grafik GLBB

Pada gerak lurus berubah beraturan / GLBB ada beberapa jenis grafik yang bisa kita pelajari dan tentunya bentuk dan model grafiknya berbeda-beda, tergantung dari situasi gerak yang dialami oleh suatu benda, apakah benda gerak benda tersebut mengalami percepatan atau perlambatan.

Ketiga grafik tersebut adalah :

Grafik perpindahan / jarak terhadap waktu
Grafik kecepatan terhadap waktu
Grafik percepatan terhadap waktu

Berikut adalah contoh gambar grafik dari ketiga jenis tersebut :

Contoh Soal GLBB dan Jawabannya

Untuk lebih memahami tentang gerak lurus berubah beraturan / GLBB, alangkah baiknya teman-teman mencoba mengerjakan soal-soal dari materi ini. Berikut adalah beberapa contoh soal GLBB.

Contoh soal 1 :

Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 50 m/s, tiba-tiba mobil tersebut direm sehingga dalam waktu 6 detik kecepatan mobil menjadi 20 m/s, lalu kemudian mobil tersebut berhenti. Dari pernyataan tersebut,

hitunglah :

a. waktu yang diperlukan mobil dari saat direm sampai mobil tersebut berhenti.

b. jarak yang ditempuh mobil tersebut dari saat direm sampai berhenti.

Jawab :

Langkah pertama yang harus kita lakukan untuk menyelesaikan soal seperti ini adalah menganalisa soalx tersebih dahulu. Perhatikan gambar berikut :

Dari gambar tersebut dapat kita analisa bahwa kecepatan ketika mobi berada di titik A adalah 50 m/s, karena mobil tersebut di rem, setelah 6 detik mobil tersebut berada di titik B dan kecepatannya trun menjadi 20 m/s ( mobil belum berhenti, masih jalan terus ), dan akhirnya mobil tersebut berhenti di titik C.

a. waktu yang diperlukan mobil dari saat direm sampai berhenti :

kita cari dulu percepatan mobil tersebut.

v_t = v₀ + a . t

20 = 50 + a . 6

-30 = 6 . a

a = -5 m/s²

karena waktu yang ditempuh dari titik A ke B sudah diketahui, sekarang kita cari waktu dari titik B ke C

vt = v0 + a . t

0 = 20 – 5 . t

5 . t = 20

T = 4 detik

Jadi, total waktu yang di perlukan mobil dari saat direm sampai berhenti adalah 10 detik.

b. jarak yang ditempuh mobil tersebut dari saat direm sampai berhenti :

kita cari dulu jarak dari titik A ke B

s = v₀ . t + ½ . a . t²

s = 50 . 6 + ½ . (-5) . 6²

s = 300 – 90

s = 210 meter

kemudian cari jarak dari titik B ke C

s = v₀ . t + ½ . a . t²

s = 20 . 4 + ½ . (-5) . ²

s = 80 – 40

s = 40 meter

jadi, total jarak yang ditempuh mobil adalah 250 meter.

Contoh soal 2 :

Sebuah sepeda motor bergerak dengan kecepatan 288 km/jam. Hitunglah percepatan sepeda motor tersebut untuk dapat berhenti setelah 10 menit.

Jawab :

Diketahui :

v₀ = 288 km/jam = 80 m/s

v_t = 0

t₀ = 0

t₁ = 10 menit = 600 detik

Penyelesaian :

a = ( v_t – v₀ ) / ( t1 – t0 )

= ( 0 – 80 ) / ( 600 – 0 )

= -80/600

= - 0,13 m/s²

Jadi percepatan yang dialami sepeda motor tersebut sebesar – 0,13 m/s²

Tips dan Trik Menyelesaikan Soal GLBB

Untuk menyelesaikan soal-soal GLBB, ada baiknya teman-teman memiliki trik dan pehaman sendiri agar dapat lebih mudah mengerjakannya. Berikut beberapa trik yang dapat kalian pelajari yang bisa membantu kalian :

Dalam menyelesaikan soal GLBB, yang terpenting adalah kalian harus tau dulu besar percepatannya, jika ada soal yang tidak diketahui berapa percepatannya, maka kalian harus mencarinya terlebih dahulu.

Apabila soax agak sulit untuk kalian pahami, buatlah sketsa atau analisa soal tersebut terlebih dahulu. Kalian bisa membuat analisa dalam bentuk gambar seperti yang sudah di jelaskan pada contoh soal 1 di atas, dengan begitu kalian dapat lebih mudah memahami soalx.

Demikianlah pembahasan kita kali ini tentang materi gerak lurus berubah beraturan / GLBB, semoga artikel ini bisa membantu kalian semua dalam belajar. Jika kalian merasa artikel ini bermanfaat, silahkan share ke teman-teman kalian agar mereka juga bisa lebih paham.

Terima kasih.