Pengertian, Rumus, Dan Contoh Soal Gerak Lurus

Pengertian, Rumus, dan Contoh Soal Gerak Lurus

Pengantar

Dengan senang hati kami akan menjelajahi topik menarik yang terkait dengan Pengertian, Rumus, dan Contoh Soal Gerak Lurus. Mari kita merajut informasi yang menarik dan memberikan pandangan baru kepada pembaca.

Gerak sangat beragam, mulai dari gerak sederhana hingga gerak yang kompleks. Salah satu jenis gerak yang paling mendasar dan mudah dipahami adalah gerak lurus. Artikel ini akan membahas secara detail tentang gerak lurus, meliputi pengertian, rumus-rumus yang terkait, dan contoh soal beserta penyelesaiannya.

1. Pengertian Gerak Lurus

Gerak lurus adalah gerak suatu benda yang lintasannya berupa garis lurus. Gerak ini dapat dibedakan menjadi dua jenis berdasarkan kecepatannya:

• Gerak Lurus Beraturan (GLB): Gerak lurus beraturan adalah gerak lurus dengan kecepatan konstan (tetap). Artinya, benda bergerak dengan kecepatan yang sama dalam setiap selang waktu yang sama. Percepatan pada GLB adalah nol.

• Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB): Gerak lurus berubah beraturan adalah gerak lurus dengan percepatan konstan (tetap). Kecepatan benda pada GLBB berubah secara teratur setiap selang waktu tertentu. Percepatan dapat berupa percepatan positif (kecepatan bertambah) atau percepatan negatif (kecepatan berkurang, sering disebut perlambatan).

2. Rumus-Rumus Gerak Lurus

Untuk menganalisis gerak lurus, kita memerlukan beberapa rumus penting. Rumus-rumus ini didapatkan dari definisi kecepatan dan percepatan.

A. Gerak Lurus Beraturan (GLB)

• 

  Kecepatan (v): Kecepatan pada GLB adalah konstan. Rumusnya:

  v = s / t

  di mana:

  • v = kecepatan (m/s)

  

  • s = jarak tempuh (m)
  • t = waktu tempuh (s)

• Jarak (s): Jarak yang ditempuh pada GLB dapat dihitung dengan:

  s = v × t

B. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Pada GLBB, terdapat beberapa rumus yang perlu dipahami, tergantung variabel yang diketahui dan yang ingin dicari:

• Kecepatan Akhir (v):

  v = v₀ + at

  di mana:

  • v = kecepatan akhir (m/s)
  • v₀ = kecepatan awal (m/s)
  • a = percepatan (m/s²)
  • t = waktu (s)

• Jarak (s): Terdapat dua rumus untuk menghitung jarak pada GLBB:

  • s = v₀t + ½at²

  • v² = v₀² + 2as

3. Contoh Soal dan Penyelesaian

Berikut beberapa contoh soal gerak lurus beserta penyelesaiannya:

Contoh Soal 1 (GLB):

Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan konstan 72 km/jam. Berapa jarak yang ditempuh mobil tersebut dalam waktu 2 jam?

Penyelesaian:

1. Ubah kecepatan ke satuan SI (m/s):

   72 km/jam = (72 × 1000 m) / (3600 s) = 20 m/s

2. Gunakan rumus jarak pada GLB:

   s = v × t = 20 m/s × 2 jam × 3600 s/jam = 144000 m = 144 km

Jadi, jarak yang ditempuh mobil adalah 144 km.

Contoh Soal 2 (GLBB):

Sebuah kereta api mula-mula bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Kemudian kereta api tersebut dipercepat dengan percepatan 2 m/s² selama 5 detik. Berapa kecepatan akhir kereta api tersebut dan berapa jarak yang ditempuh selama 5 detik tersebut?

Penyelesaian:

1. Kecepatan Akhir:

   Gunakan rumus: v = v₀ + at

   v = 10 m/s + (2 m/s²) × 5 s = 20 m/s

   Jadi, kecepatan akhir kereta api adalah 20 m/s.

2. Jarak Tempuh:

   Gunakan rumus: s = v₀t + ½at²

   s = (10 m/s) × 5 s + ½ × (2 m/s²) × (5 s)² = 50 m + 25 m = 75 m

   Jadi, jarak yang ditempuh kereta api selama 5 detik adalah 75 m.

Contoh Soal 3 (GLBB dengan Perlambatan):

Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Kemudian mobil tersebut direm dengan perlambatan 4 m/s² hingga berhenti. Berapa jarak yang ditempuh mobil tersebut hingga berhenti?

Penyelesaian:

1. Kecepatan akhir (v) adalah 0 m/s (karena mobil berhenti).

2. Gunakan rumus: v² = v₀² + 2as

   0² = (20 m/s)² + 2 × (-4 m/s²) × s

   0 = 400 m²/s² – 8s m/s²

   8s = 400

   s = 50 m

   Jadi, jarak yang ditempuh mobil hingga berhenti adalah 50 m.

Contoh Soal 4 (Gabungan GLB dan GLBB):

Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan konstan 15 m/s selama 10 detik. Kemudian mobil tersebut dipercepat dengan percepatan 3 m/s² selama 5 detik. Hitunglah jarak total yang ditempuh mobil tersebut.

Penyelesaian:

1. Jarak pada GLB:

   s₁ = v × t = 15 m/s × 10 s = 150 m

2. Kecepatan awal pada GLBB: Kecepatan awal GLBB adalah kecepatan akhir GLB, yaitu 15 m/s.

3. Jarak pada GLBB:

   s₂ = v₀t + ½at² = (15 m/s) × 5 s + ½ × (3 m/s²) × (5 s)² = 75 m + 37.5 m = 112.5 m

4. Jarak Total:

   s_total = s₁ + s₂ = 150 m + 112.5 m = 262.5 m

   Jadi, jarak total yang ditempuh mobil adalah 262.5 m.

Kesimpulan:

Memahami gerak lurus, baik GLB maupun GLBB, merupakan dasar penting dalam mempelajari mekanika. Dengan memahami rumus-rumus dan contoh soal di atas, diharapkan pembaca dapat lebih mudah menganalisis dan menyelesaikan permasalahan yang berkaitan dengan gerak lurus. Ingatlah untuk selalu konsisten dalam menggunakan satuan SI untuk menghindari kesalahan perhitungan. Lebih lanjut, pemahaman ini dapat diaplikasikan dalam berbagai bidang, seperti fisika, teknik, dan bahkan dalam kehidupan sehari-hari. Mempelajari gerak lurus secara mendalam akan membuka jalan untuk memahami konsep gerak yang lebih kompleks di masa mendatang.

Penutup

Dengan demikian, kami berharap artikel ini telah memberikan wawasan yang berharga tentang Pengertian, Rumus, dan Contoh Soal Gerak Lurus. Kami berterima kasih atas perhatian Anda terhadap artikel kami. Sampai jumpa di artikel kami selanjutnya!