Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) - Materi Lengkap

Assalamu'alaikum Wr. Wb. Selamat datang di blog Artikel & Materi . Setelah sebelumnya kita telah membahas Gerak Lurus Beraturan (GLB),  kali ini kita akan membahas materi Fisika : Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) meliputi Pengertian, Rumus, Contoh GLBB, dan contoh soal serta pembahasannya.

Pengertian Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Berikut adalah beberapa pengertian GLBB menurut beberapa sumber:

• Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak lurus suatu obyek, di mana kecepatannya berubah terhadap waktu akibat adanya percepatan yang tetap. Akibat adanya percepatan rumus jarak yang ditempuh tidak lagi linier melainkan kuadratik (sumber: id.wikipedia.org).
• Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) adalah gerak lurus pada arah mendatar dengan kecepatan v yang berubah setiap saat karena adanya percepatan yang tetap. Dengan kata lain benda yang melakukan gerak dari keadaan diam atau mulai dengan kecepatan awal akan berubah kecepatannya karena ada percepatan (a= +) atau perlambatan (a= –) (sumber: bebas.xlsm.org).
• GLBB adalah gerak suatu benda pada lintasan garis lurus dengan percepatan tetap. Maksud dari percepatan tetap yaitu percepatan percepatan yang besar dan arahnya tetap (sumber: sidikpurnomo.net).

Jadi, gerak lurus berubah beraturan adalah gerak benda dengan lintasan garis lurus dan memiliki kecepatan setiap saat berubah dengan teratur.

Pada gerak lurus berubah beraturan gerak benda dapat mengalami percepatan atau perlambatan. Gerak benda yang mengalami percepatan disebut gerak lurus berubah beraturan dipercepat, sedangkan gerak yang mengalami perlambatan disebut gerak lurus berubah beraturan diperlambat.

Hubungan antara besar kecepatan (v) dengan waktu (t) pada gerak lurus berubah beraturan (GLBB) ditunjukkan pada grafik di bawah ini.

Rumus Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

vo = kecepatan awal (m/s)

vt = kecepatan akhir (m/s)

a = percepatan

t = selang waktu (s)

Perhatikan bahwa selama selang waktu t , kecepatan benda berubah dari vo menjadi vt sehingga kecepatan rata-rata benda dapat dituliskan:

Kita tahu bahwa kecepatan rata-rata :

 

dan dapat disederhanakan menjadi :

S = jarak yang ditempuh

seperti halnya dalam GLB (gerak lurus beraturan) besarnya jaraktempuh juga dapat dihitung dengan mencari luasnya daerah dibawah grafik v - t 

Bila dua persamaan GLBB di atas kita gabungkan, maka kita akan dapatkan persamaan GLBB yang ketiga.....

    

Contoh-Contoh GLBB

 a. Gerak Jatuh Bebas

Ciri khasnya adalah benda jatuh tanpa kecepatan awal (vo = nol). Semakin ke bawah gerak benda semakin cepat.Percepatan yang dialami oleh setiap benda jatuh bebas selalu sama, yakni sama dengan percepatan gravitasi bumi (a = g) (besar g = 9,8 m/s2 dan sering dibulatkan menjadi 10 m/s2)

 

Rumus gerak jatuh bebas ini merupakan pengembangan dari ketiga rumus utama dalam GLBB seperti yang telah diterangkan di atas dengan modifikasi : s (jarak) menjadi h (ketinggian) dan vo = 0 serta percepatan (a) menjadi percepatan grafitasi (g).

coba kalian perhatikan rumus yang kedua....dari ketinggian benda dari atas tanah (h) dapat digunakan untuk mencari waktu yang diperlukan benda untuk mencapai permukaan tahah atau mencapai ketinggian tertentu... namun ingat jarak dihitung dari titik asal benda jatuh bukan diukur dari permukaan tanah

Contoh Soal : 

Balok jatuh dari ketinggian 120 m berapakah waktu saat benda berada 40 m dari permukaan tanah?

jawab : h = 120 - 40 = 80 m

t = 4 s

2. Gerak Vertikal ke Atas

Selama bola bergerak vertikal ke atas, gerakan bola melawan gaya gravitasi yang menariknya ke bumi. Akhirnya bola bergerak diperlambat. Akhirnya setelah mencapai ketinggian tertentu yang disebut tinggi maksimum (h max), bola tak dapat naik lagi. Pada saat ini kecepatan bola nol (Vt = 0). Oleh karena tarikan gaya gravitasi bumi tak pernah berhenti bekerja pada bola, menyebabkan bola bergerak turun. Pada saat ini bola mengalami jatuh bebas....

Jadi bola mengalami dua fase gerakan. Saat bergerak ke atas bola bergerak GLBB diperlambat (a = - g) dengan kecepatan awal tertentu lalu setelah mencapai tinggi maksimum bola jatuh bebas yang merupakan GLBB dipercepat dengan kecepatan awal nol.

Pada saat benda bergerak naik berlaku persamaan :

vo = kecepatan awal (m/s)

g = percepatan gravitasi

t = waktu (s)

vt = kecepatan akhir (m/s)

h = ketinggian (m)

3. Gerak Vertikal ke Bawah

Berbeda dengan jatuh bebas, gerak vertikal ke bawah yang dimaksudkan adalah gerak benda-benda yang dilemparkan vertikal ke bawah dengan kecepatan awal tertentu. Jadi seperti gerak vertikal ke atas hanya saja arahnya ke bawah. Sehingga persamaan-persamaannya sama dengan persamaan-persamaan pada gerak vertikal ke atas, kecuali tanda negatif pada persamaan-persamaan gerak vertikal ke atas diganti dengan tanda positif.

Contoh Soal dan Pembahasan GLBB

Kumpulan Soal GLBB Sebuah benda bergerak dari keadaan diam dengan percepatan tetap 8 m/s2. Jika v kecepatan sesaat setelah 5 detik dari bergerak dan s jarak yang ditempuh setelah 5 detik, maka tentukanlah besar v dan s tersebut. Pembahasan Dik : vo = 0, t = 5 s, a = 8 m/s2 . v = vo + at ⇒ v = 0 + 8 (5) ⇒ v = 40 m/s s = vo.t + ½ a.t2 ⇒ s = 0 + ½ (8).(5)2 ⇒ s = 100 m Jadi, kecepatan benda setelah 5 detik adalah 40 m/s dan menempuh jarak 100 m.

Sumber: http://bahanbelajarsekolah.blogspot.co.id/2014/12/kumpulan-soal-dan-jawaban-gerak-lurus-berubah-beraturan.html
Content is Courtesy of bahanbelajarsekolah.blogspot.com

1.      Sebuah benda bergerak dari keadaan diam dengan percepatan tetap 8 m/s2. Jika v kecepatan sesaat setelah 5 detik dari bergerak dan s jarak yang ditempuh setelah 5 detik, maka tentukanlah besar v dan s tersebut.

Pembahasan

vo = 0,

t = 5 s,

a = 8 m/s2 .

v = vo + at

v = 0 + 8 (5)

v = 40 m/s

s = vo.t + ½ a.t2

s = 0 + ½ (8).(5)2

s = 100 m

Jadi, kecepatan benda setelah 5 detik adalah 40 m/s dan menempuh jarak 100 m.

2.      Sebuah bola dilempar vertikal ke bawah dari sebuah gedung dengan kecepatan awal 10 m/s dan jatuh mengenai tanah dalam waktu 2 detik. Tentukanlah tingi bangunan tersebut.

Pembahasan

vo = 10 m/s, t = 2s.

h = vo.t + ½ g.t²

h = 10 (2) + ½ (10).(2)²

h = 20 + 20

h = 40 m

Jadi, tinggi bangunan itu adalah 40 meter.

3.      Sebuah benda bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s dan percepatan 2 m/s² selama 10 detik. Hitunglah kecepatan rata-rata benda tersebut.

Pembahasan

vo = 10 m/s, a = 2 m/s2 , t = 10 s.

s = vo.t + ½ a.t²

s = 10 (10) + ½ (2).(10)²

s = 100 + 100

s = 200 m

Jadi, kecepatan rata-rata = s/t = 200/10 = 20 m/s.

4.      Sebuah batu yang dilemparkan vertikal ke atas kembali pada titik asal setelah 4 detik. Tentukanlah kecepatan awal batu tersebut.

Pembahasan

t = 4 s, g = 10 m/s² .

Waktu yang diperlukan untuk kembali ke posisi awal adalah 4 detik berarti waktu yang dibutuhkan dari titik tertinggi ke posisi awal adalah 2 detik. Ingat bahwa ketika berada di titik tertinggi kecepatan benda sama dengan 0 sehingga vo untuk kembali ke posisi awal adalah nol (vo = 0)

h = vo.t + ½ g.tp²

⇒ h = 0.(2) + ½ 10.(2)²

⇒ h = 20 m

⇒ h = 20 m

Jadi, tinggi maksimum yang dicapai benda adalah 20 m. Selanjutnya, kita tentukan kecepatan awalnya. Kita dapat menggunakan persamaan gerak saat benda dilempar ke atas. Pada ketinggian maksimum vt = 0.

vt = vo - gt → tanda negatif karena benda bergerak melawan gravitasi.

⇒ vo = vt + gt

⇒ vo = 0 + 10(2)

⇒ vo = 20 m/s

Jadi kecepatan awal benda adalah 20 m/s.

5.      Jika air terjun yang digunakan untuk memutar turbin mampu memutar trubin dengan kelajuan 30 m/s, maka tentukanlah ketinggian air terjun tersebut.

Pembahasan

Karena kecepatan memutar trubin merupakan kecepatan air terjun setelah menyentuh turbin maka kecepatan itu merupakan kecepatan akhir air terjun dan kecepatan awal turbin.

vt = 30 m/s, vo = 0 (saat jatuh kecepatan awal nol).

vt² = vo² + 2.g.h

⇒ 302 = 0² + 2.(10).h

⇒ 20 h = 900

⇒ h = 45 m

Jadi ketinggian air terjun itu adalah 45 meter.

Sumber :

http://bahanbelajarsekolah.blogspot.co.id/2014/12/kumpulan-soal-dan-jawaban-gerak-lurus-berubah-beraturan.html

http://hedisasrawan.blogspot.co.id/2012/08/gerak-lurus-berubah-beraturan-glbb.html

http://mediabelajaronline.blogspot.co.id/2010/03/gerak-lurus-berubah-beraturan-glbb.html

http://modulfisika.blogspot.co.id/2010/03/kelas-vii-gerak-lurus-berubah-beraturan.html

Demikian materi Fisika : Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) meliputi Pengertian, Rumus, dan contoh soal serta pembahasannya. Semoga bermanfaat.

Berbagi :