tirto.id - Dalam ilmu fisika, gerak didefinisikan sebagai perubahan kedudukan suatu benda dari posisi awal. Benda dikatakan bergerak ketika ia mengalami perpindahan atau menempuh suatu jarak tertentu. Sedangkan gerak lurus, merupakan gerak benda pada lintasan yang lurus.
Dalam gerak lurus sendiri dikenal dua konsep, yakni gerak lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB).
GLB merupakan gerak suatu benda pada lintasan yang lurus, di mana pada setiap selang waktu yang sama, benda tersebut menempuh jarak yang sama (gerak suatu benda pada lintasan yang lurus dengan kelajuan tetap).
Sementara GLBB adalah gerak benda dalam lintasan garis lurus dengan percepatan tetap. Ciri umum GLBB adalah bahwa dari waktu ke waktu kecepatan benda berubah, semakin lama semakin cepat, dengan kata lain gerak benda dipercepat, namun demikian, GLBB juga berarti bahwa dari waktu ke waktu kecepatan benda berubah, semakin lambat hingga akhirnya berhenti.
Gerak Lurus Kecepatan Konstan
Dikutip Modul 2Fisika: Gerak Berbagai Benda di Sekitar Kita (2017), gerak lurus kecepatan konstan berarti gerak benda secara lurus dengan kecepatan yang konstan, atau kecepatannya tetap (tidak berubah sepanjang waktu). Pada gerak lurus kecepatan konstan tidak terjadi perubahan kecepatan, yang membuat nilai percepatan a = 0 .
Beberapa contoh yang hampir menggambarkan suatu gerak lurus beraturan secara tepat adalah ketika mobil yang bergerak di jalan bebas hambatan (tol) dengan kecepatan tetap, gerak bola yang menggelinding di permukaan yang licin, dan gerak pesawat terbang pada ketinggian tertentu.
Namum ketiga contoh di atas hanya terjadi dalam selang waktu tertentu. Apabila suatu benda dapat bergerak dengan kecepatan tetap pada suatu lintasan garis lurus, maka dikatakan bahwa benda tersebut bergerak lurus dengan kecepatan konstan.
Dalam kehidupan sehari-hari, kita akan kesulitan me nemukan contoh gerak lurus dengan kecepatan konstan yang sebenarnya, karena adanya fak tor gesekan di sekitar kita, seperti udara dan permukaan bidang gerak yang bersentuhan.
Faktor-faktor tersebut yang menyebabkan kecepatan gerak mengalami perubahan dan terjadi percepatan atau perlambatan pada benda yang bergerak tersebut.
Rumus dari gerak lurus kecepatan konstan dapat dinyatakan dengan persamaan:
| s = v.t |
*keterangan:
S = kecepatan konstan
v = kecepatan
t = waktu
Contoh Soal:
Sebuah mobil meluncur dengan kelajuan tetap, berdasarkan alat ukur speedometer sebesar 90 km/jam, selama 15 menit. Berapa jarak yang ditempuh selama selang waktu tersebut?
Jawab:
V = 90 km/jam = 25 m/s
t = 15 menit = 720 s
S = v. t = (25 m/s) × 600 s = 15.000 m = 15 km.
Jadi, jarak yang ditempuh selama selang waktu tersebut adalah 15 kilometer.
Gerak Lurus Percepatan Konstan
Percepatan didefinisikan sebagai perubahan kecepatan terhadap waktu. Untuk menganalogikan gerak lurus percepatan konstan, dapat melakukan percobaan gerak pada bidang yang miring dan bidang datar.
Gerak pada bidang datar—seperti seperti yang telah dibahas sebelumnya—menyebabkan terjadinya gerak dengan kecepatan konstan. Sementara itu, gerak pada bidang miring, akibat dari pengaruh gaya gravitasi bumi, kecepatannya mengalami perubahan makin lama makin cepat atau bisa disebut benda mengalami percepatan.
Percepatan akibat pengaruh gaya seperti gravitasi bumi cenderung konstan atau tetap. Oleh karena itu, gerak di mana benda dalam pengaruh suatu gaya disebut sebagai gerak lurus percepatan konstan.
Jika dalam kehidupan sehari-hari sulit untuk menemukan contoh gerak lurus kecepatan konstan, namun beda halnya dengan gerak lurus percepatan konstan, karena contohnya lebih mudah dijumpai.
Secara umum, hanya sedikit benda yang dapat bergerak dengan kecepatan tetap pada suatu lintasan yang sangat panjang. Jika pada setiap selang waktu tertentu, benda mengalami perubahan kecepatan (bertambah atau berkurang) atau arahnya berubah, maka boleh dikatakan bahwa benda mengalami perubahan kecepatan atau mengalami percepatan.
Gerak lurus percepatan konstan dapat ditemukan dengan mencari besaran percepatan rata-rata, yang dirumuskan dengan persamaan berikut ini:
| a = Vt – V0 / t |
*keterangan:
a = percepatan rata-rata (m/s2)
Vt = kecepatan akhir (m/s)
V0 = kecepatan awal
t = selang waktu (s)
Contoh soal:
Seorang pengendara sepeda motor pada detik pertama mempunyai kecepatan 5 m/s dan pada detik kedua kecepatannya berubah menjadi 10 m/s. Tentukan percepatan rata-rata sepeda motor tersebut ?
Jawab:
t = 2 – 1 = 1
V0 = 5 m/s
Vt = 10 m/s
A = Vt –V0 / t = (10-5) / 1 = 5
Jadi, percepatan rata-rata sepeda motor tersebut adalah 5 m/s2.
Penulis: Ahmad Efendi
Editor: Yulaika Ramadhani
