Gerak Satu Dimensi ǀ Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) Horisontal & Penurunan Persamaan GLBB

Sebelumnya, kita telah membahas satu dimensi, gerak lurus beraturan. Kali ini, kita akan membahas gerak satu dimensi, gerak lurus berubah beraturan (GLBB) pada sumbu x atau horisontal. Berikut pengertain, dan penurunan persamaan (rumus)-nya.

Baca sebelumnya : Gerak Satu Dimensi, Gerak Lurus Beraturan (GLB)

PENGERTIAN

Gerak lurus berubah beraturan (Straight Line Motion with Constant Acceleration) atau GLBB adalah gerak benda pada garis lurus dengan percepatan yang konstan.

Gerak lurus beraturan terdiri dari beberapa jenis gerak, seperti :

Gerak lurus berubah beraturan dipercepat,
Gerak lurus berubah beraturan diperlambat,
Gerak jatuh bebas,
Gerak vertikal ke atas.

Hal ini akan rumit jika seseorang menghafalnya maka kita akan melakukan pendekatan yang berbeda.

Kesepakatan! Hal yang perlu disepakati adalah titik acuan benda, positif dan negatifnya arah gerak. Seseorang memiliki hak untuk menentukan hal ini tanpa perlu mengikuti aturan umum atau buku. Nilai dari perhitungannya akan tetap sama. Tetapi, perhitungan ini terkadang harus dikomunikasikan dengan orang lain sehingga perlu rasanya mengikuti aturan umum yang ada.

Titik acuan adalah titik dimulainya sebuah pengukuran. Pada sistem koordinat, titik acuan berada pada titik (0,0) atau pusat koordinat. Dalam penerapan di kehidupan nyata, kita perlu meletakkan pusat (0,0) ini. Apakah memulai perhitungan nol dari permukaan tanah, tangan pelempar, bawah tanah, atau puncak gunung? Hal ini perlu disampaikan pada awal perhitungan. Contohnya jika kita meletakkan titik acuan (0,0) di permukaan tanah maka daerah bawah tanah akan bernilai negatif.

Jika kita menggunakan sistem koordinat maka gerak benda ke kanan dari pusat (positif), gerak benda ke kiri dari pusat (negatif), gerak benda ke atas dari pusat (positif), dan gerak benda ke bawah dari pusat (negatif). Sehingga mulai saat in, kita tidak akan mengenal percepatan atau perlambatan. Kita akan mengubah istilahnya menjadi percepatan positif atau percepatan negatif. Hal ini akan mempermudah kita dalam menerjemahkan gerak.

Pembahasan kali ini, kita akan menggunakan model benda gerak dengan percepatan konstan. Bagaimana jika percepatan nya divariasi? Hal ini akan menjadi perhitungan yang kompleks. Sehingga, kita hanya akan belajar GLBB sebatas pada percepatan yang konstan. Benda dengan percepatan konstan akan mengalami perubahan kecepatan secara teratur, baik berhenti atau melaju.

GLBB (Gerak Lurus Berubah Beraturan) Hosisontal

Sebelumnya, kita telah sepakat untuk tidak menggunakan kata “diperlambat” atau “dipercepat”. Hal ini dilakukan karena gerak tersebut juga harus dilihat dari kecepatannya. Jika percepatannya ke kiri (negatif) sedangkan kecepatannya juga ke kiri (negatif) maka gerak tersebut akan dipercepat tetapi ke kiri. Jika arah gerak searah dengan arah percepatan, maka gerak akan dipercepat.

Gambar 1.1. GLBB Dipercepat ke Kanan
Panah merah muda dan biru adalah kecepatan. Kecepatan dari waktu ke waktu selalu bertambah secara konstan sebesar panah merah muda. Hal ini menandakan percepatan geraknya konstan.
-klik gambar untuk melihat lebih baik-

Arah gerak mobil ke kanan, kecepatannya berubah dan bertambah (timbul percepatan). Arah percepatan dan gerak sama-sama ke kanan (positif). Hal ini mengakibatkan Mobil bergerak dipercepat.

Gambar 1.2. GLBB Diperlambat ke Kanan
Panah merah muda negatif, panah biru positif. Kecepatnnya berkurang karena panah biru dan merah muda saling meniadakan. Entah karena direm atau ada sesuatu yang mendorong dari kanan ke kiri.
-klik gambar untuk melihat lebih baik-

Panah biru dan merah muda berlawanan arah. Kecepatan semakin berkurang. Arah percepatan (perubahan kecepatan) ke kiri, sedangkan arah gerak mobil ke kanan. Hal ini mengakibatkan benda bergerak diperlambat.

Gambar 1.3. GLBB Dipercepat ke Kiri
Panah merah muda negatif, panah biru negatif.
-klik gambar untuk melihat lebih baik-

Tidak selamanya perubahan kecepatan (percepatan) negatif adalah diperlambat. Lihat pada gambar 1.3. Arah gerak negatif dan percepatan negatif akan menghasilkan gerak dipercepat. Hal ini terjadi karena arah gerak dan percepatannya searah.

Pada kasus GLBB diperlambat ke kiri, analsisnya akan mirip dengan gambar 1.2. Hanya arahnya dibalik.

Persamaan (Rumus) pada GLBB Horisontal (Percepatan Konstan)

Gambar 1.4. GLBB Horisontal dengan Percepatan Konstan
Kecepatan mobil bertambah sebesar panah merah muda (3m/s) tiap detik.

Berikut 3 poin persamaan GLBB Horisontal yang wajib dihafalkan dan penurunan persamaan (rumus) untuk GLBB Horisontal. Perhatikan tanda persamaan warna kuning.

Gambar 1.5. Persamaan (Rumus) Jadi pada GLBB Horisontal
Persamaan pada poin 2 digunakan utk kondisi khusus, abaikan saja.

Gambar 1.6.a. Penurunan Persamaan (Rumus) GLBB sehingga manjadi Persamaan pada Gambar 1.5
-klik gambar untuk melihat lebih baik-

Gambar 1.6.b. Penurunan Persamaan (Rumus) GLBB sehingga manjadi Persamaan pada Gambar 1.5
-klik gambar untuk melihat lebih baik-

Baca selanjutnya : GLBB ǀ Gerak Vertikal ke Atas, Gerak Jatuh Bebas, dan Gerak Vertikal ke Bawah

Gerak satu dimensi dapat memiliki lintasan horisontal ataupun vertikal. GLBB saah satu gerak satu dimensi. Ia dapat horisontal ataupun vertikal (jatuh bebas). Penurunan persamaan pada gambar 1.6. adalah asal mula persamaan 1.5 ditemukan.