Fisika

1. Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan lurus yang
dalam waktu sama benda menempuh jarak yang sama. Gerak lurus beraturan (GLB) juga
dapat didefinisikan sebagai gerak suatu benda yang menempuh lintasan lurus dengan
kelajuan tetap.
Dalam kehidupan sehari-hari, jarang ditemui contoh benda yang bergerak lurus dengan
kecepatan tetap. Misalnya, sebuah mobil yang bergerak dengan kelajuan 80 km/jam, kadang-
kadang harus memperlambat kendaraannya ketika ada kendaraan lain di depannya atau
bahkan dipercepat untuk mendahuluinya.
Gerak lurus kereta api dan gerak mobil di jalan tol yang bergerak secara stabil bisa dianggap
sebagai contoh gerak lurus dalam keseharian.
Untuk lebih jelasnya lihat gambar berikut.
Kedudukan sebuah mobil yang sedang bergerak lurus beraturan
Dari gambar di atas, tampak bahwa setiap perubahan 1 sekon, mobil tersebut menempuh
jarak yang sama, yaitu 10 m.
Dengan kata lain mobil tersebut mempunyai kecepatan yang sama, yaitu 10 m/s.
Grafik jarak terhadap waktu untuk gerak lurus beraturan
Sebuah mobil bergerak lurus dengan kecepatan tetap yaitu 10 m/s dapat ditunjukkan dengan
tabel dan grafik sebagai berikut.
Tabel hubungan waktu dan jarak pada GLB
grafik hubungan waktu dan jarak pada GLB
Pada gerak luru beraturan, berlaku persamaan :
dengan
v = kecepatan (m/s)
s = perpindahan (m)
t = waktu yang diperlukan (s)
Dari persamaan itu, dapat dicari posisi suatu benda yang dirumuskan dengan :
s = v.t
Contoh soal GLB
Sebuah mobil bergerak di sebuah jalan tol. Pada jarak 5 kilometer dari pintu gerbang tol,
mobil bergerak dengan kelajuan tetap 90 km/jam selama 20 menit. Tentukan :
a. jarak yang ditempuh mobil selama 20 menit
b. posisi mobil dari gerbang jalan tol

2. Penyelesaian
jarak mula-mula s0 = 5 km
kecepatan (v) = 90 km/jam
waktu (t) = 20 menit = 1/3 jam
a. jarak yang ditempuh mobil selama 20 menit
s = v. t = (90 km/jam).(1/3 jam) = 30 km
b. posisi mobil dari gerbang jalan tol
s = s0 + v.t = 5 + 30 = 30 km
GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN (GLBB)
Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak benda dalam lintasan garis lurus dengan
percepatan tetap. Jadi, ciri utama GLBB adalah bahwa dari waktu ke waktu kecepatan benda
berubah, semakin lama semakin cepat. Dengan kata lain gerak benda dipercepat. Namun
demikian, GLBB juga dapat berarti bahwa dari waktu ke waktu kecepatan benda berubah,
semakin lambat hingga akhirnya berhenti. Dalam hal ini benda mengalami perlambatan tetap.
Contoh sehari-hari GLBB adalah peristiwa jatuh bebas. Benda jatuh dari ketinggian tertentu
di atas. Semakin lama benda bergerak semakin cepat.
hubungan antara kecepatan (v), waktu (t), dan jarak (s) sebuah benda yang bergerak lurus
berubah beraturan dipercepat.
Vt = Vo + a . t
Vo= kecepatan awal (ms-1)
Vt= kecepatan akhir (ms-1)
a= percepatan (ms-2)
t = selang waktu (s)
s = Vo . t + ½ a.t2
s= jarak yang ditempuh (m)
Persamaan kecepatan sebagai fungsi jarak :
Vt2 = Vo2 + 2.a.s

3. Contoh Soal GLBB dan GLB Beserta Pembahasannya
Contoh Soal dan Pembahasan tentang Gerak Lurus Berubah
Beraturan (GLBB) dan Gerak Lurus Beraturan (GLB), materi
fisika kelas 10 (X) SMA. Mencakup penggunaan rumus-
rumus GLBB/GLB dan membaca grafik V-t.
Soal No. 1
Batu bermassa 200 gram dilempar lurus ke atas dengan
kecepatan awal 50 m/s.
Jika percepatan gravitasi ditempat tersebut adalah 10 m/s2
,
dan gesekan udara diabaikan, tentukan :
a) Tinggi maksimum yang bisa dicapai batu
b) Waktu yang diperlukan batu untuk mencapai ketinggian
maksimum
c) Lama batu berada diudara sebelum kemudian jatuh ke
tanah
Pembahasan
a) Saat batu berada di titik tertinggi, kecepatan batu adalah nol
dan percepatan yang digunakan adalah percepatan
gravitasi. Dengan rumus GLBB:

4. b) Waktu yang diperlukan batu untuk mencapai titik tertinggi:
c) Lama batu berada di udara adalah dua kali lama waktu yang
diperlukan untuk mencapai titik tertinggi.
Soal No. 2
Sebuah mobil bergerak dengan kelajuan awal 72 km/jam
kemudian direm hingga berhenti pada jarak 8 meter dari
tempat mulainya pengereman. Tentukan nilai perlambatan
yang diberikan pada mobil tersebut!
Pembahasan
Ubah dulu satuan km/jam menjadi m/s kemudian gunakan
persamaan untuk GLBB diperlambat:
Soal No. 3
Perhatikan grafik berikut ini.
Dari grafik diatas tentukanlah:
a. jarak tempuh gerak benda dari t = 5 s hingga t = 10 s

5. b. perpindahan benda dari t = 5 s hingga t = 10 s
Pembahasan
Jika diberikan graik V (kecepatan) terhadap t (waktu) maka
untuk mencari jarak tempuh atau perpindahan cukup dari luas
kurva grafik V-t. Dengan catatan untuk jarak, semua luas
bernilai positif, sedang untuk menghitung perpindahan, luas
diatas sumbu t bernilai positif, di bawah bernilai negatif.
Soal No. 4
Seekor semut bergerak dari titik A menuju titik B pada seperti
terlihat pada gambar berikut.
Jika r = 2 m, dan lama perjalanan semut adalah 10 sekon
tentukan:
a) Kecepatan rata-rata gerak semut
b) Kelajuan rata-rata gerak semut
Pembahasan
Terlebih dahulu tentukan nilai perpindahan dan jarak si semut
:
Jarak yang ditempuh semut adalah dari A melalui permukaan
lengkung hingga titik B, tidak lain adalah seperempat keliling
lingkaran.
Jarak = 1
/4 (2πr) = 1
/4 (2π x 2) = π meter
Perpindahan semut dilihat dari posisi awal dan akhirnya ,

6. sehingga perpindahan adalah dari A tarik garis lurus ke B.
Cari dengan phytagoras.
Perpindahan = √ ( 22
+ 22
) = 2√2 meter.
a) Kecepatan rata-rata = perpindahan : selang waktu
Kecepatan rata-rata = 2√2 meter : 10 sekon = 0,2√2 m/s
b) Kelajuan rata-rata = jarak tempuh : selang waktu
Kelajuan rata-rata = π meter : 10 sekon = 0,1 π m/s
Soal No. 5
Pesawat Burung Dara Airlines berangkat dari kota P menuju arah
timur selama 30 menit dengan kecepatan konstan 200 km/jam.
Dari kota Q berlanjut ke kota R yang terletak 53o
terhadap
arah timur ditempuh selama 1 jam dengan kecepatan konstan
100 km/jam.
Tentukan:
a) Kecepatan rata-rata gerak pesawat
b) Kelajuan rata-rata gerak pesawat
Pembahasan
Salah satu cara :
Terlebih dahulu cari panjang PQ, QR, QR', RR', PR' dan PR
PQ = VPQ x tPQ = (200 km/jam) x (0,5) jam = 100 km
QR = VQR x tQR = (100 km/jam) x (1 jam) = 100 km

7. QR' = QR cos 53o
= (100 km) x (0,6) = 60 km
RR' = QR sin 53o
= (100 km) x (0,8) = 80 km
PR' = PQ + QR' = 100 + 60 = 160 km
PR = √[ (PR' )2
+ (RR')2
]
PR = √[ (160 )2
+ (80)2
] = √(32000) = 80√5 km
Jarak tempuh pesawat = PQ + QR = 100 + 100 = 200 km
Perpindahan pesawat = PR = 80√5 km
Selang waktu = 1 jam + 0,5 jam = 1,5 jam
a) Kecepatan rata-rata = perpindahan : selang waktu = 80√5
km : 1,5 jam = 53,3 √5 km/jam
b) Kelajuan rata-rata = jarak : selang waktu = 200 km : 1,5
jam = 133,3 km/jam
Soal No. 6
Diberikan grafik kecepatan terhadap waktu seperti gambar
berikut:
Tentukan besar percepatan dan jenis gerak dari:
a) A - B
b) B - C
c) C - D
Pembahasan
Mencari percepatan (a) jika diberikan grafik V-t :
a = tan θ

8. dengan θ adalah sudut kemiringan garis grafik terhadap
horizontal dan tan suatu sudut adalah sisi depan sudut dibagi
sisi samping sudut. Ingat : tan-de-sa
a) A - B
a = (2 − 0) : (3− 0) = 2
/3 m/s2
(benda bergerak lurus berubah beraturan / GLBB dipercepat)
b) B - C
a = 0 (garis lurus, benda bergerak lurus beraturan / GLB)
c) C - D
a = (5 − 2) : (9 − 7) = 3
/2 m/s2
(benda bergerak lurus berubah beraturan / GLBB dipercepat)
Soal No. 7
Dari gambar berikut :
Tentukan:
a) Jarak tempuh dari A - B
b) Jarak tempuh dari B - C
c) Jarak tempuh dari C - D
d) Jarak tempuh dari A - D
Pembahasan
a) Jarak tempuh dari A - B
Cara Pertama
Data :
Vo = 0 m/s
a = (2 − 0) : (3− 0) = 2
/3 m/s2

9. t = 3 sekon
S = Vo t + 1
/2 at2
S = 0 + 1
/2 (2
/3 )(3)2
= 3 meter
Cara Kedua
Dengan mencari luas yang terbentuk antara titik A, B dang
angka 3 (Luas Segitiga = setengah alas x tinggi) akan
didapatkan hasil yang sama yaitu 3 meter
b) Jarak tempuh dari B - C
Cara pertama dengan Rumus GLB
S = Vt
S = (2)(4) = 8 meter
Cara kedua dengan mencari luas yang terbentuk antara garis
B-C, angka 7 dan angka 3 (luas persegi panjang)
c) Jarak tempuh dari C - D
Cara Pertama
Data :
Vo = 2 m/s
a = 3
/2 m/s2
t = 9 − 7 = 2 sekon
S = Vo t + 1
/2 at2
S = (2)(3) + 1
/2 (3
/2 )(2)2
= 6 + 3 = 9 meter
Cara kedua dengan mencari luas yang terbentuk antara garis
C-D, angka 9 dan angka 7 (luas trapesium)
d) Jarak tempuh dari A - D
Jarak tempuh A-D adalah jumlah dari jarak A-B, B-C dan C-

10. D
Soal No. 8
Mobil A dan B dalam kondisi diam terpisah sejauh 1200 m.
Kedua mobil kemudian bergerak bersamaan saling mendekati
dengan kecepatan konstan masing-masing VA = 40 m/s dan
VB = 60 m/s.
Tentukan:
a) Jarak mobil A dari tempat berangkat saat berpapasan
dengan mobil B
b) Waktu yang diperlukan kedua mobil saling berpapasan
c) Jarak mobil B dari tempat berangkat saat berpapasan
dengan mobil A
Pembahasan
Waktu tempuh mobil A sama dengan waktu tempuh mobil B,
karena berangkatnya bersamaan. Jarak dari A saat bertemu
misalkan X, sehingga jarak dari B (1200 − X)
tA = tB
S
A/VA = S
B/VB
( x )
/40 = ( 1200 − x )
/60
6x = 4( 1200 − x )
6x = 4800 − 4x
10x = 4800
x = 480 meter
b) Waktu yang diperlukan kedua mobil saling berpapasan

11. x = VA t
480 = 40t
t = 12 sekon
c) Jarak mobil B dari tempat berangkat saat berpapasan
dengan mobil A
SB =VB t = (60)(12) = 720 m
Soal No. 9
Diberikan grafik kecepatan terhadap waktu dari gerak dua
buah mobil, A dan B.
Tentukan pada jarak berapakah mobil A dan B bertemu lagi di
jalan jika keduanya berangkat dari tempat yang sama!
Pembahasan
Analisa grafik:
Jenis gerak A → GLB dengan kecepatan konstan 80 m/s
Jenis gerak B → GLBB dengan percepatan a = tan α = 80 : 20
= 4 m/s2
Kedua mobil bertemu berarti jarak tempuh keduanya sama,
misal keduanya bertemu saat waktu t
SA = SB
VA t =VoB t + 1
/2 at2
80t = (0)t + 1
/2 (4)t2
2t2
− 80t = 0
t2
− 40t = 0
t(t − 40) = 0

12. t = 0 sekon atau t = 40 sekon
Kedua mobil bertemu lagi saat t = 40 sekon pada jarak :
SA = VA t = (80)(40) = 3200 meter