Download to read offline
Uploaded byripto atmaja
Glbb
Makalah ini membahas gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dengan fokus pada percepatan konstan dan contoh aplikasinya. Tujuan penulisan adalah untuk memenuhi tugas pelajaran fisika serta menambah wawasan ilmu pengetahuan. Di dalam dokumen juga disertakan penurunan rumus GLBB dan grafik yang mendukung pemahaman konsep tersebut.
More Related Content
Glbb
- 1. MAKALAH FISIKA GERAK LURUSBERUBAH BERATURAN DAN CONTOHNYA OLEH : AGUNG PUJI WAHONO TARNO JAKARIYA M. ARIFUDIN M. AJI S. NUR HASAN RENDY SAPUTRA SMKN 1 LALAN DESA SUKA JADI KEC. LALAN – MUBA TAHUN PELAJARAN 2014/2015
- 2. 1 BAB I PENDAHULUAN A. Pendahuluan Padadasarnya sebuah kehidupan sehari-hari tidak lepas dari sebuah peristiwa gerak lurus berubah beraturan, dan kita seolah-olah tidak menanggapinya secara seksama dikarenakan tidak adanya sebuah kepentingan maupun keuntungan. Dalam kehidupan sehari-hari juga kita sering melihat atau menemui benda yang mengalami peristiwa gerak lurus berubah beraturan. Menindaklanjuti tugas dari guru mata pelajaran fisika, kami sebagai siswa secara konsisten harus segera merespon dengan sebuah tindakan yaitu dengan menyusun sebuah makalah dari berbagai sumber. Meskipun pada dasarnya makalah ini tidak dapat memenuhi target yang sesuai, dalam penyajiannya kurang sempurna kami harap bimbingan maupun saran sangat kami tunggu, guna perbaikan pada masa yang akan datang. B. Tujuan Penulisan Dalam penyusunan makalah yang berjudul “Gerak Lurus Berubah Beraturan” ini adalah bertujuan sebagai berikut : 1 Memenuhi tugas pada Mata Pelajaran Fisika 2 Merealisasikan hasil terapan yang telah diberikan guru pada MATA pelajaran Fisika Dasar di SMK Negeri 1 Lalan. 3 Menambah wawasan dalam ilmu pengetahuan, khususnya Fisika. 4 Menambah Pustaka Perpustakaan berupa Makalah sederhana di SMK Negeri 1 Lalan.
- 3. 2 BAB II PEMBAHASAN A. GerakLurus Berubah Beraturan (GLBB) Suatu benda dikatakan melakukan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) jika percepatannya selalu konstan. Percepatan merupakan besaran vektor (besaran yang mempunyai besar dan arah). Percepatan konstan berarti besar dan arah percepatan selalu konstan setiap saat. Walaupun besar percepatan suatu benda selalu konstan tetapi jika arah percepatan selalu berubah maka percepatan benda tidak konstan. Demikian juga sebaliknya jika arah percepatan suatu benda selalu konstan tetapi besar percepatan selalu berubah maka percepatan benda tidak konstan. Karena arah percepatan benda selalu konstan maka benda pasti bergerak pada lintasan lurus. Arah percepatan konstan = arah kecepatan konstan = arah gerakan benda konstan = arah gerakan benda tidak berubah = benda bergerak lurus.Besar percepatan konstan bisa berarti kelajuan bertambah secara konstan atau kelajuan berkurang secara konstan. Ketika kelajuan benda berkurang secara konstan, kadang kita menyebutnya sebagai perlambatan konstan. Untuk gerakan satu dimensi (gerakan pada lintasan lurus), kata percepatan digunakan ketika arah kecepatan = arah percepatan, sedangkan kata perlambatan digunakan ketika arah kecepatan dan percepatan berlawanan. Contoh 1 : Besar percepatan konstan (kelajuan benda bertambah secara konstan) Misalnya mula-mula mobil diam. Setelah 1 detik, mobil bergerak dengan kelajuan 2 m/s. Setelah 2 detik mobil bergerak dengan kelajuan 4 m/s. Setelah 3 detik mobil bergerak dengan kelajuan 6 m/s. Setelah 4 detik mobil bergerak dengan kelajuan 8 m/s. Dan seterusnya… Tampak bahwa setiap detik kelajuan mobil bertambah 2 m/s. Kita bisa mengatakan bahwa mobil mengalami percepatan konstan sebesar 2 m/s per sekon = 2 m/s2.
- 4. 3 Contoh 2 :Besar perlambatan konstan (kelajuan benda berkurang secara konstan) Misalnya mula-mula benda bergerak dengan kelajuan 10 km/jam. Setelah 1 detik, benda bergerak dengan kelajuan 8 km/jam. Setelah 2 detik benda bergerak dengan kelajuan 6 km/jam. Setelah 3 detik benda bergerak dengan kelajuan 4 km/jam. Setelah 4 detik benda bergerak dengan kelajuan 2 km/jam. Setelah 5 detik benda berhenti. Tampak bahwa setiap detik kelajuan benda berkurang 2 km/jam. Kita bisa mengatakan bahwa benda mengalami perlambatan konstan sebesar 2 km/jam per sekon. Perhatikan bahwa ketika dikatakan percepatan, maka yang dimaksudkan adalah percepatan sesaat. Demikian juga sebaliknya, ketika dikatakan percepatan sesaat, maka yang dimaksudkan adalahpercepatan. Nah, dalam gerak lurus berubah beraturan (GLBB), percepatan benda selalu konstan setiap saat, karenanya percepatan benda sama dengan percepatan rata-ratanya. Jadi besar percepatan = besar percepatan rata-rata. Demikian juga, arah percepatan = arah percepatan rata- rata. Dalam kehidupan sehari-hari sangat sulit ditemukan benda yang melakukan gerak lurus berubah beraturan, di mana perubahan kecepatannya terjadi secara teratur, baik ketika hendak bergerak dari keadaan diam maupun ketika hendak berhenti. walaupun demikian, banyak situasi praktis terjadi ketika percepatan konstan/tetap atau mendekati konstan, yaitu jika percepatan tidak berubah terhadap waktu (ingat bahwa yang dimaksudkan di sini adalah percepatan tetap, bukan kecepatan).
- 5. 4 B. Penurunan RumusGerak Lurus Berubah Beraturan Pada penjelasan di atas, telah disebutkan bahwa dalam GLBB, percepatan benda tetap atau konstan alias tidak berubah. (kalau di GLB, yang tetap adalah kecepatan). Nah, kalau percepatan benda tersebut tetap sejak awal benda tersebut bergerak, maka kita bisa mengatakan bahwa percepatan sesaat dan percepatan rata- ratanya sama. Bahwa percepatan benda tersebut tetap setiap saat, dengan demikian percepatan sesaatnya tetap. Percepatan rata-rata sama dengan percepatan sesaat karena baik percepatan awal maupun percepatan akhirnya sama, di mana selisih antara percepatan awal dan akhir sama dengan nol. Jika sudah paham, sekarang kita mulai menurunkan rumus-rumus alias persamaan-persamaan. Pada pembahasan mengenai percepatan, kita telah menurunkan persamaan alias rumus percepatan rata-rata, di mana t0 adalah waktu awal ketika benda hendak bergerak, t adalah waktu akhir. Karena pada saat t0 benda belum bergerak maka kita bisa mengatakan t0 (waktu awal) = 0. Nah sekarang persamaan berubah menjadi : Satu masalah umum dalam GLBB adalah menentukan kecepatan sebuah benda pada waktu tertentu, jika diketahui percepatannya (sekali lagi ingat bahwa percepatan tetap). Untuk itu, persamaan percepatan yang kita turunkan di atas dapat digunakan untuk menyatakan persamaan yang menghubungkan kecepatan pada waktu tertentu (vt), kecepatan awal (v0) dan percepatan (a). sekarang kita obok2 persamaan di atas…. Jika dibalik akan menjadi Ini adalah salah satu persamaan penting dalam GLBB, untuk menentukan kecepatan benda pada waktu tertentu apabila percepatannya diketahui. Jangan dihafal, pahami saja cara penurunannya dan rajin latihan soal biar semakin diingat…. Selanjutnya, mari kita kembangkan persamaan di atas (persamaan I GLBB) untuk mencari persamaan yang digunakan untuk menghitung posisi benda setelah waktu t ketika benda tersebut mengalami percepatan tetap. Pada pembahasan mengenai kecepatan, kita telah menurunkan persamaan kecepataan rata-rata
- 6. 5 Untuk mencari nilaix, persamaan di atas kita tulis ulang menjadi : Karena pada GLBB kecepatan rata-rata bertambah secara beraturan, maka kecepatan rata-rata akan berada di tengah-tengah antara kecepatan awal dan kecepatan akhir : Persamaan ini berlaku untuk percepatan konstan dan tidak berlaku untuk gerak yang percepatannya tidak konstan. Kita tulis kembali persamaan a : Persamaan ini digunakan untuk menentukan posisi suatu benda yang bergerak dengan percepatan tetap. Jika benda mulai bergerak pada titik acuan = 0 (atau x0 = 0), maka persamaan 2 dapat ditulis menjadi x = vot + ½ at2 Sekarang kita turunkan persamaan/rumus yang dapat digunakan apabila t (waktu) tidak diketahui. Kita tulis lagi persamaan a : Terdapat empat persamaan yang menghubungkan posisi, kecepatan, percepatan dan waktu, jika percepatan (a) konstan, antara lain : Persamaan di atas tidak berlaku jika percepatan tidak konstan. C. Contoh Soal Contoh soal 1 : Sebuah mobil sedang bergerak dengan kecepatan 20 m/s ke utara mengalami percepatan tetap 4 m/s2selama 2,5 sekon. Tentukan kecepatan akhirnya Panduan jawaban : Pada soal, yang diketahui adalah kecepatan awal (v0) = 20 m/s, percepatan (a) = 4 m/s dan waktu tempuh (t) = 2,5 sekon. Karena yang diketahui adalah kecepatan awal, percepatan dan waktu tempuh dan yang ditanyakan adalah kecepatan akhir, maka kita menggunakan persamaan/rumus Contoh soal 2 : Sebuah mobil bergerak pada lintasan lurus dengan kecepatan 60 km/jam. karena ada rintangan, sopir menginjak pedal rem sehingga mobil mendapat perlambatan (percepatan yang nilainya negatif) 8 m/s2. berapa jarak yang masih ditempuh mobil setelah pengereman dilakukan ?
- 7. 6 Panduan jawaban : Untukmenyelesaikan soal ini dibutuhkan ketelitian dan logika. Perhatikan bahwa yang ditanyakan adalah jarak yang masih ditempuh setelah pengereman dilakukan. Ini berarti setelah pengereman, mobil tersebut berhenti. dengan demikian kecepatan akhir mobil (vt) = 0. karena kita menghitung jarak setelah pengereman, maka kecepatan awal (v0) mobil = 60 km/jam (dikonversi terlebih dahulu menjadi m/s, 60 km/jam = 16,67 m/s). perlambatan (percepatan yang bernilai negatif) yang dialami mobil = -8 m/s2. karena yang diketahui adalah vt, vodan a, sedangkan yang ditanyakan adalah s (t tidak diketahui), maka kita menggunakan persamaan Dengan demikian, jarak yang masih ditempuh mobil setelah pengereman hingga berhenti = 17,36 meter (yang ditanyakan adalah jarak(besaran skalar)) D. GRAFIK GLBB Grafik percepatan terhadap waktu Gerak lurus berubah beraturan adalah gerak lurus dengan percepatan tetap. Oleh karena itu, grafik percepatan terhadap waktu (a-t) berbentuk garis lurus horisontal, yang sejajar dengan sumbuh t. lihat grafik a – t di bawah Gambar grafik Gerak Lurus Beraturan Grafik kecepatan terhadap waktu (v-t) untuk Percepatan Positif Grafik kecepatan terhadap waktu (v-t), dapat dikelompokkan menjadi dua bagian. Pertama, grafiknya berbentuk garis lurus miring ke atas melalui titik acuan O(0,0), seperti pada gambar di bawah ini. Grafik ini berlaku apabila kecepatan awal (v0) = 0, atau dengan kata lain benda bergerak dari keadaan diam.
- 8. 7 Kedua, jika kecepatanawal (v0) tidak nol, grafik v-t tetap berbentuk garis lurus miring ke atas, tetapi untuk t = 0, grafik dimulai dari v0. lihat gambar di bawah Nilai apa yang diwakili oleh garis miring pada grafik tersebut ? Pada pelajaran matematika SMP, kita sudah belajar mengenai grafik seperti ini. Persamaan matematisy = mx + n menghasilkan grafik y terhadap x ( y sumbu tegak dan x sumbu datar) seperti pada gambar di bawah. Kemiringan grafik (gradien) yaitu tangen sudut terhadap sumbu x positif sama dengan nilai m dalam persamaan y = n + m x. Persamaan y = n + mx mirip dengan persamaan kecepatan GLBB v = v0 + at. Berdasarkan kemiripan ini, jika kemiringan grafik y – x sama dengan m, maka kita dapat mengatakan bahwa kemiringan grafikv-t sama dengan a. Jadi kemiringan pada grafik kecepatan terhadap waktu (v-t) menyatakan nilai percepatan (a). Grafik GLB Dipercepat Grafik kecepatan terhadap waktu (v-t) untuk Perlambatan Contoh grafik kecepatan terhadap waktu (v-t) untuk perlambatan dapat anda lihat pada gambar di bawah ini.
- 9. 8 Grafik Kedudukan TerhadapWaktu (x-t) Persamaan kedudukan suatu benda pada GLBB telah kita turunkan pada awal pokok bahasan ini, yakni x = xo + vot + ½ at2 Kedudukan (x) merupakan fungsi kuadrat dalam t. dengan demikian, grafik x – t berbentuk parabola. Untuk nilai percepatan positif (a > 0), grafik x – t berbentuk parabola terbuka ke atas, sebagaimana tampak pada gambar di bawah ini. Apabila percepatan bernilai negatif (a < 0), di mana benda mengalami perlambatan, grafik x – t akan berbentuk parabola terbuka ke bawah.
- 10. 9 BAB III P EN U T U P A. Kesimpulan Suatu benda melakukan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) jika percepatannya selalu konstan. Dimana percepatan merupakan besaran vektor (besaran yang mempunyai besar dan arah). Percepatan konstan berarti besar dan arah percepatan selalu konstan setiap saat. Karena arah percepatan benda selalu konstan maka benda pasti bergerak pada lintasan lurus. Arah percepatan konstan = arah kecepatan konstan = arah gerakan benda konstan = arah gerakan benda tidak berubah = benda bergerak lurus. Besar percepatan konstan bisa berarti kelajuan bertambah secara konstan atau kelajuan berkurang secara konstan. Kata percepatan digunakan ketika arah kecepatan = arah percepatan, sedangkan kata perlambatan digunakan ketika arah kecepatan dan percepatan berlawanan. B. Saran Demikian makalah ini kami susun dengan harapan bisa bermanfaat bagi semua. Adapun harapan dari kami adalah adanya saran maupun kritik yang dapat membagun bagi penyusun untuk pembuatan tugas yang selanjutnya. Mudah- mudahan makalah ini juga bisa dijadikan bahan pustaka bagi kampus kita yang tercinta ini.
- 11. 10 DAFTAR PUSTAKA Giancoli, DouglasC. 2001. Fisika Jilid I (Terjemahan).Jakarta : Penerbit Erlangga. Halliday dan Resnick. 1991. Fisika Jilid I (Terjemahan).Jakarta : Penerbit Erlangga. Tipler, P.A. 1998. Fisika untuk Sains dan Teknik-Jilid I (Terjemahan). Jakarta : Penebit Erlangga. Young, Hugh D. & Freedman, Roger A. 2002. Fisika Universitas (Terjemahan).Jakarta : Penerbit Erlangga.