FISIKA : Gerak Lurus (GLB-GLBB) & Gerak Parabola

A. GERAK LURUS

            Suatu benda melakukan gerak, bila benda tersebut kedudukannya (jaraknya) berubah setiap saat terhadap titik asalnya ( titik acuan ).

            Sebuah benda dikatakan bergerak lurus, jika lintasannya berbentuk garis lurus. Contoh : - gerak jatuh bebas

              - gerak mobil di jalan.

Gerak lurus yang kita bahas ada dua macam yaitu :

1. Gerak lurus beraturan (disingkat GLB)

2. Gerak lurus  berubah beraturan (disingkat GLBB)

Definisi yang perlu dipahami :

1. KINEMATIKA  ialah ilmu yang mempelajari gerak tanpa mengindahkan penyebabnya.

2. DINAMIKA ialah ilmu yang mempelajari gerak dan gaya-gaya penyebabnya.

JARAK DAN PERPINDAHAN PADA GARIS LURUS.

- JARAK merupakan panjang lintasan yang ditempuh oleh suatu materi (zat)

- PERPINDAHAN ialah perubahan posisi suatu benda yang dihitung dari posisi awal

 (acuan)benda tersebut dan tergantung pada arah geraknya.

a. Perpindahan POSITIF jika arah gerak ke KANAN

b. Perpindahan NEGATIF jika arah gerak ke KIRI

contoh:

 

* Perpindahan dari x₁ ke x₂ = x₂ - x₁ = 7 - 2 = 5 ( positif )

* Perpindahan dari x₁ ke X₃ = x₃ - x₁ = -2 - ( +2 ) = -4 ( negatif )

GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN ( GLB )

Gerak lurus beraturan ialah gerak dengan lintasan serta kecepatannya selalu tetap.

KECEPATAN ( v ) ialah besaran vektor yang besarnya sesuai dengan perubahan lintasan

                                     tiap satuan waktu.

KELAJUAN ialah besaran skalar yang besarnya sesuai dengan perubahan lintasan tiap

satuan waktu.

Pada Gerak Lurus Beraturan ( GLB ) berlaku rumus :     x = v . t

dimana : x = jarak yang ditempuh ( perubahan lintasan )

               v = kecepatan

               t = waktu

Grafik Gerak Lurus Beraturan ( GLB )

a. Grafik v terhadap t

Kita lihat grafik di samping : dari rumus x = v . t, maka :

t = 1        det,      x = 20 m

t = 2        det,      x = 40 m

t = 3        det,      x = 60 m

t = 4        det,      x = 80 m

Kesimpulan : Pada grafik v terhadap t, maka besarnya perubahan lingkaran benda

                      ( jarak ) merupakan luas bidang yang diarsir.

b. Grafik x terhadap t.

Kelajuan rata-rata dirumuskan :            

Kesimpulan : Pada Gerak Lurus beraturan kelajuan rat-rata selalu tetap dalam

selang waktu sembarang.

GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN ( GLBB )

Hal-hal yang perlu dipahami dalam GLBB :

1. Perubahan kecepatannya selalu tetap

2. Perubahan kecepatannya tiap satuan waktu disebut : PERCEPATAN. ( notasi = a )

3. Ada dua macam perubahan kecepatan :

    a. Percepatan :  positif bila a > 0

    b. Percepatan : negatif bila a < 0

4. Percepatan maupun perlambatan selalu tetap.

Bila kelajuan awal = vo dan kelajuan setelah selang waktu t = vt, maka :

Oleh karena perubahan kecepatan ada 2 macam ( lihat ad 3 ) , maka GLBB juga dibedakan menjadi dua macam yaitu :

GLBB dengan a > 0 dan GLBB < 0 , bila percepatan searah dengan kecepatan benda maka pada benda mengalami percepatan, jika percepatan berlawanan arah dengan kecepatan maka pada benda mengalami perlambatan.

Grafik v terhadap t dalam GLBB.

GRAFIKNYA BERUPA “GARIS LURUS”

JARAK YANG DITEMPUH = LUAS GRAFIK V TERHADAP T.

Grafik x terhadap t dalam GLBB

GRAFIKNYA BERUPA ‘PARABOLA”

GERAK VERTIKAL PENGARUH GRAFITASI BUMI.

a.   Gerak jatuh bebas.

Gerak jatuh bebas ini merupakan gerak lurus berubah beraturan tanpa kecepatan awal

( vo ), dimana percepatannya disebabkan karena gaya tarik bumi dan disebut percepatan grafitasi bumi ( g ).

Misal : Suatu benda dijatuhkan dari suatu ketinggian tertentu, maka :

b.   Gerak benda dilempar ke bawah.

      Merupakan GLBB dipercepat dengan kecepatan awal vo.

c.   Gerak benda dilempar ke atas.

Merupakan GLBB diperlambat dengan kecepatan awal vo.

y = jarak yang ditempuh setelah t detik.

Syarat - syarat gerak vertikal ke atas yaitu :

a. Benda mencapai ketinggian maksimum jika vt = 0

b. Benda sampai di tanah jika y = 0

B. GERAK PARABOLA

            Gerak ini adalah gerak dalam dua dimensi dari peluru/bola yang dilempar miring ke atas. Kita anggap bahwa gerak ini terjadi dalam ruang hampa, sehingga pengaruh udara pada gerakan peluru dapat diabaikan. Gerak sebuah peluru dipengaruhi oleh suatu percepatan grafitasi g dengan arah vertikal ke bawah. Pada arah horisontal percepatannya sama dengan nol.

Kita pilih titik asal sistem koordinat pada titik dimana peluru mulai terbang. Kita mulai menghitung waktu pada saat peluru mulai terbang, jadi kita ambil, pada saat        t = 0 peluru di ( 0,0 )

Untuk sembarang titik P pada lintasan :

·      

   

 Dengan demikian titik tertinggi dicapai peluru jika a = 90⁰

·          Jarak terjauh ( titik R ) yang dapat ditempuh oleh peluru adalah :

Syarat mencapai titik adalah : y = 0  atau waktu yang di tempuh benda adalah :

    Dengan demikian jarak tembak terjauh oleh peluru dicapai jika sudut a = 45⁰