Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
 |
| Contoh Gerak Lurus Berubah Beraturan |
Coba perhatikan gambar contoh gerak lurus berubah beraturan di atas, mengapa orang yang berlari bisa kita kategorikan pada GLBB jika ia berlari dengan kecepatan yang berubah-ubah atau dengan kata lain dengan kecepatan tidak tetap. Pada awalnya bisa jadi mereka berlari lebih cepat karena stamina belum turun, tetapi setelah beberapa saat bisa jadi stamina mereka akan turun karena kelelahan.
Di dalam fisika, rumus gerak lurus berubah beraturan secara umum kita ketahui adalah sebagai berikut :
Vt = Vo + at
S = Vo t + 1/2 a (t kuadrat)
Vt kuadrat = Vo kuadrat + 2 a . s
Keterangan rumus GLBB di atas :
Vt = Kecepatan akhir (m/s)
Vo = Kecepatan awal (m/s)
S = Jarak yang ditempuh (m)
a = Percepatan (m / s (kuadrat))
Dari rumus GLBB di atas dapat kita ketahui bahwasanya tidak sesederhana seperti rumus GLB, ini karena adanya percepatan. Pada GLB tidak terdapat kecepatan awal dengan kecepatan akhir, karena kecepatannya konstan atau tetap. Sedangkan pada GLBB ini kecepatan akan berubah-ubah sejalan dengan waktu. Tingkat frekuensi atau keseringan dari perubahan kecepatan inilah yang disebut juga percepatan.
Berikut contoh soal gerak lurus berubah beraturan yang sederhana beserta jawaban dan pembahasannya :
1. Sebuah mobil melaju dengan kecepatan 90 km/jam tiba-tiba melakukan penambahan kecepatan karena jalanan yang sepi dan lurus dengan percepatan 1 m/s kuadrat. Hitunglah jarak yang ditempuh oleh mobil itu dari saat ini hingga waktu berjalan 10 detik ?
Jawab :
Diketahui : Vo = 90 km/jam = 25 m/s
a = 1 m/s2
t = 10 s
Ditanya : s (jarak) = ?
Penyelesaian| Pembahasan :
s = Vo t + 1/2 a t (kuadrat)
= 25. 10 + 1/2. 1. (10 kuadrat)
= 250 + 1/2. 100
= 250 + 50
= 300 meter atau 0,3 Km
2. Jika Bedu dikejar anjing dengan kecepatan 30 Km/jam berlari di suatu jalan raya, dimana dari arah berlawanan ada Alex yang sedang latihan berlari cepat berlari dengan kecepatan 40 Km/jam. Pada saat jarak antara keduanya 100 meter, Alex memperlambat kecepatan dengan percepatan -5 m/s, tetapi bedu sama sekali tidak memperlambat kecepatannya. Hitunglah waktu dimana keduanya akan bertemu ?
Untuk soal yang nomor 2 (dua) ini saya rancang khusus untuk anda, jadi anda harus mencoba banyak-banyak latihan berbagai contoh soal dengan kondisi yang berbeda-beda.
 |
| Grafik Gerak Lurus Berubah Beraturan |
Coba perhatikan grafik gerak lurus berubah beraturan di atas, dimana ada tiga grafik masing-masing garfik jarak-waktu, grafik kecepatan -waktu dan grafik percepatan - waktu. Itu salah satu kondisi grafik pada contoh objek yang bergerak dengan kecepatan yang berubah-ubah.
Rumus Gaya Normal
 |
| Gambar Gaya Normal |
Rumus-rumus gaya normal di dalam pelajaran fisika secara umum adalah sebagai berikut :
1. Rumus Gaya Normal Pada Lantai Datar (N)
N = W = m. g
Keterangan :
N = Gaya Normal
W = Gaya Berat
m = massa benda
g = gravitasi bumi
2. Rumus Gaya Pada Lantai Datar Bersudut α
Fx = F cos α
Fy = F sin α
N = W - F cos α
Keteragan :
Fx = Gaya terhadap sumbu x (horizontal)
Fy = Gaya terhadap sumbu y (vertikal)
α = Besarnya Sudut Lantai
3. Rumus Gaya Normal Pada Bidang Miring
N = W cos α
4. Gaya Gesek Statis dan Kinetis
F statis = Ms . N
F kinetis = Mk . N
Keterangan :
Fs = Gaya Gesek Statis
Fk = Gaya Gesek Kinetis
Ms = Koefisien statis
Mk = Koefisien Kinetis
Gerak Lurus Beraturan (GLB)
 | ||
| Gambar Gerak Lurus Beraturan (GLB) |
Pengertian Gerak Lurus Beraturan (GLB) adalah gerak lurus dari suatu objek dengan kecepatan tetap sehingga jarak yang ditempuh bisa dihitung dengan rumus kecepatan berbanding dengan waktu. Pada GLB ini percepatannya adalah nol, karena pada objek tersebut tidak terjadi perubahan kecepatan. Jadi percepatan itu sendiri berbeda dengan kecepatan, dimana kecepatan didapat dari besarnya jarak yang ditempuh berbanding waktu, sedangkan percepatan didapat dari besarnya perubahan kecepatan terhadap waktu. Makanya jika suatu benda atau objek bergerak dengan kecepatan tetap maka precepatannya tidak ada.
Untuk contoh gerak lurus beraturan dalam kehidupan sehari-hari cukup banyak dan merupakan kegiatan kita pada umumnya yang dilakukan setiap hari. Contohnya seseorang naik motor melaju lurus dengan kecepatan tetap 60 km/jam pada suatu jalan yang lurus. Orang yang naik motor tersebut bisa dikateogorikan sebagai GLB pada fisika karena motor itu juga sebagai objek yang bergerak dengan laju tetap yaitu 60 km/jam. Jadi jika kita hitung jarak yang ditempuh oleh orang bermotor tersebut maka ia akan menempuh jarak sepanjang 60 km dalam waktu satu jam. Atau jika jalan motor tersebut hanya sepanjang 1 km, maka jarak tersebut bisa ditempuh hanya dalam waktu 1 menit.
Di dalam fisika, rumus gerak lurus beraturan adalah sebagai berikut :
v = s / t
Dimana,
v = Kecepatan benda / kecepatan objek yang bergerak
s = Jarak yang ditempuh oleh objek tersebut
t = Waktu yang ditempuh
Pada materi gerak lurus beraturan ini rumus yang ada sangat sederhana sekali dan perhitungannya juga sangat mudah. Hanya satu rumus yang perlu di ingat, dan lagi rumus tersebut tidak perlu lagi pengembangan atau turunan segala macam yang membuat rumit perhitungan. Kesimpulan sangat mudah yaitu bahwa kecepatan yang ditempuh suatu objek dengan kecepatan tetap adalah sama dengan jarak dibagi waktu.
Hanya yang perlu sedikit anda perhatikan pada contoh-contoh soal gerak lurus beraturan yang ada baik dalam ujian biasa, ujian semester dan ujian nasional yaitu satuan ukur dari masing-masing variabel. Jadi jika pada soal tersebut diketahui salah satu variabel ditentukan dalam satuan Km, sedangkan pada jawaban soal semuanya dalam pilihan satuan ukuran meter, maka anda harus menkorversi terlebih dahulu satuan ukur tersebut. Begitu juga hal yang sama untuk satuan ukur waktu, jika pada soal glb nya dalam jam, sedangkan pada pilihan jawaban adalah detik (sekon) maka anda harus menjadikan ukuran jam tersebut menjadi sekon.
 |
| Contoh Lain Gerak Lurus Beraturan |
Coba perhatikan gambar orang yang berjalan kaki di atas !, orang yang berjalan kaki atau berlari jika dia bergerak dengan kecepatan tetap maka hal itu bisa dikategorikan sebagai GLB (Gerak Lurus Beraturan). Jadi jika anda tau jarak yang ditempuh seseorang yang berlari dengan kecepatan tetap dalam waktu tertentu, maka kecepatan orang tersebut berlari bisa anda hitung dengan mudah. Jika berbicara orang berlari dalam fisika, saya ingat guru fisika saya waktu di smp. Jadi guru ini sering sekali memberi soal atau contoh latihan soal gerak lurus beraturan ataupungerak lurus berubah beraturan dengan kalimat "Bedu lari dikejar anjing dari desa ...dst.") Wkwkwkkk...
Berikut ini beberapa latihan contoh soal gerak lurus beraturan berserta jawaban dan pembahasannya :
- Bedu berlari dikejar anjing dari desa Pandan Agung ke desa kota negara yang berjarak 1 Km, Jika Bedu berlari dengan kecepatan tetap dan sampai ke desa Kota Negara dalam waktu 15 menit, maka hitunglah kecepatan bedu berlari ?
- Jika suatu kereta listrik melaju dengan kecepatan tetap 120 Km/jam. Hitunglah jarak yang ditempuh oleh kereta listrik tersebut jika waktu yang ditempuhnya adalah 7500 detik ?
- Berapakah waktu yang dibutuhkan oleh orang yang berlari dengan kecepatan tetap 30 km/jam pada suatu lintasan lurus dengan jarak 500 meter?
- Jika diketahui V = 40 mil / jam, s = 10.000 meter. Hitunglah waktu yang ditempuh (dalam satuan menit) ?
- Dari soal nomor 4, hitunglah waktu tempuh jika kecepatannya adalah 25.000 meter / jam ?
Jawaban / Pembahasan :
1. Dik : s = 1 Km
t = 15 menit = 0,25 jam
Dit : V = ?
Penyelesaian :
v = s / t
= 1 km / 0,25 jam
= 4 km/jam
untuk nomor 2 sd 5, anda harus mencari sendiri jawabannya. Setelah semua penjelasan saya tentang gerak lurus beraturan ini anda baca dan setelah semua soal sudah anda kerjakan. Sekarang anda cobalah menganalisa dan memahami apa sebenarnya itu GLB pada mata pelajaran fisika tersebut.
Bab 5 Momentum dan Impuls
Di dalam pembahasan fisika, pada setiap benda yang
bergerak akan terdapat momentum dan impuls. Dari yang saya tahu momentum dan
impuls merupakan satu kesatuan, jadi dimana ada momentum maka akan terdapat
impuls. Secara sederhana yang pasti keduanya timbul pada setiap benda yang
bergerak. Karena pada momentum sendiri merupakan berhubungan dengan massa benda
dan kecepatan gerakannya, sedangkan impuls sendiri berhubungan dengan gaya dan lama waktu dalam bergerak.
I. PENGERTIAN MOMENTUM DAN IMPULS
1. Pengertian Momentum
Momentum adalah
hasil kali antara massa dan kecepatan serta merupakan besaran vektor. Arah
vektor momentum searah dengan kecepatannya. Momentum juga bisa diartikan jumlah
gerakan dari suatu benda yang bergerak. Di dalam bahasa Indonesia, pengertian
momentum bisa bermakna sebagai "saat yang tepat" atau kalau kita
sering dengar kata momentum ini sering dikaitkan dengan kesempatan. Jadi pada
benda yang bergerak baik secara GLB atau GLBB maka pada benda tersebut bisa dihitung besar
momentumnya.
2. Pengertian Impuls
Impuls adalah hasil
kali gaya yang bekerja pada suatu benda yang bergerak dengan lamanya waktu
benda tersebut bergerak. Lebih singkatnya lagi gaya dikali waktu. Impuls bisa
diartikan juga impuls merupakan sebagai perubahan momentum. Dalam bahasa
Indonesia, pengertian impuls adalah gerak hati untuk melakukan sesuatu yang
timbul secara tiba-tiba tanpa lagi melalui pertimbangan. Atau juga bisa kita
katakan sebagai dorongan hati. Tapi tentunya pengertian dalam fisika tidak sama
persis dengan pengertian secara bahasa.
II. CONTOH GAMBAR TERJADINYA SUATU MOMENTUM DAN IMPULS
Berikut ini contoh gambar mengenai penjelasan atau posisi dari
suatu momentum dan impuls secara ilmu fisika :
Penjelasan singkat mengenai contoh gambar pada benda yang
bergerak terdapat besaranmomentum dan impuls. Pada gambar pertama
terdapat pesawat sedang terbang (bergerak). Maka untuk menghitung momentum pada
pesawat tersebut anda harus mengalikan massa pesawat dengan kecepatan pesawat.
Begitu juga pada gambar kedua, pada mobil truk yang diam tidak terdapat momentum
karena kecepatannya nol, sedangkan pada mobil sedan terdapat momentum karena
memilki massa dan kecepatan dalam bergerak. Seiring dengan momentum tersebut,
impuls juga bisa dihitung dengan mengalikan gaya benda tersebut dengan lamanya
waktu dalam bergerak.
III. RUMUS MOMENTUM DAN IMPULS
Rumus momentum dan impuls sebenarnya sudah saya sebutkan tadi, hanya saja secara
matematis belum saya tuliskan. Maklum kalau memahami rumus dalam kata-kata
terkadang membingungkan, lainnya jika ditulis dengan jelas secata matematis.
1. Rumus Momentum
p =
m. v
Ket :
p = Momentum (kg
m/s)
m = Massa benda (kg)
v = Kecepatan benda bergerak (m/s)
2. Rumus Inpuls
I = F. Δt
Ket :
I = Impuls (N/s)
F = Gaya benda (N)
Δt = Perubahan waktu
(s)
3. Rumus Hubungan Momentum dan Impuls
F. Δt = m. v
Karena,
impuls = perubahan momentum, maka rumus pada benda bergerak dengan
perubahan kecepatan :
I
= m. vt - m. vo
Ket :
vo = Kecepatan benda awal
vt = Kecepatan benda akhir
IV. GRAFIK MOMENTUM DAN IMPULS
Pada grafik di atas hanya perwakilan untuk impuls, anda bisa
coba memahami dari grafik bagaimana hubungan antar besaran-besaran yang ada.
V. DOWNLOAD SHARING FILE MENGENAI MOMENTUM DAN IMPULS
File-file berikut bukan upload-an saya melainkan sharing di
internet dan saya hanya munjukkan link dwonloadnya untuk anda. Adapun format
filenya dalam bentuk power point (ppt), pdf dan dokumen (doc).
VI. VIDEO EDUKASI MOMENTUM DAN IMPULS
VII. CONTOH SOAL MOMENTUM DAN IMPULS
Berikut ini soal-soal sederhana sebagai latihan
anda dalam memahami momentum dan impuls.
1.
Sebuah benda bergerak
dengan gaya 20 Newton. Hitunglah impuls yang bekerja pada benda tersebut dalam
waktu 0,4 s ?
2.
Sebuah bola bergerak
dengan massa 150 gram, kecepatan benda tersebut bergerak adalah 60 km/jam. Hitunglah besarnya momentum pada bola
tersbut ?
3.
Sebuah benda bergerak
ke arah selatan dengan kecepatan 10 m/s, kemudian berbelok ke timur dengan
kecepatan 12 m/s. Berpakah momentum total yang dimiliki benda jika diketahui
massa benda tersebut 40 kg ?
4.
Jika ada benda
bergerak dengan gaya 10 N dengan kecepatan 50 km/jam, jika massa benda tersebut
adalah 10 kg, lama waktu 10 s, maka hitunglah momentum dan impuls ?
5.
Hitung besarnya
momentum sebuak sedan yang massanya 1 ton yang bergerak dengan kecepatan 15 m/s.
6.
Sebuah benda bergerak
dengan kecepatan 60 km/jam.Cari besarnya massa benda jika momentum diketahui
1.800 kg m/s ?
Maaf untuk pembahasan soal momentum dan impuls di atas sengaja
tidak saya lampirkan, karena menurut saya soal di atas masih sangat sederhana
dan bagus untuk dijadikan sebagai soal latihan. Saya rasa cukup
sekian artikel saya tentang fisika momentum dan impuls, semoga
bermanfaat bagi anda semua pembaca.
Langganan:
Postingan (Atom)