Dari contoh dan pengertian di atas dapatkah kalian menjelaskan sifat-sifat gerak GLBB? Kalian pasti mengingat lintasannya yaitu harus lurus. Kemudian kecepatannya berubah secara beraturan, berarti pada gerak ini memiliki percepatan. Agar kecepatan (v) berubah beraturan maka percepatan (a) harus tetap.
Sifat percepatan gerak benda ini dapat dijelaskan melalui grafik a-t seperti pada gambar berikut ini.
2. Gerak Vertikal
Gerak vertikal termasuk Gerak Lurus Berubah Beraturan. Gerak vertikal ada 3 jenis, yaitut: gerak jatuh bebas, gerak vertikal ke bawah dan gerak vertikal ke atas.
a. Gerak jatuh bebas
Salah satu contoh gerak yang paling umum mengenai gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah benda yang mengalami jatuh bebas dengan jarak yang tidak jauh dari permukaan tanah. Kenyataan bahwa benda yang jatuh mengalami percepatan, mungkin pertama kali tidak begitu terlihat. Sebelum masa Galileo, orang mempercayai pemikiran bahwa benda yang lebih berat jatuh lebih cepat dari benda yang lebih ringan, dan bahwa laju jatuh benda tersebut sebanding dengan berat benda itu. Galileo menemukan bahwa semua benda akan jatuh dengan percepatan konstan yang sama jika tidak ada udara atau hambatan lainnya. Ia menyatakan bahwa untuk sebuah benda yang jatuh dari keadaan diam tampak seperti pada gambar di atas, jarak yang ditempuh akan sebanding dengan kuadrat waktu, h ∝ t 2.
Untuk memperkuat penemuannya bahwa laju benda yang jatuh bertambah ketika benda itu jatuh, Galileo menggunakan argumen yang cerdik. Sebuah batu berat yang dijatuhkan dari ketinggian 2 m akan memukul sebuah tiang pancang lebih dalam ke tanah dibandingkan dengan batu yang sama tetapi dijatuhkan dari ketinggian 0,2 m. Jelas, batu tersebut bergerak lebih cepat pada ketinggian yang pertama (perhatikan gambar di atas).
Galileo juga menegaskan bahwa semua benda, berat atau ringan jatuh dengan percepatan yang sama, jika tidak ada udara (hampa udara). Jika kalian memegang selembar kertas secara horizontal pada satu tangan dan sebuah benda lain yang lebih berat, misalnya sebuah bola di tangan yang lain, dan melepaskan kertas dan bola tersebut pada saat yang sama seperti pada gambar (a), benda yang lebih berat akan lebih dulu mencapai tanah. Jika kemudian selembar kertas tersebut diremas menyerupai bola, dan dijatuhkan pada saat yang sama dengan bola tersebut seperti gambar (b), maka kedua benda akan mencapai tanah hampir bersamaan.
Galileo yakin bahwa udara berperan sebagai hambatan untuk benda-benda yang sangat ringan yang memiliki permukaan yang luas. Tetapi pada banyak keadaan biasa, hambatan udara ini bisa diabaikan.Pada suatu ruang di mana udara telah dihisap, maka benda ringan seperti bulu atau selembar kertas yang dipegang horizontal akan jatuh dengan percepatan yang sama seperti benda yang lain, tampak seperti pada gambar di atas. Sumbangan Galileo yang spesifik terhadap pemahaman kita mengenai gerak benda jatuh bebas dapat dirangkum sebagai berikut:
“Pada suatu lokasi tertentu di Bumi dan dengan tidak adanya hambatan udara, semua benda jatuh dengan percepatan konstan yang sama”.
Kita menyebut percepatan ini percepatan yang disebabkan oleh gravitasi pada Bumi dan diberi simbol dengan g, besar percepatan gravitasi kira-kira g = 9,80 m/s2. Besar percepatan gravitasi g sedikit bervariasi menurut garis lintang dan ketinggian, tampak pada tabel berikut. Tetapi variasi ini begitu kecil sehingga kita bisa mengabaikannya untuk sebagian besar kasus. Efek hambatan udara seringkali kecil, dan akan sering kita abaikan. Bagaimanapun, hambatan udara akan tampak, bahkan pada benda yang cukup berat jika kecepatannya besar.
b. Gerak vertikal ke bawah dan ke atas
3. Contoh Soal
1. Sebuah benda bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s mengalami percepatan 2 m/s2. Tentukan besar kecepata saat 2 sekon!
Penyelesaian
Dketahui:
v0 = 10 m/s
a = 2 m/s2
t = 2 sekon
Ditanyakan: v = …?
Jawab:
v = v0 + a.t
v = 10 + 2 . 2
v = 14 m/s
Jadi besar kecepatannya saat 2 sekon adalah 14 m/s
2. Sebuah sepeda motor bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s dan mengalami percepatan 2 m/s2. Tentukan jarak yang ditempuh sepeda motor tersebut dalam waktu 2 sekon!
Penyelesaian
Diketahui:
v0 = 10 m/s
a = 2 m/s2
t = 2 sekon
Ditanyakan: S = ….?
Jawab:Jadi jarak yang ditempuh sepeda motor tersebut dalam waktu 2 sekon adalah 24 m
3. Sebuah benda bergerak dengan kecepatan awal 2 m/s dan mengalami percepatan 2 m/s2. Tentukan kecepatan benda pada jarak 3 m!
Penyelesaian
Diketahui:
v0 = 2 m/s
a = 2 m/s2
S = 3 m
Ditanyakan: v = …?
Jawab:Jadi kecepatannya adalah 4 m/s.
4. Aplikasi gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dalam kehidupan sehari-hari
Terdapat beberapa penerapan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu contohnya adalah gerak terjun penerjun payung. Pada saat penerjun payung baru terjun keluar dari pesawat belum membuka parasutnya penerjun akan terjun bebas, secara pendekatan kita akan mengabaikan hambatan angin yang bekerja pada penerjun dan penerjun mengalami gerak lurus berubah beraturan. Saat penerjun membuka parasutnya pada ketinggian tertentu di atas tanah, gaya-gaya yang bekerja pada penerjun dan parasutnya mencapai keseimbangan, dan penerjun sampai di tanah dengan selamat.
Demikianlah penjelasan tentang gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. Semoga memberikan wawasan dan memberikan semangat untuk senantiasa belajar fisika.
Posts
No comments:
Post a Comment