Gerak Lurus Beraturan

Gerak yang Tidak Mengubah Kecepatan

Gerak lurus beraturan, disingkat GLB, adalah gerak pada lintasan lurus dengan kecepatan tetap. Tetap berarti besar kecepatannya sama dan arahnya juga tidak berubah.

Bayangkan kereta kecil yang bergerak di rel lurus. Jika setiap $1\text{ s}$ kereta berpindah $2\text{ m}$ , lalu detik berikutnya juga $2\text{ m}$ , geraknya termasuk GLB.

Pada GLB, benda boleh terus bergerak. Yang tidak berubah adalah kecepatannya.

\begin{aligned} \Delta x &= vt \\ x_t &= x_0+vt \end{aligned}

Simbol $x_0$ menyatakan posisi awal, $x_t$ posisi setelah waktu $t$ , $v$ kecepatan, dan $\Delta x$ perpindahan.

Jejak Posisi yang Jaraknya Sama

Jika posisi benda dicatat setiap selang waktu yang sama, GLB menghasilkan jarak antartitik yang sama. Ini mirip pita ticker timer: tanda dibuat berkala, sehingga jarak tanda menunjukkan seberapa jauh benda bergerak pada setiap selang waktu.

Misalkan posisi awal benda $x_0=1\text{ m}$ dan kecepatannya $+2\text{ m/s}$ . Artinya, setiap detik posisi bertambah $2\text{ m}$ .

Waktu	Posisi
$0\text{ s}$	$1\text{ m}$
$1\text{ s}$	$3\text{ m}$
$2\text{ s}$	$5\text{ m}$
$3\text{ s}$	$7\text{ m}$
$4\text{ s}$	$9\text{ m}$
$5\text{ s}$	$11\text{ m}$

Yang sama adalah selisih antarposisinya, bukan angka posisinya. Dari $1$ ke $3$ , dari $3$ ke $5$ , dan seterusnya, selisihnya selalu $2\text{ m}$ .

Jejak GLB Mobil

Ubah kecepatan tetap untuk melihat jarak antarjejak selalu sama pada setiap detik.

Kecepatan tetap: $4\text{ m/s}$
Selang jejak: $1\text{ s}$
Jarak antarjejak: $4\text{ m}$
Waktu gerak: $5\text{ s}$

Menghitung Posisi Akhir Tanpa Menebak

Misalkan benda mulai dari $x_0=1\text{ m}$ dan bergerak ke kanan dengan kecepatan tetap $v=2\text{ m/s}$ selama $5\text{ s}$ . Perpindahannya:

\begin{aligned} \Delta x &= vt \\ &= 2(5) \\ &= 10\text{ m} \end{aligned}

Posisi akhirnya:

\begin{aligned} x_t &= x_0+\Delta x \\ &= 1+10 \\ &= 11\text{ m} \end{aligned}

Perhitungan ini bekerja karena kecepatan tidak berubah. Jika kecepatannya berubah, kita tidak boleh langsung memakai satu nilai $v$ tetap untuk seluruh gerak.

Membaca GLB dari Grafik

GLB mudah dikenali dari dua grafik dasar. Grafik kecepatan-waktu menunjukkan apakah kecepatan berubah, sedangkan grafik posisi-waktu menunjukkan bagaimana posisi bertambah.

Grafik	Bentuk pada GLB	Maknanya
Kecepatan terhadap waktu	Garis horizontal	Kecepatan tetap
Posisi terhadap waktu	Garis lurus miring	Posisi berubah teratur

Luas daerah di bawah grafik kecepatan-waktu sama dengan perpindahan. Untuk GLB, luasnya berbentuk persegi panjang, sehingga $\Delta x=vt$ .

Pada grafik posisi-waktu, kemiringan garis menyatakan kecepatan. Garis yang makin curam berarti kecepatannya lebih besar. Untuk GLB, garisnya tetap lurus karena kemiringannya tidak berubah dari awal sampai akhir.

Kelajuan Tetap Belum Tentu Kecepatan Tetap

GLB membutuhkan kecepatan tetap, bukan hanya kelajuan tetap. Kelajuan hanya memperhatikan besar, sedangkan kecepatan memperhatikan besar dan arah.

Mobil yang bergerak dengan kelajuan tetap di lintasan melingkar tidak termasuk GLB, karena arah kecepatannya terus berubah. Sebaliknya, kereta yang bergerak lurus dengan besar dan arah kecepatan tetap termasuk GLB.