Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB): Pengertian, Ciri, Rumus, Grafik, dan Contoh Soalnya

Saat pesawat akan melakukan proses take off, tentu saja sang pilot menaikkan kecepatan laju pesawat. Begitu pula pada saat landing dan akan parkir, pilot menurunkan laju pesawat agar bisa mendarat dan berhenti pada gate yang ditentukan. Nah, dalam kondisi tersebutlah gerak lurus berubah beraturan ini digunakan.

Ingin tau lebih lengkap tentang materi gerak lurus berubah beraturan? Yuk, kita baca sampai habis artikel ini hingga selesai, Sobat Pijar!

Baca juga: Gerak Lurus Beraturan (GLB) : Definisi, Ciri-Ciri, Rumus, Grafik, dan Contoh Soalnya

Pengertian Gerak Lurus Berubah Beraturan

Gerak lurus berubah beraturan adalah jenis gerakan di mana suatu benda bergerak sepanjang lintasan lurus dengan percepatan yang konstan. Dalam gerak ini, kecepatan benda meningkat atau menurun dengan tingkat perubahan yang tetap selama setiap interval waktu tertentu. Percepatan konstan ini menyebabkan perubahan kecepatan yang merata sepanjang lintasan, dan benda tersebut melalui jarak yang sama dalam interval waktu yang sama.

Gerak lurus berubah beraturan adalah salah satu konsep dasar dalam fisika dan memiliki banyak aplikasi dalam kehidupan sehari-hari, seperti pergerakan kendaraan, gerak benda jatuh bebas, atau gerak benda yang dijatuhkan ke dalam air.

Ciri Gerak Lurus Berubah Beraturan

Ciri gerak lurus berubah beraturan adalah:

1. Percepatan tetap: Benda mengalami percepatan dengan tingkat yang sama sepanjang waktu.
2. Kecepatan berubah merata: Kecepatan benda berubah dengan jumlah yang sama dalam interval waktu yang sama.
3. Lintasan lurus: Benda bergerak sepanjang lintasan yang tidak melengkung, tetap dalam garis lurus.
4. Tidak ada gaya gesekan yang signifikan: Biasanya, dalam gerak ini, gaya gesekan udara atau gesekan permukaan diabaikan, sehingga benda dapat bergerak dengan percepatan konstan.

Rumus Gerak Lurus Berubah Beraturan

Berikut ini beberapa rumus GLBB (Gerak Lurus Berubah Beraturan), yaitu : 

Persamaan GLBB

$v_t=v_o+a.t$

Persamaan Jarak GLBB

$s=v_o.t+\frac{1}{2} . a . t^2$

Persamaan Kecepatan sebagai Fungsi Jarak

$v^2_t = 2.a.s+v^2_o$

Di mana : 

$v_t$ = kecepatan akhir ($m/s$)

$a$ = percepatan ($m/s^2$)

$t$ = waktu ($s$)

$v_o$ = kecepatan awal ($m/s$)

Grafik Gerak Lurus Berubah Beraturan

Grafik Percepatan (a) terhadap Waktu (t) 

Ketika percepatannya konstan, grafik percepatan ($a$) terhadap waktu ($t$) akan membentuk sebuah garis lurus seperti yang ditunjukkan dalam gambar berikut.

Grafik Kecepatan (v) terhadap Waktu (t)

Kecepatan dalam gerak lurus berubah beraturan selalu mengalami perubahan seiring berjalannya waktu. Perubahan kecepatan ini memiliki tingkat yang tetap, baik peningkatan maupun penurunan. Oleh karena itu, grafik hubungan antara kecepatan ($v$) dengan waktu ($t$) adalah grafik linear, seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini.

Dari grafik hubungan kecepatan terhadap waktu (v terhadap t), kita dapat mengestimasi jarak yang ditempuh dan percepatan. Untuk menghitung jarak, kita dapat mengukur luas area di bawah kurva grafik tersebut. Sedangkan, untuk menghitung percepatan, kita dapat menentukannya dengan mengukur kemiringan atau gradien grafik v terhadap t.

Grafik Posisi (x) terhadap Waktu

Posisi adalah suatu fungsi kuadrat dari waktu, sehingga grafik posisi terhadap waktu akan memiliki bentuk grafik fungsi kuadrat.

Contoh Soal Gerak Lurus Berubah Beraturan

Berikut ini beberapa contoh soal gerak lurus berubah beraturan beserta jawabannya : 

Soal 1 

Sebuah mobil bergerak lurus dengan percepatan sebesar $2 m/s^2$. Awalnya, mobil bergerak dengan kecepatan $10 m/s$. Berapa kecepatan mobil setelah 5 detik?

Jawaban:

Untuk menentukan kecepatan mobil setelah 5 detik, kita dapat menggunakan rumus gerak lurus berubah beraturan:

$v_t=v_o+a . t$

Dimana : 

$v_o=10 m/s$

$a=2 m/s^2$

$t= 5 s$

$v_t=10+ (2. 5 )$

$v_t=10+10$

$v_t=20 m/s$

Jadi, kecepatan mobil setelah 5 detik adalah $20 m/s$ .

Soal 2

Sebuah objek dilempar ke atas dengan kecepatan awal $20 m/s$. Jika percepatan gravitasi adalah $10 m/s^2$, berapa waktu yang diperlukan objek untuk mencapai titik tertinggi?

Jawaban:

Kita akan menggunakan rumus gerak lurus berubah beraturan untuk menghitung waktu. Percepatan negatif ($-10 m/s^2$) digunakan karena objek bergerak melawan gravitasi saat bergerak ke atas.

$v_t=v_o+a . t$

Di mana : 

$v_o=20 m/s$

$a = -10 m/s^2$

$t = 0 s$ (kecepatan akhir saat mencapai titik tertinggi, karena objek akan berhenti sejenak).

Maka : 

$0=20 - 10. t$

$10 . t = 20$

$t = \frac{20}{10} = 2 s$

Jadi, waktu yang diperlukan objek untuk mencapai titik tertinggi adalah 2 detik.

Baca juga: Gerak Lurus: Pengertian, Besaran, dan Jenis-Jenisnya

Sobat Pijar, kita telah mempelajari mengenai konsep gerak lurus berubah beraturan yang seringkali kita temui dalam berbagai situasi. Gerak ini memungkinkan kita untuk memahami dan memprediksi pergerakan benda dengan percepatan konstan. Semoga penjelasan ini membantu Sobat Pijar untuk lebih memahami fenomena gerak lurus berubah beraturan dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari. 

Eits, semoga rasa penasaranmu tidak berhenti di sini, ya! Kamu bisa belajar lebih lanjut di Pijar Belajar, lho! Bahkan, gak cuma materi ini yang bisa kamu pelajari, materi lain seperti Gerak Lurus Beraturan, Gerak Melingkar, hingga Vektor dapat kamu pelajari dengan sekali berlangganan. 

Yuk, unduh aplikasi Pijar Belajar sekarang juga!