Rumus Gerak Lengkap

Rumus Gerak Lengkap – Gerak adalah perubahan posisi atau kedudukan suatu benda terhadap titi acuan atau titik awal. Gerak memiliki nilai besaran yaitu skalar dan vektor. Pada umumnya gerak pada benda dipengaruhi oleh dua jenis energi, yaitu:

  • Energi Potensial: Energi potensial adalah energi yang mempengaruhi gerak suatu benda karena posisi atau ketinggian benda tersebut.
  • Energi Kinetik: Energi kinetik adalah energi yang dibutuhkan untuk menggerakkan sebuah benda dengan massa tertentu dari keadaan diam hingga mencapai kecepatan tertentu

Berdasarkan lintasannya gerak suatu benda dibagi menjadi 3 jenis, antara lain:

1. Gerak Lurus

Gerak lurus adalah gerak yang lintasannya berupa garis lurus. Gerak lurus terdiri dari gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan.

Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Gerak lurus beraturan adalah geral lurus yang memilki kecepatan konstan atau kecepatan selalu tetap. Dengan kata lain gerak lurus beraturan memiliki nilai percepatan sama dengan nol. Gerak lurus beraturan berbentuk linear dan nilai kecepatannya adalah hasil bagi jarak dengan waktu yang ditempuh.

Rumus gerak lurus beraturan:

v=s/t

s=v×t

t=s/v

Keterangan:

s = jarak yang ditempuh (km, m)

= kecepatan (km/jam, m/s)

=waktu tempuh (jam, sekon)

Rumus kecepatan rata-rata :

stotal/ vtotal = ((v× t1) + (v× t2) + … + (v× tn))/ t1 + t+ … + tn

Ciri-ciri yang menujukkan gerak lurus beraturan adalah sebagai berikut:

  • Lintasan berupa garis lurus
  • Kecepatan benda tetap atau konstan.
  • Tidak memiliki percepatan (a = 0).
  • Panjang lintasan yang ditempuh sama dengan grafik atau berbentuk linear.
  • Kecepatan brbanding terbalik dengan waktu

Contoh gerak lurus beraturan dalam kehidupan sehari-hari, yaitu:

  • Gerak planet mengitari matahari
  • Pesawat setelah lepas landas melaju dengan kecepatan tetap pada lintasannya
  • Kereta melaju di rel dengan kecepatan tetap
  • Sepeda yang dikayuh dengan kecepatan tetap
  • Mobil bergerak dengan kecepatan dan percepatan tetap
  • Kapal laut yang menyebrangi lautan dengan kecepatan tetap
  • Kendaraan yang melintas di jalan tol dengan kecepatan tetap

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Gerak lurus berubah beraturan adalah gerak yang lintasannya berupa garis lurus dengan kecepatan yang berubah beraturan menjdai lebih cepat atau lambat.

Rumus kecepatan akhir saat t:

s = v0 . t + ½ a. t2

Keterangan :

= jarak tempuh

Rumus kecepatan jarak :

vt2 = v0+ 2. a. s

Ciri-ciri yang menunjukkan gerak lurus berubah beraturan adalah sebagai berikut:

  • Lintasan berupa garis lurus
  • Kecepatan benda berubah beraturan cepat atau lambat
  • Benda mengalami percepatan tetap (a = konstan)
  • Grafik miring ke atas atau ke bawah.

Berdasarkan pengaruh grafitasi, gerak lurus berubah beraturan dibagi menjadi 3, yaitu:

a) Gerak jatuh bebas

Gerak jatuh bebas adalah gerak lurus berubah beraturan yang dipengaruhi oleh gaya tarik bumi atau gravitasi. Gerak jatuh bebas tidak memiliki kercepatan awal.

Rumus gerak jatuh bebas :

v1 = v0 + g . t

vt2 = v0+ 2. g . h

h = v0 . t + ½ g . t2

Keterangan:

vt= kecepatan setelah t detik (m/s)

v0 = kecepatan awal (m/s)

= waktu (s)

= gaya gravitasi

h = ketinggian

Ciri-ciri gerak jatuh bebas adalah sebagai berikut:

  • Lintasan berupa garis lurus
  • Benda bergerak dari atas ke bawah dengan permukaan tanah sebagi titik acuannya
  • Perpindahan benda terjadi secara vertikal
  • Kecepatan awal sama dengan nol
  • Percepatan benda sama dengan gravitasi bumi.
  • Percepatan gravitasinya positif
  • Tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda

Contoh gerak jatuh bebas pada kehidupan sehari-hari, yaitu

  • Buah yang jatuh dari pohonnya
  • Benda terjatuh dari atas gedung
  • Meteor yang jatuh ke bumi
  • Penerjun bebas yang yang jatuh bebas menggunakan parasut

b) Gerak vertikal ke atas

Gerak vertikal ke atas adalah gerak lurus berubah beraturan sebuah benda yang lintasannya lurus ke atas atau vertikal.

Rumus gerak vertikal ke atas

v1 = v0 – g . t

vt2 = v02 – 2. g . h

h = v0 . t – ½ g . t2

Keterangan:

vt= kecepatan setelah t detik (m/s)

v0 = kecepatan awal (m/s)

= waktu (s)

= gaya gravitasi

h = ketinggian

Ciri-ciri gerak vertikal ke atas:

  • Lintasan berupa garis lurus
  • Benda bergerka dari titik terendah ke titik tertinggi
  • Perpindahan terjadi secara vertikal
  • Kecepatan benda berubah semakin menurun secara teratur
  • Kecepatan benda pada titik tertinggi sama dengan nol
  • Benda mengalami perlambatan atau a = -g

Contoh gerak vertikal ke atas dalam kehidupan sehari-hari, seperti:

  • Melempar suatu benda ke atas
  • Meluncurnya roket
  • Air mancur di taman kota

c) Gerak vertikal ke bawah

Gerak vertikal ke atas adalah gerak lurus berubah beraturan sebuah benda yang lintasannya lurus ke bawah atau vertikal.

Rumus gerak vertikal ke bawah

v1 = v0 + g . t

vt2 = v0+ 2. g . h

h = v0 . t + ½ g . t2

Keterangan:

vt= kecepatan setelah t detik (m/s)

v0 = kecepatan awal (m/s)

= waktu (s)

= gaya gravitasi

h = ketinggian

Ciri-ciri gerak vertikal ke bawah:

  • Benda begerak atau benda dilempar ke atas dari ketinggian tertentu diatas permukaan tanah
  • Lintasan berupa garis lurus
  • Memiliki kecepatan awal sama dengan nol
  • Perpindahan terjadi secara vertikal
  • Perpindahan benda dihitung dari titik tertinggi
  • Percepatan benda sama dengan percepatan gravitasi

Contoh gerak vertikal ke atas bawah dalam kehidupan sehari-hari:

  • Melempar suatu benda ke dalam sumur
  • Dribble bola basket

BACA JUGA : Rumus Diagonal Ruang, Untuk Bangun Ruang Balok

2. Gerak melingkar

Gerak melingkar adalah gerak suatu benda yang membentuk lintasan berupa lingkaran dan mengelilingi titik tetap. Pada kasus ini, suatu benda dapat berputar karena adanya gaya sentripetal sehingga benda dapat berbelok.

Rumus gerak melingkar :

Fs = m. as

Fs = m. v2/r

Fs = m. ω2r

Keterangan:

ω = kecepatan sudut (rad/s)

v = kecepatan linear (m/s)

a = percepatan sudut (rad/s2)

a2 = percepatan sentripetal (m/s)

= jari-jari (m)

F2 = gaya sentripetal

Ciri-ciri gara melingkar:

  • Lintasan berupa lingkaran
  • Jarak suatu benda ke titik acuan selalu tetap
  • Kelajuan selalu konstan
  • Kecepatan selalu berubah arah
  • Besar kecepatan konstan
  • Memiliki percepatan sentripetal yang mengarah ke pusat lintasan

Contoh gaya melingkar pada kehidupan sehari hari:

  • Putaran jarum jam
  • Rotasi bumi
  • Elektron mengelilingi atom
  • Baling-baling helikopter
  • Kipas angin
  • Mesin giling
  • Blender

3. Gerak parabola

Gerak parabola adalah gerak yang membentuk sudut tertentu terhadap bidang horizontal. Gaya yang bekerja pada gerak parabola adalah gaya berat atau percepatan gravitasi.

Rumus gerak parabola :

  • Gerak pada sumbu y

y = (voyt – ½ g. t2)

Ketinggian maksimum (ymaks)

tm = v0 sin2 a / 2 g

  • Gerak pada sumbu x

x = (vcos a × t)

Ketinggian maksimum (xmaks)

v = (vx2 + vy2)1/2

Ciri-ciri gerak parabola:

  • Lintasan berupa parabola
  • Jarak terjauh yang ditempuh dengan sudut 45º

Contoh gerakan parabola dalam kehidupan sehari-hari:

  • Bola tenis yang dilambungkan
  • Gerakan bola basket masuk ke ring
  • Lompat jauh
  • Smash pada permainan voly
  • Penembakan rudal

Berdasarkan sifatnya gerak dibagi menjadi 3, yaitu:

Gerak Relatif

Gerak relatif adalah gerak yang bergantung pada titik acuannya, benda yang bergerak seolah tak bergerak. Contoh gerak relatif:

  • Penumpang dalam bus, penumpang tak bergerak dari bus tetapi bus dan pemumpang dengan bersamaan bergerak terhadap terminal.
  • Benda diatas meja yang secara bersamaan dipindahkan, benda tidak bergerak jika titik acuannya adalah meja. Benda dikatakan bergerak jika titik acuannya adalah tempat semula

Gerak semu

Gerak semu adalah gerak suatu benda yang seolah-olah bergerak tetapi sebenarnya diam. Contoh gerak semu:

  • Ketika didalam bus yang melaju, seolah olah benda yang berada di bus bergerak menjauh.
  • Bumi mengitari matahari, tapi seolah-olah matahari yang bergerak dari arah timur ke barat.

Gerak Ganda

Gerak ganda adalah gerak yang terjadi secara bersamaan terhadap benda di sekitarnya. Contoh gerak ganda:

  • Seseorang yang berjalan di dalam kapal laut, orang bergerak terhadap titik acuan kursi dan bergerak bersamaan dengan kereta api berdasarkan titik acuan pelabuhan.

Demikian penjelasan mengenai gerak, mulai dari pengertian hingga jenis-jenisnya. Semoga bermanfaat.

CONTOH SOAL

Latihan Soal GLBB

Di bawah ini sudah kami kumpulkan beberapa contoh soal Rumus Gerak Lengkap GLBB beserta jawaban dan pembahasannya yang bisa anda gunakan untuk latiihan. Mari kita pelajari bersama latihan soal berikut.

1. Sebuah benda bergerak dengan percepatan 5 m/s2 dari keadaan diam. Hitunglah jarak dan kecepatan yang ditempuh benda tersebut setelah 10 detik berturut-turut!Pembahasan

v0 = 0

a = 5 m/s2 

t = 10s

Karena benda bergerak dengan percepatan tetap, maka:

vt = vat

vt = 0 + 5m/s2 × 10s

vt = 50 m/s

Jarak yang ditempuh benda adalah:

S = v0t + ½at2

S = 0×10s + ½×5 m/s2×(10s)2

S = 0 + ½×5 m/s2×100s2

S = 250m

Jadi, jarak yang ditempuh benda tersebut adalah 250m dengan kecepatan 50 m/s.

2. Sebuah motor melakukan pengereman dari kelajuan 30 m/s menjadi 15 m/s dalam jarak 100m. Berapa jarak yang dibutuhkan motor tersebut hingga berhenti?Pembahasan

v0 = 30 m/s

vt = 15 m/s

S1 = 100m

Perlambatan motor tersebut adalah:

vt2 = v02 – 2aS1

152 = 302 – 2a100

225 = 900 – 200a

200= 900 – 225 = 675

= 675 ÷ 200 = 3,375 m/s2

Jarak yang dibutuhkan hingga berhenti berarti jarak yang dibutuhkan motor untuk menghilangkan kecepatan (vt = 0m/s) saat kecepatannya adalah 15m/s.

02 = 152 – 2×3,375×S2

0 = 225 – 6,75×S2

6,75S= 225 

S= 225 ÷ 6,75

S= 33⅓ m

Jadi, jarak yang dibutuhkan motor tersebut hingga berhenti adalah 33⅓ m.

3. Sebuah Bus melaju dengan kecepatan 40 km/jam, kemudian bus ini dipercepat dengan percepatan 2m/s2. Berapakah jarak dan kecepatan yang ditempuh selama 30 detik setelah bus dipercepat!Pembahasan

v= 40 m/s

a= 2 m/s2 

t=30 s.

Kecepatan

v = vat

v = 40 m/s + 2m/s×30s

v = 40 m/s + 60 m/s

v = 100 m/s

Jarak

S = v0t + ½ at2

S = 40×30 + ½ ×2×302

S = 1200 + ½ ×2×900

S = 1200 + 900

S = 2100m

Jadi, selama 30 detik setelah bus dipercepat jarak yang ditempuh bus tersebut adalah 2100 meter dengan kecepatan 100 m/s.

4. Sebuah truk diam kemudian dipercepat selama 10 detik hingga menempuh jarak 60 meter. Berapakah percepatan truk tersebut?Pembahasan

v0 = 0 m/s

S = 50 m

t = 10 s.

Jarak yang ditempuh

S = v0t + ½ at2 

50 = 0×8 + ½ × × 102

50 = 0 + ½ × × 100 

50a = 50

a = 1

Jadi, percepatan truk tersebut adalah 1 m/s2.

5. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 216 km/jam. Berapakah percepatan mobil tersebut untuk dapat berhenti pada waktu 10 menit?Pembahasan

v1 = 180 km/jam = 216000 / 3600 = 60 m/s

v2= 0 m/s

t1= 0 s

t2= 10 menit = 600 s

Percepatan mobil adalah:

a = (v2 – v1)/(t2 – t1)

a = (0 – 60)/(600 – 0)

a = -60/600

a = -0,1 (nilai minus berarti perlambatan)

Latihan Soal GLB

bawah ini sudah kami berikan contoh soal Rumus Gerak Lengkap GLB beserta jawaban dan pembahasannya yang bisa anda gunakan untuk latiihan. Mari kita pelajari bersama latihan soal berikut.

Jarak kota X dan Y sebesar 800 km, mobil 1 bergerak dari kota X dengan kecepatan tetap 88 km/jam menuju kota Y.Pada saat bersamaan mobil 2 bergerak dari kota Y menuju kota X dgn kecepatan tetap 72 km/jam. Tentukan waktu kedua mobil ketika berpapasan!

Diketahui: Jarak kota X dan Y (s) = 800 km

Kecepatan mobil 1 (V1) = 88 km/jam (dari kota X menuju kota Y)

Kecepatan mobil 1 (V2) = 72 km/jam (dari kota Y menuju kota X)

Ditanyakan: Waktu kedua mobil ketika berpapasan

Penyelesaian: Pertama-tama kita harus menentukan kecepatan relatif mendekat mobil 1 dan 2.

vr = v1 + v2

v = 88 + 72

v = 160 km/jam

Kemudian waktu kedua mobil berpapasan dapat dicari dengan persamaan

GLB.

S = vr t

800 = 160 t

t = 5 jam

Jadi, agar mobil dapat berhenti pada waktu 10 menit butuh percepatan sebesar -0,1 m/s2 atau perlambatan sebesar 0,1 m/s2.

Demikian pembahasan Rumus Gerak Lengkap beserta latihan soalnya yang bisa kami sajikan. Semoga dengan artikel Rumus Gerak Lengkap ini dapat menambah wawasan kalian semua.

Sekian dari belajarpeia.co.id, selamat belajar.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *