Pengertian Gerak Lurus: Rumus, Jenis, dan Contoh Soal

Pengertian Gerak Lurus

Gerak lurus adalah salah satu konsep dasar dalam ilmu fisika, khususnya pada cabang mekanika. Gerak lurus didefinisikan sebagai pergerakan suatu benda pada lintasan yang berbentuk garis lurus tanpa adanya perubahan arah. Fenomena ini sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari, seperti saat mobil bergerak di jalan raya yang lurus atau bola yang dilempar secara horizontal. Dalam artikel ini, Sobat Pelajar akan mempelajari secara mendalam tentang pengertian gerak lurus, rumus-rumus yang digunakan, jenis-jenisnya, serta contoh soal untuk memperkuat pemahaman.

Daftar Isi

Pengertian Gerak Lurus
Rumus Gerak Lurus
Jenis-Jenis Gerak Lurus
- Gerak Lurus Beraturan (GLB)
- Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
Contoh Soal dan Pembahasan
Kesimpulan

Apa Itu Gerak Lurus?

Gerak lurus terjadi ketika suatu benda berpindah dari satu titik ke titik lain dalam lintasan garis lurus. Benda tersebut tidak mengalami perubahan arah selama bergerak, sehingga lintasannya dapat digambarkan sebagai garis lurus pada bidang kartesian. Dalam ilmu fisika, gerak lurus dibagi menjadi dua jenis utama, yaitu Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB). Kedua jenis ini memiliki karakteristik yang berbeda, yang akan dijelaskan lebih lanjut dalam artikel ini.

Untuk memahami gerak lurus, Sobat Pelajar perlu mengetahui beberapa besaran fisis yang relevan, seperti jarak, perpindahan, kecepatan, dan percepatan. Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh benda, sedangkan perpindahan adalah perubahan posisi benda dari titik awal ke titik akhir, yang mempertimbangkan arah. Kecepatan mengukur seberapa cepat benda bergerak, sedangkan percepatan menggambarkan perubahan kecepatan per satuan waktu.

Rumus Gerak Lurus

Rumus-rumus dalam gerak lurus digunakan untuk menghitung besaran-besaran seperti kecepatan, jarak, waktu, dan percepatan. Berikut adalah penjelasan rumus-rumus dasar yang sering digunakan dalam gerak lurus.

Rumus Dasar Gerak Lurus

Berikut adalah beberapa rumus penting yang perlu Sobat Pelajar pahami:

Kecepatan: v = s / t, di mana s adalah jarak dan t adalah waktu.
Perpindahan: s = v × t, untuk gerak lurus beraturan.
Percepatan: a = Δv / Δt, di mana Δv adalah perubahan kecepatan dan Δt adalah perubahan waktu.

Rumus untuk Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Pada GLBB, kecepatan benda berubah secara konstan karena adanya percepatan. Rumus-rumus yang digunakan adalah:

Kecepatan akhir: vt = v0 + a × t
Perpindahan: s = v0 × t + (1/2) × a × t²
Kecepatan akhir tanpa waktu: vt² = v0² + 2 × a × s

Keterangan:

vt: kecepatan akhir (m/s)
v0: kecepatan awal (m/s)
a: percepatan (m/s²)
t: waktu (s)
s: perpindahan (m)

Tabel Ringkasan Rumus Gerak Lurus

Jenis Gerak	Rumus	Keterangan
Gerak Lurus Beraturan (GLB)	s = v × t	Kecepatan konstan, tanpa percepatan
Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)	vt = v0 + a × t	Kecepatan akhir
	s = v0 × t + (1/2) × a × t²	Perpindahan
	vt² = v0² + 2 × a × s	Kecepatan akhir tanpa waktu

Jenis-Jenis Gerak Lurus

Gerak lurus dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis utama, yaitu Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB). Berikut adalah penjelasan mendetail tentang keduanya.

1. Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Gerak Lurus Beraturan (GLB) adalah gerak lurus di mana benda bergerak dengan kecepatan konstan tanpa adanya percepatan (a = 0). Artinya, jarak yang ditempuh benda sebanding dengan waktu tempuhnya. Contoh GLB dalam kehidupan sehari-hari adalah kereta api yang bergerak pada rel lurus dengan kecepatan tetap atau sepeda yang dikayuh dengan kecepatan konstan di jalan lurus.

Ciri-ciri GLB:

Kecepatan tetap (konstan).
Tidak ada percepatan (a = 0).
Jarak tempuh sebanding dengan waktu (s sebanding dengan t).

Rumus utama GLB adalah:

s = v × t

Contoh kasus: Seorang pelari berlari dengan kecepatan konstan 5 m/s selama 10 detik. Jarak yang ditempuh pelari adalah:

s = 5 × 10 = 50 meter

2. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) adalah gerak lurus di mana benda mengalami perubahan kecepatan yang konstan, baik bertambah (percepatan positif) maupun berkurang (percepatan negatif atau perlambatan). Contoh GLBB adalah mobil yang sedang diakselerasi atau saat benda jatuh bebas karena pengaruh gravitasi.

Ciri-ciri GLBB:

Kecepatan berubah secara konstan.
Terdapat percepatan (a ≠ 0).
Jarak tempuh tidak sebanding secara langsung dengan waktu.

Contoh kasus: Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s dan percepatan 2 m/s² selama 5 detik. Kecepatan akhir mobil dihitung dengan rumus:

vt = v0 + a × t

vt = 10 + 2 × 5 = 20 m/s

Contoh Soal dan Pembahasan

Untuk membantu Sobat Pelajar memahami konsep gerak lurus, berikut adalah beberapa contoh soal beserta pembahasannya.

Contoh Soal 1: Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Soal: Sebuah sepeda bergerak dengan kecepatan konstan 4 m/s selama 20 detik. Berapa jarak yang ditempuh sepeda tersebut?

Penyelesaian:

Diketahui:

Kecepatan (v) = 4 m/s
Waktu (t) = 20 s

Rumus GLB: s = v × t

Substitusi nilai:

s = 4 × 20 = 80 meter

Jawaban: Jarak yang dtempuh sepeda adalah 80 meter.

Contoh Soal 2: Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Soal: Sebuah benda dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 20 m/s. Jika percepatan gravitasi adalah 10 m/s², berapa ketinggian maksimum yang dicapai benda tersebut?

Penyelesaian:

Diketahui:

Kecepatan awal (v0) = 20 m/s
Percepatan (a) = -10 m/s² (negatif karena melawan gravitasi)
Kecepatan akhir di titik tertinggi (vt) = 0 m/s

Rumus GLBB: vt² = v0² + 2 × a × s

Substitusi nilai:

0 = 20² + 2 × (-10) × s

0 = 400 - 20 × s

20 × s = 400

s = 400 / 20 = 20 meter

Jawaban: Ketinggian maksimum yang dicapai benda adalah 20 meter.

Contoh Soal 3: GLBB dengan Waktu

Soal: Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 5 m/s dan percepatan 3 m/s² selama 4 detik. Hitung jarak yang ditempuh mobil!

Penyelesaian:

Diketahui:

Kecepatan awal (v0) = 5 m/s
Percepatan (a) = 3 m/s²
Waktu (t) = 4 s

Rumus GLBB: s = v0 × t + (1/2) × a × t²

Substitusi nilai:

s = 5 × 4 + (1/2) × 3 × 4²

s = 20 + (1/2) × 3 × 16

s = 20 + 24 = 44 meter

Jawaban: Jarak yang ditempuh mobil adalah 44 meter.

Kesimpulan

Gerak lurus adalah konsep dasar dalam fisika yang menggambarkan pergerakan benda pada lintasan garis lurus. Terdapat dua jenis utama, yaitu Gerak Lurus Beraturan (GLB) dengan kecepatan konstan dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) dengan perubahan kecepatan yang konstan. Sobat Pelajar dapat menggunakan rumus-rumus seperti s = v × t untuk GLB dan rumus-rumus GLBB seperti vt = v0 + a × t untuk menyelesaikan permasalahan gerak lurus. Dengan memahami konsep ini, Sobat Pelajar dapat mengaplikasikannya dalam berbagai situasi, baik dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam soal-soal fisika.

Dengan berlatih mengerjakan contoh soal, Sobat Pelajar akan semakin mahir dalam menganalisis gerak lurus. Semoga artikel ini bermanfaat dan membantu Sobat Pelajar dalam memahami materi fisika dengan lebih baik!