Gerak Lurus: Grafik Kecepatan Terhadap Waktu

CategoriesFisikaBab:

Selamat datang, kali ini kita akan belajar mengenai grafik pada gerak lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) Mari kita mulai terlebih dahulu dengan menyelesaikan soal berikut ini..

Soal dan Pembahasan

Perhatikan grafik kecepatan terhadap waktu dari kereta yang bergerak berikut ini.

Berdasarkan grafik, jarak yang ditempuh kereta dalam waktu 4 s adalah …

A. 260 m               C. 140 m                E. 60 m
B. 200 m               D. 70 m

Pembahasan

Jarak merupakan luas daerah di bawah kurva. Pada grafik di atas, kita bisa membaginya menjadi dua bangun dalam 4 detik pertama. Dua bangun itu adalah segitiga pada dua detik pertama dan trapesium pada detik ke dua hingga ke empat (lihat gambar).

Mencari luas segitiga A.

LA = ½ · 2 · 60 = 60

Mencari luas trapesium B.

LB = ½ · (60 + 80) · (4 – 2) = ½ · 140 · 2 = 140

Maka, besar jarak/perpindahan benda adalah:

s = LA + LB = 60 + 140 = 200 m

Jawaban B

Penjelasan Grafik pada Gerak Lurus

Luas daerah di bawah kurva pada grafik kecepatan terhadap waktu di gerak lurus menunjukkan jarak /perpindahan benda. Hal ini berlaku baik itu GLB maupun GLBB. Sehingga jarak/perpindahan benda bisa ditentukan dengan menghitung luas daerah di bawah kurva. Caranya dengan membagi-baginya menjadi beberapa bangun yang familiar bagi kita.

Gambar di atas adalah salah satu contoh grafik v-t untuk GLB. Luas wilayah di bawah kurva sama dengan jarak/perpindahan bendanya. Maka, untuk GLB rumus jarak adalah luas persegi panjang, yaitu s = v · t.

Sedangkan pada gambar di atas (Grafik v-t untuk GLBB), menunjukkan bahwa gambar yang diarsir berbentuk trapesium. Bisa juga diuraikan menjadi persegi panjang dan segitiga. Pada GLBB, a = Δv/t = (v–  v0)/t, maka tinggi segitiganya adalah a · t. Sehingga, Luas segitiga adalah ½ ·  t · at = ½ · a · t2. Sedangkan luas persegi panjangnya adalah v0 · t. Maka, rumus jarak untuk GLBB adalah luas segitiga ditambah luas persegi panjang. s = v0 ·t + ½ · a · t2

Soal Latihan

Seekor kuda berlari di padang pasir. Kelajuan lari kuda pada saat t ditunjukkan oleh grafik berikut.

Dari grafik tersebut, tentukan:

  1. Kelajuan kuda pada saat t = 20 detik.
  2. Percepatan kuda pada selang waktu t = 20 detik dan t = 25 detik.
  3. Jarak yang ditempuh kuda pada 20 detik pertama.
  4. Jarak yang ditempuh kuda pada 15 detik terakhir.
  5. Total jarak yang ditempuh kuda.

Selamat belajar semoga bermanfaat.

Rujukan

  1. Nurhayati Nufus, Fisika SMA/MA Kelas X, Pusat Perbukuan Depdiknas
  2. Marthen Kanginan, Fisika untuk SMA/MA Kelas X, Penerbit Erlangga

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *