< Previousgradien==vvttvvttt101000−−−−vvttt00−−avvtt=−0LOAtvtvvtt.()()= 0012×+−×svtvvtt= 0012+−()svtvatvt=00012++−()svtat=0212+vvatt0=+svtat=02+12ssvtatt002=++12vvast202=+2 ssvtatt=00212++tvvat=−0svvvaavvasvvvavvvvasvtttttt===0002002200221222()()−+−−+−+−vva022vvast2022=+(a+b)=a+2ab+b(ab)=a2ab+b222222−−Fisika Kelas X74E Aplikasi GLB dan GLBB Pada uraian berikut, kalian akan mempelajari penerapan GLB dan GLBB pada peristiwa yang sering kita jumpai, yaitu gerak benda vertikal ke bawah dan gerak vertikal ke atas. 1. Gerak Vertikal ke Bawah Benda yang jatuh dari ketinggian tertentu dikatakan mengalami gerak vertikal ke bawah. Gerak vertikal ke bawah merupakan salah satu contoh gerak lurus berubah beraturan. Mengapa gerak jatuh bebas termasuk contoh GLBB? Perhatikan Gambar 3.8. Dari gambar tersebut, kita dapat melihat lintasan bola yang berupa garis lurus. Perhatikan jarak dari setiap 2 bayangan bola. Kemudian, bandingkan jarak tersebut dengan jarak dua titik dari hasil percobaan GLBB dengan ticker timer pada eksperimen yang telah kalian lakukan di depan. Kalau kalian memperhatikannya dengan teliti, bayangan yang di-bentuk bola saat jatuh ke bawah mempunyai jarak yang semakin besar. Jarak yang semakin besar ini sama dengan jarak titik pada hasil eksperimen di depan. Dari hasil perbandingan tersebut, kita dapat mengambil kesimpulan bahwa gerak vertikal ke bawah termasuk gerak lurus berubah beraturan. Suatu benda yang melakukan GLBB, mempunyai percepatan yang tetap atau konstan. Benda yang melakukan gerak vertikal ke bawah mendapatkan percepatan dari adanya gaya gravitasi bumi. Percepatan yang dimiliki benda tersebut sebesar percepatan gravitasi (g). Persamaan pada GLBB berlaku pada gerak vertikal ke bawah dengan mengganti percepatan (a) dengan percepatan gravitasi (g) dan mengganti faktor perpindahan (s) dengan perubahan ketinggian benda (h). Jadi, pada gerak vertikal ke bawah berlaku persamaan-persamaan sebagai berikut. vvgtvvghhvtgttttt==020202212+++= Keterangan: vt = kecepatan benda saat t s (m/s) v0 = kecepatan awal benda (m/s)5. Bus Raharja melaju dengan kelajuan 72 km/jam. Pada jarak 50 meter dari lampu lalu-lintas, supir bus melihat lampu merah menyala. Ia kemudian mengerem laju busnya. Berapakah perlambatan yang harus diberikan agar bus berhenti tepat disamping lampu lalu-lintas dalam waktu 3 sekon?Gambar 3.7 Contoh benda yang bergerak vertikal ke bawah.yoytht Gerak Lurus75 g = percepatan gravitasi (m/s2) ht = ketinggian benda pada saat t (m) t = waktu jatuh (s) Satu hal yang perlu diingat adalah ht diukur dari kedudukan benda semula ke bawah, bukan dari tanah. Berdasarkan gambar 3.8, ht dapat dihitung dari persamaan: ht = y0 – ytSehingga, ketinggian (posisi) benda pada saat t (yt) dapat dicari dengan rumus: yyvtgtyyvtgttt0020021212−+−−== Keterangan: yt = posisi benda saat t (m) y0 = posisi benda mula-mula (m) Benda yang bergerak vertikal ke bawah terkadang mempunyai kecepatan awal sama dengan nol. Gerak vertikal ke bawah dengan kecepatan awal sama dengan nol disebut gerak jatuh bebas. Dengan mensubstitusikan v0= 0, pada gerak jatuh bebas berlaku persamaan-persamaan berikut. vgtvghhvgttt===2222 Sementara itu, yygthgtt==0221212− thg=2 Waktu t pada persamaan tersebut adalalah waktu yang dibutuhkan benda untuk sampai di tanah atau lantai. Untuk mengetahui penerapan persamaan-persamaan tersebut, per-hatikan contoh berikut.Mozaik Galileo Galilei (1564-1642) seorang ilmuwan Italia. Kajiannya tentang dalil Archimedes mengantarkan pada kesimpulan bahwa semua benda jatuh dengan kecepatan yang sama. Untuk membuktikan kesimpulannya, Galileo menjatuhkan dua beban dengan berat yang berbeda dari puncak menara Pisa. Pada waktu itu orang percaya bahwa benda yang lebih berat akan sampai di tanah terlebih dahulu. Namun, Galileo membuktikan bahwa kedua benda menghantam tanah pada waktu yang hampir sama. Lafferty, Peter, 2000vvgtvvghhvtgttttt===020202212−−−yyvtgtt=00212+−vvvghtt=2022−hvgmaks=022Fisika Kelas X78 Sebagai ajang untuk melatih kemampuan kalian, kerjakan Uji Kompetensi berikut. Uji Kompetensi1. Sebuah kapur jatuh dari meja. Waktu yang diperlukan untuk sampai di lantai adalah 0,5 sekon. Percepatan gravitasi ditempat itu adalah 9,8 m/s2.a. Berapakah kecepatan kapur saat menyentuh lantai? b. Berapakah ketinggian meja?2. Seseorang menjatuhkan batu dari atas tebing setinggi 40 m. Jika batu dihempaskan dengan kecepatan 10 m/s lurus ke bawah, dan = 10 m/s2, tentukan:a. waktu yang dibutuhkan batu untuk sampai di dasar tebing,b. ketinggian batu dari dasar tebing setelah 0,5 sekon,c. kecepatan batu setelah 1 sekon. 3. Sebuah bola dilemparkan ke atas dengan kecepatan 20 m/s. a. Berapakah tinggi maksimum yang dicapai bola?b. Berapa lamakah bola di udara?c. Berapakah kecepatan bola pada saat t = 2 s?4. Seseorang melepaskan anak panah lurus ke atas dengan kecepatan 20 m/s. Pada saat yang bersamaan dengan lepasnya anak panah dari busurnya, seekor burung terbang dari puncak menara dengan kecepatan 10 m/s ke arah orang tersebut. Jika tinggi menara 20 meter dan jaraknya 20 meter dari orang tersebut, apakah anak panah akan mengenai burung itu? 1. Kecepatan (velocity) adalah kelajuan suatu benda dalam arah tertentu. Kecepatan didefinisikan sebagai perpindahan yang ditempuh benda dalam selang waktu tertentu. Kecepatan benda dapat dirumuskan sebagai: vst=Δ2. Kecepatan sesaat adalah total perpindahan yang ditempuh suatu benda selang waktu yang sangat pendek dan dirumuskan: vtst=lim0ΔΔΔ→3. Pada gerak lurus beraturan (GLB) berlaku persamaan: vvt=0 svtssvtt==+04. Percepatan (acceleration) adalah perubah an kelajuan persatuan waktu dalam arah tertentu. avtvvtt==t00ΔΔ−−5. Pada gerak lurus berubah beraturan (GLBB) berlaku persamaan-persamaan: vvatvvassvtatssvtatttt=+=+=+=++02020200221212 Inti Sari Gerak Lurus79Telaah IstilahAcceleration Percepatan yaitu laju perubahan kecepatan pada selang waktu tertentuDecceleration PerlambatanJarak (Distance)Panjang lintasan yang ditempuh benda Perpindahan (Displacement) Perubahan posisi suatu benda pada arah tetentuGLB Gerak lurus beraturanGLBB Gerak lurus berubah beraturan Kecepatan (Velocity) Perpindahan pada arah tertentu dalam selang waktu tertentuKelajuan (Speed)Jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu6. Pada gerak vertikal ke bawah berlaku persa-maan-persamaan: vvgtvvghhvtgtyyvtgttttt=+=+=+=−−020202002212127. Pada gerak vertikal ke atas berlaku persa-maan-persamaan: vvgtvvghhvtgtyyvtattttt==−=−=+−−00222012200122Ulangan Harian A Pilihlah jawaban yang paling tepat1. Benda dikatakan bergerak jika . . . . a. mengalami perubahan kecepatan b. mengalami perpindahan c. mengalami perubahan percepatan dari percepatan semula d. mengalami perubahan kedudukan dari kedudukan sebelumnya e. mengalami perubahan jarak dari jarak sebelumnya2. Sebuah sepeda motor menempuh jarak 150 km dalam waktu 3 jam. Kelajuan motor tersebut adalah . . . . a. 20 km/jam b. 30 km/jam c. 40 km/jam d. 50 km/jam e. 60 km/jam3. Mobil bergerak ke arah barat. Dalam waktu 1 jam, mobil tersebut menempuh jarak 42 km. 2 jam kemudian, mobil menempuh jarak 100 km. Kelajuan rata-rata mobil tersebut adalah . . . . a. 21 km/jam b. 33,3 km/ jam c. 47,3 km/ jam d. 71 km /jam e. 92 km/jam4. Sinar laser digunakan untuk mengukur jarak sebuah benda langit dari bumi. Laser tersebut ditembakkan ke benda langit tersebut dan memantul kembali ke bumi. Jika selang waktu yang dibutuhkan laser hingga sampai ke bumi lagi adalah 4 s dan kelajuan sinar laser 3 × 108 m/s, maka jarak benda langit tersebut dari bumi adalah . . . .Fisika Kelas X80 a. 1,2 × 109 m b. 1,2 × 108 m c. 6 × 109 m d. 6 × 108 m e. 1,5 × 108 m5. Gerak benda pada lintasan lurus dan mempunyai kecepatan tetap disebut . . . . a. gerak lurus berubah beraturan b. gerak lurus berubah tak beraturan c. gerak lurus yang tetap d. gerak lurus beraturan e. gerak lurus berubah tak beraturan 6. Perpindahan sebuah benda ditunjukkan oleh grafik. Pernyataan yang benar dari grafik tersebut adalah . . . . a. kelajuan benda 1 m/s b. benda berpindah sejauh 1 m tiap 2 sekon c. benda bergerak dalam waktu 4 sekon d. percepatan benda 1 m/s2 e. benda diam7. Kelajuan jalan seseorang ditunjukkan pada grafik berikut. Pernyataan yang benar dari grafik tersebut adalah . . . . a. orang bergerak tanpa kelajuan awal b. B ke C menunjukkan perlambatan c. C ke D menunjukkan kelajuan d. C ke D menunjukkan kelajuan kon-stan e. pelari berhenti di titik D8. Sebuah kereta bergerak dari arah barat dengan kelajuan awal 72 km/jam. Saat mendekati stasiun, kereta direm dengan perlambatan tetap selama 15 menit. Di stasiun kereta berhenti selama 4 menit. Kemudian, kereta berjalan dengan per-cepatan tetap. Dalam waktu 5 menit kecepatan kereta adalah 60 km/jam. Grafik kelajuan terhadap waktu di bawah ini yang menunjukkan perjalan-an kereta tersebut adalah . . . . a. b. c. d. e. Next >