GERAK LURUS
BERUBAH BERATURAN ( GLBB)
Ciri-ciri
GLBB :
a.
Lintasanya harus lurus
b.
Pertambahan atau
pengurangan kecepatan dalam selang waktu yang sama adalah tetap
c.
Besar percepatannya
konstan.
d.
Mengalami perubahan
kecepatan
I. Tujuan :
1. Menentukan besarnya
percepatan yang terjadi dari suatu gerak lurus berubah beraturan.
2. Mampu menentukan besarnya
kecepatan dari suatu gerak jatuh bebas.
II. Alat – Alat
Bahan
1.
Sumber tegangan ( Catu Daya ) 1. Pita kertas
2.
Stop Watch
2. Kertas karbon
3.
Ticker timer
3. Selotif ( lem )
4.
Kabel
5.
Papan peluncur
6.
Troli
7.
Mistar
TEORI PENUNJANG
Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak benda
dalam lintasan garis lurus dengan percepatan tetap. Percepatan ini dapat
berupa perubahan kecepatan yang semakin cepat atau semakin berkurang
(perlambatan). GLBB memiliki percepatan tetap karena pertambahan
kecepatan rata-ratanya sama besar dalam selang waktu yang sama besar pula.
Grafik
dibawah ini menggambarkan hubungan yang terjadi pada GLBB ;
Untuk
GLBB yang memiliki kecepatan awal (Vo), maka ;
dimana
:
S
= jarak (m)
t
= selang waktu (s)
Vo
= kecepatan awal (m/s)
Vt
= kecepatan akhir (m/s)
a
= percepatan (m/s2)
Pada
selang waktu t, terjadi perubahan kecepatan (∆v) dari Vo menjadi Vt
, sehingga kecepatan rata-rata dapat dituliskan,
Apabila
persamaan (1) dan (2) digabung, akan didapat ,
Kita
ketahui bahwa untuk mencari jarak (S),dapat digunakan
rumus
bila
persamaan (1) dan (2) dimasukan ke dalam rumus itu maka diperoleh ;
PROSEDUR PERCOBAAN
1. Gerak Lurus Berubah Beraturan.
Persiapan Percobaan
1.
Menyambung rel presisi dengan
penyambung rel dan memasang kaki rel pada kedua ujung rel.
2.
Memasang perekam waktu pada ujung
kiri rel presisi dan memasang katrol rel pada ujung kanan rel.
3.
Memasang kereta dinamika yang
dilengkapi beban di sebelah kanan perekam waktu.
4.
Memasang kertas perekam waktu dan
menjepit ujung kertas pada kereta dinamika.
5.
Menghubungkan catu daya ke sumber
listrik (PLN), kemudian memilih tegangan catu daya 12 volt DC.
6.
Menghubungkan kabel perekam
waktu catu daya.
Langkah Percobaan
1.
Meletakkan balok bertingkat di dekat
ujung kiri rel presisi, memegang kereta, kemudian mengangkat ujung kiri rel
presisi untuk diletakkan pada tangga pertama balok bertingkat. Merapatkan
posisi pada perekam waktu.
2.
Menghidupkan perekam waktu bersamaan
dengan melepaskan kereta dan mengukur lama pergerakan dengan menggunakan stopwatch.
3.
Mematikan perekam waktu pada saat
kereta berhenti.
4.
Mengeluarkan kertas perekam dan
mengamati jarak titik-titik data.
5.
Mengulangi langkah 1-4 dengan
terlebih dahulu meletakkan ujung kiri rel presisi pada tangga balok bertingkat.
6.
Menyusun potongan-potongan kertas
perekam dalam milimater blok.
DATA PERCOBAAN
Gerak Lurus Berubah Beraturan
Rumus kecepatan ;
Karena benda bergerak dari keadaan diam, maka Vo = 0
Rumus
percepatan ;
Rumus waktu tempuh ;
Tabel Hasil Percobaan
Ketinggian
|
S (m)
|
t (s)
|
V (m/s)
|
a (m/s2)
|
Rendah
|
1,00
|
6,40
|
0,32
|
0,05
|
Sedang
|
1,00
|
3,20
|
0,64
|
0,20
|
Tinggi
|
1,00
|
2,20
|
0,91
|
0,41
|
Grafik pada lampiran
4, 5, dan 6.
Jika jarak 1,5m maka waktu yang ditempuh adalah :
Ketinggian
|
S (m)
|
a (m/s2)
|
t (s)
|
Rendah
|
1,50
|
0,05
|
7,74
|
Sedang
|
1,50
|
0,20
|
3,87
|
Tinggi
|
1,50
|
0,41
|
2,71
|
Pembahasan
Pembahasan
GLBB
Pada percobaan GLBB, dapat dilihat dari tabel hasil
percobaan bahwa ketinggian berpengaruh pada percepatan (a). Kereta dinamika
pada ketinggian rendah (tingkat balok kesatu) mengalami percepatan 0,05m/s2,
sedangkan pada ketinggian sedang (tingkat
balok kedua) mengalami percepatan 0,20 m/s2, dan pada balok tingkat ketiga percepatannya 0,41
m/s2 .
Perbedaan ini dapat disebabkan karena tinggi-rendahnya balok membentuk
kemiringan yang berbeda. Sudut kemiringan (α) ini yang nantinya berpengaruh
pada percepatan.
Dari rumus diatas terlihat bahwa sudut kemiringan (sin α) berbanding
lurus dengan percepatan (a). Oleh karena itu, semakin besar nilai sudut
kemiringan (ketinggian balok bertingkat) semakin besar pula nilai percepatan.
Jika jaraknya ditambah (missal pada soal S = 1,50m) maka
setelah melakukan perhitungan, waktu yang ditempuh pun semakin bertambah
atau lebih besar dari waktu pada jarak percobaan (S = 1,00m), secara berurut
hasilnya yaitu : 7,74s , 3,87s , 2,71s. Digunakan variabel
percepatan (a) untuk mencari waktu tempuh (t) karena a bernilai tetap pada
GLBB.
Kesimpulan
Berdasarkan tabel hasil percobaan, dapat disimpulkan bahwa
percepatan pada GLBB sebanding dengan sudut kemiringan, semakin tinggi tingkat
balok semakin besar sudut kemiringan sehingga nilai percepatan pun semakin
besar, hal ini relevan dengan Hukum II Newton.