Posisi Dan Perpindahan Pada Gerak Lurus Berubah Beraturan Glbb

Posisi yaitu kedudukan suatu benda terhadap titik contoh tertentu atau lokasi dimana suatu benda berada. Suatu benda dikatakan bergerak jikalau benda tersebut berpindah posisi ditinjau dari suatu titik contoh tertentu dan dalam selang waktu tertentu. Sementara perpindahan yaitu besarnya perubahan posisi atau selisih antara posisi simpulan benda dengan posisi awalnya. Perpindahan ialah bemasukan vektor yang mempunyai besar dan arah. Meski mempunyai satuan dan terkadang nilainya sama, perpindahan sangat jauh tidak sama dengan jarak. Pada peluang ini, Bahan berguru sekolah akan mengulas bagaimana cara memilih posisi dan perpindahan benda pada gerak lurus berubah beraturan. Tapi sebelum mengulas cara memilih posisi dan perpindahan, ada baiknya kita memahami perbedaan antara posisi, perpindahan, dan jarak terlebih lampau.

Jarak Tempuh dan Perpindahan

Jarak tempuh dan perpindahan yaitu dua bemasukan yang tidak sama. Dalam sebuah gerak lurus, kedua bemasukan ini sanggup saja mengatakan nilai yang sama besar tetapi harus tetap dipahami perbedaannya. Perpindahan benda menyatakan perubahan posisi benda sedangkan jarak tempuh yaitu panjang lintasan yang ditempuh benda.

Poin penting yang membedakan antara perpindahan dan jarak tempuh yaitu jenis bemasukannya. Perpindahan yaitu bemasukan vektor yang mempunyai nilai dan arah sehingga seringkali ditetapkan dalam nilai dan arahnya. Sedangkan jarak tempuh yaitu bemasukan skalar yang spesialuntuk mempunyai nilai saja.

Besar perpindahan ditentukan menurut posisi awal dan posisi simpulan sedangkan besar jarak tempuh ditentukan menurut panjang lintasan yang sudah dilalui oleh benda. Pada beberapa kasus, besar jarak tempuh benda lebih besar dibanding perpindahannya sebab perpindahan harus memperhatikan arah juga.

Misal sebuah benda bergerak dari titik A ke titik B yang berjarak 10 meter., kemudian bergerak terus ke titik C yang berjarak 5 meter dari titik B. Dari titik C, benda kembali bergerak ke titik B.

Pada masalah tersebut, besar jarak tempuh yang dilakukan oleh benda sama dengan panjang lintasan yang sudah dilaluinya, yaitu mulai dari titik A-B-C-B sebagai diberikut:
⇒ s = jarak AB + jarak BC + jarak CB
⇒ s = 10 + 5 + 5
⇒ s = 20 m

Selanjutnya mari kita tinjau perpindahan benda. Perpindahan dilihat menurut posisi simpulan dan posisi awalnya. Karena posisi simpulan benda yaitu di titik B, maka besar perpindahan benda sama dengan jarak antara titik A dan titik B:
⇒ s = posisi simpulan - posisi awal
⇒ s = jarak AB
⇒ s = 10 m

Jadi, pada masalah di atas, besar perpindahan benda lebih kecil dari jarak tempuhnya. Besar perpindahan benda yaitu 10 meter sedangkan jarak tempuhnya yaitu 20 meter. Posisi simpulan benda yaitu di titik B.

Baca juga : Percepatan (a) Pada Gerak Lurus Berubah Beraturan.

Menentukan Besar Perpindahan Benda pada GLBB

Sama ibarat pembahasan-pembahasan sebelumnya wacana GLBB, kita sanggup memanfaatkan rumus dasar GLBB untuk memilih besar perpindahan benda sehabis bergerak selama t detik. Rumus yang dipakai diubahsuaikan menurut bemasukan-bemasukan apa saja yang diketahui dalam soal.

Berikut tiga rumus dasar GLBB:
1). Vt = Vo ± at
2). Vt² = Vo² ± 2as
3). s = Vo.t ± ½a.t²

Penggunaan tanda tambah atau kurang () bergantung pada nilai percepatannya (a). Jika benda dipercepatan (a positif), maka gunakan tanda tambah. Sebaliknya, jikalau benda diperlambat (a negatif) maka gunakan tanda kurang.

#1 Kecepatan Awal, Percepatan, dan Waktu Diketahui
Jika kecepatan awal, percepatan, dan usang benda bergerak diketahui dalam soal, maka besar perpindahan benda sanggup dihitung menurut rumus dasar GLBB yang ketiga, yaitu sebagai diberikut:

s = Vo.t ± ½a.t2

Keterangan :
s = besar perpindahan benda (m)
Vo = kecepatan awal benda (m/s)
a = percepatan benda (m/s²)
t = usang benda bergerak (s).

misal Soal :
Sebuah kendaraan beroda empat melaju dengan kecepatan awal 40 m/s. Jika kendaraan beroda empat mengalami percepatan konstan sebesar 5 m/s², maka tentukanlah besar perpindahan kendaraan beroda empat pada detik ke-4.

Pembahasan :
Dik : Vo = 40 m/s, a = 5 m/s² , t = 4 s
Dit : s = ... ?

Besar perpindahan mobil:
⇒ s = Vo.t + ½a.t²
⇒ s = 40 (4) + ½(5).(4)²
⇒ s = 160 + 40
⇒ s = 200 m

Jadi, pada detik ke-4 kendaraan beroda empat sudah berpindah sejauh 200 meter.

#2 Kecepatan Sesudah t detik, Kecepatan Awal, dan Percepatan Diketahui
Jika kecepatan benda sehabis t detik, kecepatan awal, dan percepatannya diketahui dalam soal, maka besar perpindahan benda sanggup dihitung memakai rumus dasar GLBB yang kedua, yaitu sebagai diberikut:

Vt2 = Vo2 ± 2as

Keterangan :
Vt = kecepatan sehabis t detik (m/s)
Vo = kecepatan awal benda (m/s)
a = percepatan benda (m/s²)
s = besar perpindahan benda (m).

misal Soal :
Jika sebuah benda yang bergerak dengan kecepatan awal 50 m/s diperlambat dengan perlambatan konstan sebesar 10 m/s², maka tentukanlah besar perpindahan benda hingga benda berhenti.

Pembahasan :
Dik : Vo = 50 m/s, a = 10 m/s², Vt = 0
Dit : s = ... ? 

Pada soal ditanya perindahan hingga benda berhenti. Kata berhenti berarti kecepatan simpulan benda sama dengan nol (Vt = 0). Karena benda diperlambat perhatikan tanda operasi pada rumus yang kita gunakan, yaitu tanda kurang.

Besar perpindahan benda:
⇒ Vt² = Vo² − 2as
⇒ 0² = 50² − 2(10) s
⇒ 0 = 2500 − 20s
⇒ 20s = 2500
⇒ s = 125 m

Jadi, benda tersebut berpindah sejauh 125 meter dari posisi awalnya.

#3 Kecepatan Sesudah t detik, Percepatan, dan Waktu Diketahui
Jika yang diketahui yaitu kecepatan sehabis t detik, percepatan, dan waktu, maka untuk memilih besar perpindahan benda, kita sanggup memilih besar kecepatan awalnya terlebih lampau memakai rumus dasar GLBB yang pertama, sebagai diberikut:

Vt = Vo ± at

Keterangan :
Vt = kecepatan sehabis t detik (m/s)
Vo = kecepatan awal benda (m/s)
a = percepatan benda (m/s²)
t = usang benda bergerak (s).

Selanjutnya, sehabis kecepatan awal benda diperoleh, besar perpindahan benda sanggup dihitung memakai rumus dasar GLBB yang kedua atau yang ketiga.

misal Soal :
Sebuah benda yang bergerak lurus berubah beraturan mempunyai kecepatan sebesar 16 m/s pada detik ke-4. Jika benda tersebut dipercepat dengan percepatan sebesar 2 m/s², maka tentukanlah besar perpindahan benda pada detik ke-10.

Pembahasan :
Dik : Vt = 16 m/s, t₁ = 4s, a = 2 m/s², t₂ = 10 s
Dit : s = .... ? untuk t₂

Pertama, kita tentukan kecepatan awal benda:
⇒ Vt = Vo + a.t₁
⇒ 16 = Vo + 2(4)
⇒ 16 = Vo + 8
⇒ Vo = 16 - 8
⇒ Vo = 8 m/s

Selanjutnya, besar perpindahan benda pada detik ke-10:
⇒ s = Vo.t + ½a.(t₂)²
⇒ s = 8(10) + ½(2).(10)²
⇒ s = 80 + 100
⇒ s = 180 m

Jadi, besar perpindahan benda pada detik ke-10 yaitu 180 meter.

Baca juga : Menentukan Kecepatan Awal (Vo) pada Gerak Lurus Berubah Beraturan.

Menentukan Posisi Benda Sesudah t Detik

Posisi benda sehabis bergerak selama sekian detik bergantung pada besar perpindahannya. Jika posisi benda sehabis t detik sama dengan posisi awalnya atau tidak terjadi perubahan, maka benda dikatakan tidak mengalami perpindahan atau perpindahannya sama dengan nol.

Hubungan antara perpindahan dan posisi ditetapkan dengan rumus:

xt = xo + s

Keterangan :
xt = posisi benda sehabis t detik (m)
xo = posisi benda mula-mula (m)
s = besar perpindahan benda (m).

misal Soal :
Sebuah benda berada pada jarak 20 meter di depan sebuah gedung. Jika benda tersebut bergerak menjauhi gedung dengan kecepatan 10 m/s dan percepatan tetap sebesar 2 m/s², maka tentukanlah posisi benda sehabis bergerak selama 4 detik terhadap gedung tersebut.

Pembahasan :
Dik : xo = 20 m, Vo = 10 m/s, a = 2m/s², t = 4 s
Dit : xt = ... ?

Langkah pertama kita tentukan besar perpindahan benda:
⇒ s = Vo.t + ½ a.t²
⇒ s = 10 (4) + ½ (2) (4)²
⇒ s = 40 + 16
⇒ s = 56

Posisi benda sehabis t detik :
⇒ xt = xo + s
⇒ xt = 20 + 56
⇒ xt = 76 m

Jadi, posisi benda tersebut sehabis 4 detik yaitu 76 meter di depan gedung.

Baca juga : Menentukan Kecetepatan Sesudah t detik (Vt) pada GLBB.