Menentukan Percepatan Pada Gerak Lurus Berubah Beraturan Glbb

Per­cepatan meru­pakan besaran yang meny­atakan laju perge­ser­an kecepatan sebuah ben­da di saat berg­er­ak. Menen­tukan per­cepatan ben­da meru­pakan salah satu ver­si soal yang biasa kelu­ar dalam pem­ba­hasan ger­ak lurus bergan­ti berat­u­ran (GLBB). Besar per­cepatan yang diala­mi oleh ben­da sepa­dan den­gan besar perge­ser­an kecepatan­nya. Jika ben­da tidak men­gala­mi per­cepatan , maka kecepatan ben­da akan tetap. Pada ger­ak lurus bergan­ti berat­u­ran , kecepatan ben­da bergan­ti secara teror­gan­isir alasan­nya meru­pakan ben­da men­gala­mi per­cepatan kon­stan. Pada poten­si ini , Bahan men­car ilmu seko­lah akan mem­ba­has bagaimana cara menyelek­si per­cepatan ben­da menu­rut besaran-besaran yang dike­nali dalam soal. Tapi sebelum itu , ada baiknya jikalau kita menyak­sikan rumus dasar per­cepatan pada GLBB.

Konsep Dasar Percepatan

Per­cepatan sebuah ben­da meny­atakan laju perge­ser­an kecepatan ben­da dalam sat­u­an wak­tu ter­ten­tu. Peruba­han kecepatan ter­ma­suk dua hal yang pal­ing laz­im , yakni kenaikan atau penu­runan kecepatan. Keti­ka kecepatan ben­da meningkat , maka ben­da dibi­lang men­gala­mi per­cepatan. Seba­liknya , di saat kecepatan menu­run , bermak­na ben­da men­gala­mi per­lam­bat­an.

Bacaan Lain­nya

Berdasarkan nilai atau cara ker­janya , per­cepatan dibedakan men­ja­di dua macam , yakni :
1). Per­cepatan posi­tif (+a) : mem­per­cepat ger­ak ben­da
2). Per­cepatan negatif (-a) : mem­per­lam­bat ger­ak ben­da.

Rumus Per­cepatan:

a = ΔV  = Vt — Vo
Δt t

Keteran­gan :
a = per­cepatan ben­da (m/s2)
ΔV = perge­ser­an kecepatan (m/s)
Δt = perge­ser­an wak­tu (s)
Vt = kecepatan ben­da pada titik ter­ten­tu (m/s)
Vo = kecepatan per­mu­laan ben­da (m/s).

Per­cepatan yang berni­lai posi­tif biasanya dipa­ha­mi selaku per­cepatan. Per­cepatan posi­tif muncul akhir gaya ter­ten­tu yang melakukan peker­jaan sear­ah den­gan arah ger­ak sehing­ga kecepatan ben­da kian bertam­bah. Aki­bat per­cepatan , kecepatan ben­da pada titik ter­ten­tu akan lebih besar dari kecepatan mulanya (Vt > Vo).

Menentukan besar percepatan pada GLBB

Seba­liknya , per­cepatan yang berni­lai negatif dipa­ha­mi selaku per­lam­bat­an. Per­lam­bat­an muncul alasan­nya meru­pakan adanya gaya ter­ten­tu yang melakukan peker­jaan berten­tan­gan arah den­gan arah ger­ak sehing­ga gaya terse­but meng­ha­lan­gi ger­ak ben­da. Aki­bat­nya , kecepatan ben­da menu­run. Dalam hal ini , kecepatan ben­da pada titik ter­ten­tu akan lebih kecil dari kecepatan mulanya (Vt < Vo).

Tan­da posi­tif dan negatif pada per­cepatan ini sung­guh pent­ing untuk dipa­ha­mi alasan­nya meru­pakan jikalau salah meng­gu­nakan tan­da dalam rumus maka perki­raan akan salah. Salah satu cara untuk memerik­sanya meru­pakan den­gan menyak­sikan besar kecepatan per­mu­laan dan besar kecepatan ben­da sehabis t detik.

Jika ben­da men­gala­mi per­cepatan posi­tif , bermak­na ben­da diper­cepat. Itu artinya kecepatan­nya bertam­bah. Den­gan demikian , dalam perki­raan besar kecepatan ben­da sehabis t detik mesti lebih besar dari kecepatan awal­nya. Jika pada perki­raan nilai Vt lebih kecil dari Vo pada­hal ben­da men­gala­mi per­cepatan , maka tan­da dalam rumus atau perki­raan kita masih salah.

Begi­t­upu­la jikalau ben­da men­gala­mi per­cepatan negatif. Jika ben­da diper­lam­bat , kecepatan sehabis t detik men­ja­di lebih kecil dari kecepatan awal­nya. Kapriko­r­nus , jikalau pada perki­raan kita per­oleh nilai Vt lebih besar dari Vo pada­hal ben­da men­gala­mi per­lam­bat­an , bermak­na ada yang salah dalam rumus atau perki­raan kita.

Baca juga : Menen­tukan Besar Kecepatan Awal pada GLBB.

Rumus Menentukan Percepatan Benda pada GLBB

Per­cepatan yang diala­mi oleh sebuah ben­da pada ger­ak lurus bergan­ti berat­u­ran , sang­gup dipu­tuskan den­gan meng­gu­nakan rumus-rumus dasar GLBB sesuai den­gan besaran-besaran apa saja yang dike­tahui. Untuk mengin­gat kem­bali , berikut tiga rumus dasar GLBB:
1). Vt = Vo ± at
2). Vt2 = Vo2 ± 2as
3). s = Vo.t ± ½at2

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

Peng­gu­naan tan­da tam­bah dan tan­da kurang (±) bergan­tung pada nilai per­cepatan­nya. Jika ben­da diper­cepat , gunakan tan­da tam­bah. Jika ben­da diper­lam­bat , gunakan tan­da kurang.

#1 Peruba­han Kecepatan dan Wak­tu Dike­tahui
Jika besar kecepatan ben­da sehabis t detik , kecepatan per­mu­laan ben­da , dan usang ben­da berg­er­ak dike­nali dalam soal , maka per­cepatan ben­da sang­gup dipu­tuskan den­gan rumus per­ta­ma GLBB atau den­gan rumus per­cepatan yang diba­has di atas.

Con­toh 1 :
Sebuah ben­da mula-mula berg­er­ak den­gan kecepatan 20 m/s. Pada detik ke‑4 , kecepatan ben­da men­jel­ma 36 m/s. Ten­tukan­lah per­cepatan yang diala­mi oleh ben­da terse­but.

Pem­ba­hasan :
Dik : Vt = 36 m/s , Vo = 20 m/s , t = 4 s
Dit : a = .… ?

Pada soal dike­nali bah­wa besar kecepatan sehabis t detik lebih besar dari kecepatan awal­nya. Itu artinya , ben­da men­gala­mi per­cepatan (+a). Kapriko­r­nus rumus­nya meng­gu­nakan tan­da tam­bah selaku berikut.

Per­cepatan ben­da:
⇒ Vt = Vo + at
⇒ 36 = 20 + a(4)
⇒ 36 — 20 = 4a
⇒ 16 = 4a
⇒ a = 4 m/s2.

Jadi , per­cepatan ben­da terse­but meru­pakan 4 m/s2.

Con­toh 2 :
Sebuah ben­da berg­er­ak lurus bergan­ti berat­u­ran den­gan kecepatan mula-mula 16 m/s. Jika pada detik ke‑8 kecepatan ben­da sama den­gan 4 kali kecepatan mulanya , maka ten­tukan­lah per­cepatan ben­da terse­but.

Pem­ba­hasan :
Dik : t = 8 s , Vo = 16 m/s , Vt = 4Vo
Dit : a = … ?

Per­cepatan ben­da:
⇒ a = ΔV/Δt
⇒ a = (Vt — Vo)/(8 — 0)
⇒ a = (4Vo — Vo)/8
⇒ a = 3Vo/8
⇒ a = 3(16)/8
⇒ a = 48/8
⇒ a = 6 m/s2.

Jadi , per­cepatan ben­da terse­but meru­pakan 6 m/s2.

#2 Kecepatan Awal , Per­pin­da­han , dan Wak­tu Dike­tahui
Jika kecepatan per­mu­laan , per­pin­da­han ben­da , dan usang ben­da berg­er­ak dike­nali , maka per­cepatan ben­da sang­gup dijum­lah meng­gu­nakan rumus keti­ga GLBB.

Con­toh soal:
Sebuah kendaraan bero­da empat berg­er­ak lurus bergan­ti berat­u­ran den­gan kecepatan per­mu­laan 40 m/s. Jika dalam wak­tu 4 detik kendaraan bero­da empat sang­gup men­em­puh jarak sejauh 60 meter , maka ten­tukan­lah per­cepatan mobil.

Pem­ba­hasan :
Dik : Vo = 40 m/s , s = 60 m , t = 4 s
Dit : a = … ?

Per­cepatan mobil:
⇒ s = Vo.t + ½at2
⇒ 60 = 40(4) + ½a (4)2
⇒ 60 = 160 + 8a
⇒ 60 — 160 = 8a
⇒ ‑100 = 8a
⇒ a = ‑12 ‚5 m/s2.

Kare­na nilai per­cepatan­nya negatif , bermak­na kendaraan bero­da empat diper­lam­bat den­gan per­lam­bat­an sebe­sar 12 ‚5 m/s2.

#3 Kecepatan Awal , Kecepatan Sete­lah t detik , dan Per­pin­da­han Dike­tahui
Jika kecepatan per­mu­laan , kecepatan sehabis t detik , dan besar per­pin­da­han ben­da dike­nali dalam soal , maka besar per­cepatan ben­da sang­gup dijum­lah den­gan rumus ked­ua GLBB.

Con­toh soal:
Sebuah ben­da diper­cepat sehing­ga kecepatan­nya bergan­ti dari 20 m/s men­ja­di 40 m/s. Jika dalam kurun wak­tu terse­but ben­da berpin­dah sejauh 60 meter , maka pastikan per­cepatan ben­da.

Pem­ba­hasan :
Dik : Vt = 40 m/s , Vo = 20 m/s , s = 60 m
Dit : a = … ?

Per­hatikan bah­wa Vt > Vo maka ben­da men­gala­mi per­cepatan posi­tif (+a). Kapriko­r­nus , pada rumus gunakan tan­da tam­bah selaku berikut.

Per­cepatan ben­da:
⇒ Vt2 = Vo2 + 2as
⇒ 402 = 202 + 2a (60)
⇒ 1600 = 400 + 120a
⇒ 1600 — 400 = 120a
⇒ 1200 = 120a
⇒ a = 10 m/s2.

Jadi , per­cepatan ben­da terse­but meru­pakan 10 m/s2.

Baca juga : Kecepatan Sesaat Ben­da di Tititk Ter­ten­tu pada GLBB.

Share ke Face­book »Share ke Twit­ter »
Cafeberita.com meru­pakan blog ihw­al materi bela­jar. Gunakan sug­uhan atau pen­car­i­an untuk men­da­p­atkan materi men­car ilmu yang ingin dipela­jari.

Pos terkait