Gerak Lurus Beraturan (Kecepatan Tetap)

Benda dikatakan bergerak apabila posisinya berubah terhadap suatu acuan. Gerak beraturan mengacu pada jenis gerak ketika jarak yang ditempuh oleh objek selalu sama tiap detik (kelajuan tetap), atau ketika kelajuan objek berubah dengan besar yang sama tiap detik (percepatan tetap). Pada bagian ini kita akan membahas gerak lurus beraturan, yaitu gerak dengan kecepatan tetap.

1. Jarak vs Perpindahan

• Jarak (distance) adalah besaran skalar, merupakan panjang lintasan sesungguhnya yang ditempuh oleh benda.
• Perpindahan (displacement) adalah besaran vektor, yang merupakan perubahan posisi benda terhadap acuannya.

Misalnya benda bergerak 10 m ke utara, kemudian 10 m ke selatan, maka jarak yang ditempuh adalah 20 m, sedangkan perpindahannya adalah 0 m. Kemudian pada gambar terlihat bahwa jarak yang ditempuh misalnya 80 m, perpindahannya hanya 10 m (karena diukur lurus).

Tahukah kamu pada kendaraan terdapat odometer yang berguna untuk mengukur jarak yang sudah ditempuh kendaraan (berguna kalau mau servis). Apa jadinya apabila odometer mengukur perpindahan? Pastinya akan selalu 0, berangkat dari rumah lalu pulang lagi ke rumah. Ingat juga bahwa perpindahan diukur dari poin A ke poin B dengan garis lurus.

2. Kelajuan vs Kecepatan
Kelajuan (speed) adalah besaran skalar, yaitu jarak dibagi dengan waktu untuk menempuh jarak tersebut.
\[\bar{v} = \frac{d}{t}\] \(\bar{v}\): kelajuan rata-rata
d: distance (jarak)
t: time (waktu)

Kecepatan (velocity) adalah besaran vektor, yaitu perpindahan dibagi dengan waktu yang diperlukan untuk berpindah.
\[\mathbf{\bar{v}} = \frac{\Delta\mathbf{s}}{\Delta t}\] \(\mathbf{\bar{v}}\): kecepatan rata-rata
\(\Delta\mathbf{s}\): perpindahan pada lintasan lurus (straight displacement)
\(\Delta t\): time (selisih waktu)

Perhatikan bahwa besaran vektor sesuai aturan standar sebaiknya dicetak tebal agar tidak tertukar dengan besaran skalar.
Note: untuk mempermudah mengingat sebaiknya pahami besaran-besaran tersebut dalam bahasa Inggris, karena sering rancu apabila speed diterjemahkan dengan kecepatan.

3. Gerak Beraturan (Kelajuan Tetap)
Gerak beraturan adalah gerak dengan kelajuan yang tetap atau percepatan nol. Dalam hal ini kita mengabaikan arah dari gerak benda. Dalam gerak ini kita tidak peduli bahwa gerak tersebut akan lurus atau berkelok-kelok. ^[1]
\[\bar{v} = \frac{d}{t}\] \(\bar{v}\): kelajuan rata-rata
d: distance (jarak)
t: time (waktu)

\[v = \frac{d}{t}\] \(v\): kelajuan sesaat
d: distance (jarak)
t: time (waktu)

4. Gerak Lurus Beraturan (Kecepatan Tetap)
Gerak Lurus Beraturan (GLB) adalah gerak benda pada lintasan lurus dengan kecepatan yang tetap atau percepatan nol. Misalnya gerak hanya terjadi pada sumbu-x, maka
\[\mathbf{\bar{v}} = \frac{\Delta\mathbf{x}}{\Delta t}\] \(\mathbf{\bar{v}}\): kecepatan rata-rata
\(\Delta\mathbf{x}\): perpindahan pada sumbu-x
\(\Delta t\): time (selisih waktu)

\[\mathbf{\bar{v}} = \frac{\mathbf{x_t}-\mathbf{x_0}}{t_t - t_0}\] \(\mathbf{\bar{v}}\): kecepatan rata-rata
\(\mathbf{x_0}\): posisi awal pada sumbu-x
\(\mathbf{x_t}\): posisi akhir pada sumbu-x
\(t_0\): waktu pada posisi awal
\(t_t\): waktu pada posisi akhir

Sebenarnya pada gerak horizontal, maka kelajuan = kecepatan apabila objek bergerak pada lintasan lurus dan hanya bergerak searah sumbu-x positif, sehingga terkadang kata kecepatan dan kelajuan sering tertukar-tukar.

Di bangku SMP kita pernah menggunakan ticker timer yaitu alat yang mencetak (umumnya) 50 titik dalam 1 detik, alat itu berguna untuk mencatat waktu, sehingga dengan catatan waktu kita dapat menghitung kelajuan atau kecepatan.