GERAK LURUS BERATURAN

Dian Saputri Yunus, Fitri Safitri, Ni Nyoman Putri Ari, Sadri.

LABORATORIUM FISIKA DASAR JURUSAN FISIKA FMIPA UNM

Abstrak. Telah dilakukan praktikum fisika dasar dengan judul Gerak Lurus Beraturan. Praktikum ini dilaksanakan di Laboratorium Fisika Dasar Jurusan Fisika Universitas Negeri

Makassar. Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana menentukan besar jarak dan

perpindahan, menentukan besar kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata, mengetahui hubungan

antara jarak tempuh dan waktu tempuh, serta bagaimana memahami gerak lurus beraturan. Dalam

praktikum ini dilakukan dua kegiatan. Kegiatan pertama dilakukan untuk mengukur jarak,

perpindahan, dan waktu tempuh. Kegiatan kedua dilakukan untuk mengukur jarak tempuh dan

waktu tempuh pada gerak lurus beraturan. Dalam praktikum ini pula digunakan beberapa alat dan

bahan, yaitu meteran untuk mengukur besar jarak yang ditempuh oleh objek, stopwatch untuk

mengukur waktu yang digunakan oleh objek untuk menempuh lintasan, tabung GLB, statif, dan

alat tulis menulis. Pada kegiatan pertama diperoleh hasil bahwa semakin besar kecepatan maka

semakin sedikit waktu tempuh yang digunakan. Sedangkan pada kegiatan kedua diperoleh hasil

bahwa semakin besar jarak tempuh suatu benda yang bergerak maka, semakin lama pula waktu

yang di butuhkan untuk sampai di posisi akhirnya.

KATA KUNCI: Gerak Lurus Beraturan, Jarak, Perpindahan, Kecepatan, Kelajuan.

RUMUSAN MASALAH

1. Bagaimana menentukan besar jarak dan perpindahan ?

2. Bagaimana menentukan besar kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata ?

3. Bagaimana hubungan antara jarak tempuh dengan waktu tempuh benda yang bergerak

lurus beraturan ?

TUJUAN

1. Mahasiswa dapat menentukan besar jarak dan perpindahan.

2. Mahasiswa dapat menentukan besar kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata.

3. Mahasiswa dapat mengetahui hubungan antara jarak dan waktu tempuh (t) benda yang

bergerak lurus beraturan (GLB).

4. Mahasiswa dapat memahami gerak lurus beraturan (GLB)

METODOLOGI EKSPERIMEN

Teori Singkat

Benda dikatakan bergerak jika benda tersebut berubah kedudukan terhadap suatu

titik acuan. Benda yang bergerak akan melalui suatu lintasan dengan panjang tertentu

dalam waktu tertentu. Panjang total lintasan yang dilalui disebut jarak, sedangkan besar

perubahan posisi benda dari posisi awal ke posisi akhir disebut perpindahan. Jarak adalah

besaran skalar, sedangkan perpindahan adalah besaran vektor.

Benda dikatakan bergerak lurus beraturan (GLB) jika benda tersebut bergerak

pada lintasan yang lurus dan bergerak dengan kecepatan tetap atau tidak ada perubahan

kecepatan terhadap waktu, sehingga percepatannya nol. Kecepatan didefenisikan sebagai

perubahan posisi setiap saat atau dalam bentuk matematis dituliskan;

sedangkan kelajuan adalah besar jarak tempuh persatuan waktu atau dalam bentuk

matematis dituliskan;

keterangan :

v : kecepatan (m/s)

x : perubahan posisi atau perpindahan (m)

x : jarak (m)

t : selang waktu (s)

v : kelajuan (m/s)

Alat dan Bahan

1. Meteran

2. Stopwatch

3. Tabung GLB

4. Statif

5. Alat tulis menulis

Identifikasi Variabel

Kegiatan 1

1. Variabel Manipulasi : jarak

2. Variabel kontrol : kecepatan

3. Variabel respon : perpindahan dan waktu

Kegiatan 2

1. Variabel Manipulasi : jarak tempuh

2. Variabel kontrol : ketinggian

3. Variabel respon : waktu tempuh

Definisi Operasional Variabel

1. Waktu adalah tempuh adalah waktu yang diperlukan suatu objek/benda untuk

menempuh suatu lintasan dengan satuan sekon.

2. Pepindahan adalah besar perubahan posisi benda dari posisi awal ke posisi akhir

dengan satuan meter.

t

xv

t

xv

3. Jarak adalah panjang total lintasan yang di lalui benda dengan satuan meter.

4. Kecepatan didefenisikan sebagai besarnya perpindahan benda tiap satuan waktu

dengan satuan m/s.

5. Ketinggian adalah besarnya ukuran dari dasar ke titik puncak suatu benda atau objek

dengan satuan m atau cm.

Prosedur Kerja

Kegiatan 1.

Menentukan besar jarak, perpindahan, dan waktu tempuh.

1. Membuat tiga titik yaitu A, B, C yang dapat membentuk sebuah segitiga siku-siku.

2. Mengukur panjang lintasan setiap antara dua titik tersebut dengan menggunakan

meteran yang tersedia.

3. Menyiapkan 3 orang teman sebagai objek yang akan bergerak dengan kecepatan yang

berbeda.

4. Untuk orang pertama, berdiri di titik A lalu berjalan menuju titik B. Pada saat

bersamaan mengukur waktu untuk menempuh lintasan dari A ke B. Melakukan hal

yang sama untuk lintasan dari A ke B ke C.

5. Melakukan setiap kegiatan 4 sebanyak 3 kali untuk setiap orang.

6. Melanjutkan untuk orang kedua dan ketiga, mencatat hasil dalam tabel hasil

pengamatan.

Kegiatan 2

Mengetahui hubungan antara jarak tempuh dengan waktu tempuh

1. Mengambil tabung GLB dan statif untuk menggantungkan salah satu ujung tabung.

2. Menandai minimal 4 titik sebagai titik A, B, C, dan D pada tabung (mengupayakan

agar selang antar setiap titik sama).

3. Mengukur panjang lintasan dari dasar tabung (0 cm) ke titik A, ke titik B, ke titik C,

dan ke titik D.

4. Menggantung salah satu ujung tabung pada statif pada ketinggian 5 cm dari alas/dasar.

5. Mengangkat ujung tabung yang satunya, agar gelembung dalam tabung berada di

ujung yang terangkat.

6. Menurunkan ujung tadi sampai di dasar/alas sehingga gelembung akan bergerak ke

atas, mengukur waktu yang diperlukan gelembung untuk sampai di titik A

(menyalakan stopwatch ketika gelembung tepat melintasi pada posisi 0 cm pada

tabung), melakukan 3 kali pengukuran untuk setiap jarak tempuh.

7. Mengulang langkah 4, 5, dan 6, dengan jarak tempuh yang berbeda (dari 0 ke titik B,

ke C, dan ke titik D).

8. Mencatat hasil pengamatan dalam tabel hasil pengamatan.

HASIL EKSPERIMEN DAN ANALISIS DATA

Hasil Pengamatan

NST Mistar/Meteran

Batas kur

kala

NST Stopwatch

Batas kur

kala

s

s

s s

Kegiatan I. Menentukan besar jarak, perpindahan, dan waktu tempuh

Tabel 1. Hasil pengukuran jarak, perpindahan, dan waktu tempuh

No Lintasan Jarak (m) Perpindahan (m) Waktu Tempuh

(s)

1 A ke B

1. |3,2000 0,0005|

2. |3,2000 0,0005|

3. |3,2000 0,0005|

1. |3,2000 0,0005|

2. |3,2000 0,0005|

3. |3,2000 0,0005|

1. |4,3 0,1|

2. |4,6 0,1|

3. |4,5 0,1|

2 A ke B ke C

1. |5,0300 0,0005|

2. |5,0300 0,0005|

3. |5,0300 0,0005|

1. |3,7700 0,0005|

2. |3,7700 0,0005|

3. |3,7700 0,0005|

1. |6,6 0,1|

2. |5,9 0,1|

3. |7,0 0,1|

3 A ke B ke C

ke B

1. |6,8600 0,0005|

2. |6,8600 0,0005|

3. |6,8600 0,0005|

1. |3,2000 0,0005|

2. |3,2000 0,0005|

3. |3,2000 0,0005|

1. |7,9 0,1|

2. |7,9 0,1|

3. |8,6 0,1|

4 A ke B ke C

ke B ke A

1. |10,0600 0,0005|

2. 10,0600 0,0005|

3. 10,0600 0,0005|

1. |0 0,0005|

2. |0 0,0005|

3. |0 0,0005|

1. |12,2 0,1|

2. |11,5 0,1|

3. |12,7 0,1|

Kegiatan 2. Mengetahui hubungan antara jarak tempuh dengan waktu tempuh

Tabel 2. Hasil pengukuran jarak tempuh dan waktu tempuh pada gerak lurus beraturan

No Ketinggian (cm) Jarak Tempuh (cm) Waktu Tempuh (s)

1 |5,00 0,05|

|11,00 0,05|

1. |1,9 0,1|

2. |1,9 0,1|

3. |1,9 0,1|

|22,00 0,05|

1. |3,4 0,1|

2. |3,4 0,1|

3. |3,8 0,1|

|33,00 0,05|

1. |5,4 0,1|

2. |5,6 0,1|

3. |5,6 0,1|

|44,00 0,05|

1. |7,0 0,1|

2. |7,1 0,1|

3. |7,1 0,1|

2 |10,00 0,05|

|11,00 0,05|

1. |1,3 0,1|

2. |1,4 0,1|

3. |1,3 0,1|

|22,00 0,05|

1. |2,5 0,1|

2. |2,6 0,1|

3. |2,6 0,1|

|33,00 0,05|

1. |3,9 0,1|

2. |3,9 0,1|

3. |4,0 0,1|

|44,00 0,05|

1. |5,1 0,1|

2. |5,1 0,1|

3. |5,1 0,1|

ANALISIS DATA

Kegiatan I

Rambat Ralat

=|

|+|

|

=|

| + |

|

=|

| + |

|

= + s

= |

| + | |

|

| + |

| v

|

|

Kegiatan I

Kelajuan

Lintasan A Ke B (Orang pertama)

Kelajuan Pertama

= | | m

= | | s

V =

=

= 0,74418605

= |

| V

= |

| 0,74418605

= |

| 0,74418605

= |

| 0,74418605

= | | 0,74418605

=

KR =

x 100 % = 2,34 %

V = | |

Kelajuan Kedua

= | | m

= | | s

V =

=

= 0,69565217

= |

| V

= |

| 0,69565217

= |

|

= |

|

= | | 0,69565217

=

KR =

x 100 % = 2,18 %

V = | |

Kelajuan Ketiga

= | | m

= | | s

V =

=

=

= |

| V

= |

|

= |

|

= |

|

= | |

=

KR =

x 100 % = 2,23 %

V = | |

Lintasan A Ke B ke C (Orang kedua)

Kelajuan Pertama

= | | m

= | | s

V =

=

=

= |

| V

= |

|

= |

|

= |

|

= | |

=

KR =

x 100 % = 0,61 %

V = | |

Kelajuan Kedua

= | | m

= | | s

V =

=

=

= |

| V

= |

|

= |

|

= |

|

= | |

=

KR =

x 100 % = 1,86 %

V = | |

Kelajuan Ketiga

= | | m

= | | s

V =

=

= 0,71857143

= |

| V

= |

|

= |

|

= |

|

= | | 0,71857143

=

KR =

x 100 % = 1,42 %

V = | |

Lintasan A Ke B ke C ke B(Orang ketiga)

Kelajuan 1

= | | m

= | | s

V =

=

=0,86835443

= |

| V

= |

|

= |

|

= |

| 0,86835443

= | |

= 0,01105512

KR =

x 100 % = 1,27 %

V = | |

Kelajuan kedua

= | | m

= | | s

V =

=

=0,86835443

= |

| V

= |

|

= |

|

= |

| 0,86835443

= | |

= 0,01105512

KR =

x 100 % = 1,27 %

V = | |

Kelajuan ketiga

= | | m

= | | s

V =

=

=

= |

| V

= |

|

= |

|

= |

|

= | |

=

KR =

x 100 % =1,17 %

V = | |

Lintasan A Ke B ke C ke B ke A(Orang keempat)

Kelajuan 1

= | | m

= | | s

V =

=

= 0,82459016

= |

| V

= |

|

= |

| 0,82459016

= |

|

= | |

=

KR =

x 100 % = 0,82 V = | |

Kelajuan 2

= | | m

= | | s

V =

=

=

= |

| V

= |

|

= |

|

= |

|

= | |

=

KR =

x 100 % = 0,87 %

V = | |

Kelajuan 3

= | | m

= | | s

V =

=

= 0,79212598

= |

| V

= |

|

= |

| 0,79212598

= |

| 0,79212598

= | | 0,79212598

=

KR =

x 100 % = 0,79 %

V = | |

Kecepatan

Lintasan A Ke B

Kecepatan Pertama

= | |

= | | s

=

=

= 0,74418605

= |

|

= |

|

= |

| 0,74418605

= |

| 0,74418605

= | | 0,74418605

=

KR =

x 100 % = 2,34 %

= | |

Kecepatan kedua

= | | m

= | | s

=

=

= 0,69565217

= |

|

= |

| 0,69565217

= |

| 0,69565217

= | | 0,69565217

=

KR =

x 100 % = 2,18 %

= | |

Kecepatan ketiga

= | | m

= | | s

=

=

=0,71111111

= |

|

= |

|

= |

|

= |

|

= | |

=

KR =

x 100 % = 2,23 %

= | |

Lintasan A Ke B ke C(Orang kedua)

Kecepatan pertama

= | | m

= | | s

=

=

=

= |

|

= |

|

= |

|

= |

|

= | |

=

KR =

x 100 % = 1,52 %

= | |

Kecepatan kedua

= | | m

= | | s

=

=

=

= |

|

= |

|

= |

|

= |

|

= | |

=

KR =

x 100 % = 1,69 %

= | |

Kecepatan ketiga

= | | m

= | | s

=

=

=

= |

|

= |

|

= |

|

= |

|

= | |

=

KR =

x 100 % = 1,44 %

= | |

Lintasan A Ke B ke C ke B (Orang ketiga)

Kecepatan pertama

= | | m

= | | s

=

=

=

= |

|

= |

|

= |

|

= |

|

= | |

= 0,00519068

KR =

x 100 % = 1,28 %

= | |

Kecepatan kedua

= | | m

= | | s

=

=

=

= |

|

= |

|

= |

|

= |

|

= | |

= 0,00519068

KR =

x 100 % = 1,28 %

= | |

Kecepatan Untuk Orang Ketiga

= | | m

= | | s

=

=

=

= |

|

= |

|

= |

|

= |

|

= | |

=

KR =

x 100 % = 1,17 %

= | |

Kecepatan keempat bernilai 0 karena tidak melakukan perpindahan.

Kegiatan II

Waktu tempuh rata-rata

Dengan ketinggian | | cm

Waktu Tempuh 0-A

{t} = [ ]

= | | s

= | | s

= | | s

= ( )

= 1,9 s

Dapat dilaporkan

{t} = [ ] = [ ] s

Waktu Tempuh 0-B

{t} = [ ]

= | | s

= | | s

= | | s

= ( )

= 3,6 s

= | | s = 0,2

= | | s = 0,2 s

= | | s = 0,2 s

Karena = 0,2 s maka = 0,2s

sehingga dapat dilaporkan :

{t} = [ ] = [ ] s

Waktu Tempuh 0-C

{t} = [ ]

= | | s

= | | s

= | | s

= ( )

= 5,3 s

= | | s = 0,1 s

= | | s = 0,3 s

= | | s = 0,3 s

Karena = 0,3 s maka = 0,3 s

sehingga dapat dilaporkan :

{t} = [ ] = [ ] s

Waktu Tempuh 0-D

{t} = [ ]

= | | s

= | | s

= | | s

= ( )

= 7,0 s

= | | s = 0 s

= | | s = 0,1 s

= | | s = 0,1 s

Dapat dilaporkan :

{t} = [ ] = [ ] s

Dengan ketinggian | | cm

Waktu Tempuh 0-A

{t} = [ ]

= | | s

= | | s

= | | s

= ( )

= 1,3 s

= | | s = 0 s

= | | s = 0,1 s

= | | s = 0

Karena = 0,1 s maka = 0,1 s

sehingga dapat dilaporkan :

{t} = [ ] = [ ] s

Waktu Tempuh 0-B

{t} = [ ]

= | | s

= | | s

= | | s

= ( )

= 2,5 s

= | | s = 0 s

= | | s = 0,1s

= | | s = 0,1 s

Karena = 0,1 s maka = 0,1 s

sehingga dapat dilaporkan :

{t} = [ ] = [ ] s

Waktu Tempuh 0-C

{t} = [ ]

= | | s

= | | s

= | | s

= ( )

= 3,9 s

= | | s = 0 s

= | | s = 0 s

= | | s = 1,0 s

Karena = 0,1 maka = 0,1 s

sehingga dapat dilaporkan :

{t} = [ ] = [ ] s

Waktu Tempuh O-D

{t} = [ ]

= | | s

= | | s

= | | s

= ( )

= 5,1 s

Karena sama maka = 0,1 s

sehingga dapat dilaporkan :

{t} = [ ] = [ ] s

Kecepatan pada ketinggian | | cm

jarak tempuh 0-A

= | | cm

= | | s

=

=

= 5,789473698

= |

|

= |

|

= |

| 5,789473698

= |

| 5,789473698

= | | 5,789473698

=

KR =

x 100 % = 5,71 %

= | |

jarak tempuh 0-B

= | | cm

= | | s

=

=

= 6,11

= |

|

= |

|

= |

| 6.11

= |

| 6.11

= | | 6.11

=

KR =

x 100 % = 5,78 %

= | |

jarak tempuh 0-C

= | | cm

= | | s

=

=

=

= |

|

= |

|

= |

|

= |

|

= | |

=

KR =

x 100 % = 5,81%

= | |

jarak tempuh 0-D

= | | cm

= | | s

=

=

=

= |

|

= |

|

= |

|

= |

|

= | |

=

KR =

x 100 % = 1,54%

= | |

Kecepatan pada ketinggian | | cm

jarak tempuh 0-A

= | | cm

= | | s

=

=

=

= |

|

= |

|

= |

|

= |

|

= | |

=

KR =

x 100 % = 7,28 %

= | |

jarak tempuh 0-B

= | | cm

= | | s

=

=

= 8,8

= |

|

= |

|

= |

| 8,8 `

= |

| 8,8

= | | 8,8

=

KR =

x 100 % = 4,22 %

= | |

jarak tempuh 0-C

= | | cm

= | | s

=

=

=

= |

|

= |

|

= |

|

= |

|

= | |

=

KR =

x 100 % = 3.00%

= | |

jarak tempuh 0-D

= | | cm

= | | s

=

=

=

= |

|

= |

|

= |

|

= |

|

= | |

=

KR =

x 100 % = 2,06 %

= | |

Metode Grafik

Kegiatan 2

Pada ketinggian | |

Grafik 1.1 Hubungan antara jarak tempuh (cm) dengan waktu tempuh (s)

y = mx + C

= m + C

=

=

= ( )

=

= cm/s

DK =

DK = 1

KR = (1-DK) x 100 %

KR = (1-1) x 100 %

KR = 0 %

KR =

= KR x

y = 6.4706x - 1.2941 R = 1

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Jara

k te

mp

uh

(m)

Waktu tempuh(s)

= 0 x 6,4706 cm/s

= cm/s

Maka kecepatan grafik dilaporkan,

= | |

= | | cm/s

Pada ketinggian | |

Grafik 1.2 Hubungan antara jarak tempuh s (cm) dengan waktu tempuh t (s)

y = mx + C

= m + C

=

=

= ( )

= cm/s

DK =

DK = 0,999

KR = (1-0,999) x 100 %

KR = 0,1%

KR =

= KR x

y = 8.5854x + 0.0268 R = 0.999

0

10

20

30

40

50

0 1 2 3 4 5 6

Jara

k te

mp

uh

(m)

Waktu tempuh(s)

= 0,1 x 8,5854 cm/s

= 0,85 cm/s

Maka kecepatan grafik dilaporkan,

= | |

= | | cm/s

PEMBAHASAN

Percobaan gerak lurus beraturan dilakukan dua kali kegiatan percobaan. Pada

kegiatan pertama dilakukan dengan tujuan mengetahui hubungan antara jarak,

perpindahan dan waktu tempuh terhadap kecepattan dan kelajuan. Setiap objek melintasi

jarak yang berbeda dengan kecepatan yang terkontrol. Dari percobaan ini diukur

perpindahan dan waktu tempuhnya menggunakan stopwatch. Berdasarkan hasil

perhitungan didapatkan bahwa kelajuan yang diperoleh dari besarnya jarak dibagi dengan

waktu tempuh berbanding lurus dengan jarak tempuh dan berbanding terbalik dengan

waktu tempuhnya. Artinya, semakin besar jarak yang dilintasi oleh objek maka semakin

besar pula kelajuannya, sedangkan semakin besar kelajuan objek maka waktu yang

digunakan akan semakin lama. Demikian pula dengan kecepatan. Kecepatan diperoleh

dari besarnya perubahan posisi atau perpindahan benda dibagi dengan waktu tempuhnya.

Berdasarkan hasil pengamatan dan perhitungan diperoleh hasil bahwa semakin besar

perpindahan benda maka semakin besar pula kecepatannya, sementara semakin besar

kecepatan benda semakin banyak waktu tempuh yang digunakan oleh benda.

Pada kegiatan kedua, dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui hubungan

antara jarak tempuh dengan waktu tempuh. Dari hasil pengamatan dan perhitungan

diperoleh bahwa semakin besar jarak tempuh maka semakin banyak waktu tempuh yang

digunakan. Hubungan ini dapat diamati dengan grafik yang terbentuk linear, artinya jarak

tempuh berbanding lurus dengan waktu tempuh. Namun tidak semua memiliki kecepatan

yang konstan, hal ini di pengaruhi oleh adanya kesalahan relatif setiap alat yang

digunakan dalam percobaan, yaitu mistar dengan ketelitian 0,1 cm dan stopwatch dengan

ketelitian 0,2 s, oleh sebab itu, setiap hasil percobaan di atas yang ditulis dalam laporan

ini di dasarkan pada perhitungan kesalahan relatif mengacu pada aturan angka berarti.

SIMPULAN DAN DISKUSI

Berdasarkan hasil percobaan di atas, maka dapat disimpulkan bahwa ;

a. Kelajuan dapat dihitung dengan terlebih dahulu menentukan besarnya jarak dan

waktu tempuh.

b. Kecepatan dapat dihitung dengan menentukan besarnya perpindahan dan waktu

tempuh.

c. Kelajuan berbanding lurus dengan jarak dan berbanding terbalik dengan waktu,

sedangkan kecepatan berbanding lurus dengan perpindahan dan berbanding

terbalik dengan waktu.

d. Jarak berbanding lurus waktu tempuh, artinya semakin besar jarak tempuh maka

semakin banyak waktu tempuh yang digunakan.

e. Benda bergerak lurus beraturan jika memiliki kecepatan yang konstan.

DAFTAR RUJUKAN

Herman. 2014. Penuntun Praktikum Fisika Dasar. Makassar; Unit Laboratorium Fisika

Dasar UNM.