GLBB: Hitungan di Balik Tarikan Gas

Membaca Spidometer

Percepatan adalah seberapa cepat angka kecepatan bertambah setiap detiknya secara teratur. Banyak orang salah mengira bahwa angka percepatan merupakan kecepatan akhir yang langsung dicapai seketika. Padahal, percepatan adalah laju penambahan, bukan hasil akhir.

Bayangkan kamu sedang naik motor dari posisi diam, lalu menarik tuas gas dan menahannya di posisi konstan. Begitu tuas gas ditahan, jarum spidometer tidak langsung melompat ke angka tertentu, melainkan mulai bergerak merangkak naik perlahan dan teratur setiap detiknya.

Gerakan merangkak naik secara teratur inilah inti dari percepatan konstan dalam GLBB (Gerak Lurus Berubah Beraturan). Ketika kereta Argo Sonic di soal memiliki percepatan $0{,}5 \text{ m/s}^2$, itu berarti kecepatannya bertambah sebesar $0{,}5 \text{ m/s}$ setiap kali waktu berlalu $1 \text{ detik}$.

Jebakan Satuan Bahasa

Percepatan dan durasi kejadian harus berada pada satuan waktu yang seragam (detik) agar bisa dihitung bersama. Dalam soal fisika, ketidaksesuaian satuan adalah salah satu jebakan yang paling sering mengecoh.

Di soal, percepatan kereta tercatat dalam satuan meter per detik kuadrat ($0{,}5 \text{ m/s}^2$). Namun, informasi durasi perjalanan kereta dicatat dalam satuan menit, yaitu $2 \text{ menit}$. Kita tidak boleh langsung mengalikan angka percepatan $0{,}5$ dengan angka durasi $2$. Menggabungkan keduanya tanpa disamakan terlebih dahulu ibarat menjumlahkan uang rupiah dan dolar secara langsung tanpa melihat nilai tukarnya.

Karena satuan percepatannya memakai basis detik (Satuan SI), kita wajib mengonversi durasi waktu tersebut ke dalam detik terlebih dahulu:

$$t = 2 \times 60 = 120 \text{ detik}$$

Total Penambahan Kecepatan

Kecepatan akhir dihitung dengan mengalikan besaran percepatan dengan durasi waktu dalam detik. Setelah satuan waktunya kompak menjadi $120 \text{ detik}$, kita dapat melihat akumulasi pertambahan kecepatannya secara utuh.

Setiap satu detik berlalu, kecepatan kereta bertambah $0{,}5 \text{ m/s}$. Karena proses ini berlangsung selama $120 \text{ detik}$, maka pertambahan kecepatan tersebut bertumpuk sebanyak 120 kali.

Secara matematis, hubungan penambahan kecepatan ini dirumuskan sebagai:

$$v_t = v_0 + a \cdot t$$

Karena kereta berangkat dari keadaan diam ($v_0 = 0 \text{ m/s}$), perhitungannya menjadi:

$$v_t = 0 + (0{,}5 \text{ m/s}^2 \times 120 \text{ s}) = 60 \text{ m/s}$$

Hasil perhitungan ini membuktikan bahwa Opsi B ($60 \text{ m/s}$) adalah jawaban yang benar.

Prinsip menyamakan satuan waktu lalu mengalikannya dengan percepatan ini merupakan pola universal di fisika. Pola yang sama akan selalu kamu pakai saat menghitung benda jatuh bebas karena gravitasi, kendaraan yang direm hingga berhenti (perlambatan), maupun roket yang meluncur vertikal.