Soal Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) dan Pembahasannya
Soal 1
Hitung percepatan sebuah benda yang mula-mula diam lalu setelah dipercepat menempuh jarak 30 m dalam waktu 5 s.
Jawab:
Benda mula-mula diam artinya kecepatan awal benda ini nol (v0 = 0).
Diketahui: v0 = 0, t = 5 s, x0 = 0 dan x = 30 m.
Maka dengan menggunakan
x = x0 + v0t+ ½ at2
30 m = 0 + 0.t + ½ a(5s)2
a = (60 m)/(25s2) = 2,4 m/s2
Soal 2
Sebuah benda bergerak dengan kecepatan 25 m/s. Setelah menempuh jarak 500 m kecepatannya menjadi 10 m/s. Hitung perlambatan benda tersebut.
Jawab:
Benda mula-mula bergerak dengan kecepatan 25 m/s kemudian menjadi 10 m/s ini berarti v0 = 25 m/s dan v = 10 m/s.
Diketahui: v0 = 25 m/s, v = 10 m/s, x0 = 0 dan x = 500 m
Kita gunakan hubungan
v2 = v02 + 2a(x – x0)
(10 m/s)2 = (25 m/s)2 + 2a(500 m – 0)
100 m2/s2 = 625 m2/s2 + (1000m)a
a = (–525 m2/s2)/(1000 m) = –0,525 m/s2
Soal 3
Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal v0. Setelah 10 detik, mobil tersebut menempuh jarak 200 m dan kecepatannya pada waktu itu 25 m/s. Hitung v0! Hitung juga percepatan mobil!
Jawab:
Diketahui: x0 = 0, v = 25 m/s, t = 10 s, x = 200 m
Dengan menggunakan:
v = v0 + at
25 m/s = v0 + a(10 s)
a = (25 m/s – v0)/(10 s)
dan x = x0 + v0t + ½ at2
200 m = 0 + v0(10 s) + ½ [(25 m/s – v0)/(10s)](10s)2
200 m = (10s)v0 + 125 m – (5s)v0
75 m = (5s)v0
v0 = 15 m/s
dan percepatan mobil adalah
a = (25 m/s – v0)/(10 s) = (25 m/s – 15 m/s)/(10 s) = 1 m/s2
jadi kecepatan awal mobil 15 m/s dan percepatannya 1 m/s2.
Soal 4
Mobil A bergerak dari P ke titik Q melalui lintasan lurus dipercepat dengan percepatan 5 m/s2. Mula-mula mobil A diam. Mobil B pada waktu yang sama bergerak juga dipercepat dari Q dengan arah yang sama dengan gerak mobil A dan besarnya 1 m/s2. Kecepatan mula-mula mobil B 10 m/s. Jika PQ = 100 m. Hitung kapan dan di mana kedua mobil bertemu!
Jawab:
Karena mobil A dan B berangkat dalam waktu yang bersamaan maka tA = tB = t.
Diketahui:
Mobil A: x0A = 0, tA = t,v0A = 0 dan aA = 5 m/s2.
Mobil B: x0B = 100 m, tB = t, v0B = 10 m/s dan aB = 1 m/s2.
Kedua mobil akan bertemu, artinya posisi kedua mobil sama,
xA = xB
x0A + v0AtA + ½ aAtA2 = x0B + v0BtB + ½ aBtB2
0 + 0.t + ½ (5 m/s2)t2 = 100 m + (10 m/s)t + ½ (1 m/s2)t2
½ (5 m/s2)t2 = 100 m + (10 m/s)t + ½ (1 m/s2)t2
2t2 – 10t – 100 = 0
t2 – 5t – 50 = 0
(t + 5)(t – 10) = 0
t1 = -5 s dan t2 = 10 s
karena waktu tidak ada yang negatif maka kita ambil yang positif. Jadi kedua mobil akan bertemu setelah 10 detik. Posisi mobil itu ketika bertemu dapat dicari sebagai berikut:
xA = x0A + v0A.tA + ½ aAtA2
= 0 + 0 + ½ (5 m/s2)(10 s)2 = 250 m
Jarak ini diukur dari titik P di mana A mulai bergerak.
Soal 5
Sama seperti soal 4. Tetapi mobil A dan B bergerak saling berhadapan. Mobil B berangkat 8 detik lebih dahulu dan jarak PQ = 160 m.
Jawab:
Karena mobil B berangkat 8 detik lebih dahulu maka tB = tA + 8. Kecepatan dan percepatan B harus diberi tanda negatif karena arahnya ke kiri.
Diketahui:
Mobil A: x0A = 0, tA = t,v0A = 0 dan aA = 5 m/s2.
Mobil B: x0B = 160 m, tB = tA + 8, v0B = –10 m/s dan aB = –1 m/s2.
Kedua mobil akan bertemu, artinya posisi kedua mobil sama,
xA = xB
x0A + v0AtA + ½ aAtA2 = x0B + v0BtB + ½ aBtB2
0 + 0.t + ½ (5 m/s2)t2 = 160 m – (10 m/s)(tA + 8) – ½ (1 m/s2)(tA + 8)2
½ (5 m/s2)t2 = 160 m – (10 m/s)tA – 80 m – ½ (1 m/s2)(tA2 + 16tA + 64)
3tA2 – 18tA – 48 = 0
tA2 – 6tA – 16 = 0
(tA – 2)(tA + 8) = 0
t1 = -8 s dan t2 = 2 s
karena waktu tidak ada yang negatif maka kita ambil yang positif. Jadi kedua mobil akan bertemu setelah 2 detik setelah mobil A berangkat. Posisi mobil itu ketika bertemu dapat dicari sebagai berikut:
xA = x0A + v0A.tA + ½ aAtA2
= 0 + 0 + ½ (5 m/s2)(2 s)2 = 10 m
Jarak ini diukur dari titik P di mana A mulai bergerak.
Post a Comment for "Soal Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) dan Pembahasannya"
Sobat Fisika! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!