Contoh soal glbb
Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) adalah salah satu topik utama dalam pelajaran fisika, terutama di tingkat sekolah menengah. Dalam gerak ini, benda bergerak dalam lintasan lurus dengan percepatan yang konstan. Dalam kehidupan sehari-hari, banyak fenomena yang dapat digambarkan dengan GLBB, seperti kendaraan yang melaju dari keadaan diam atau kendaraan yang melambat saat mendekati lampu lalu lintas.
Dalam artikel ini, kita akan membahas beberapa contoh soal yang berkaitan dengan GLBB untuk membantu memahami konsep ini dengan lebih baik.
1. Soal
Sebuah mobil mulai bergerak dari keadaan diam dengan percepatan 2 m/s^2. Berapakah kecepatannya setelah 5 detik?
Pembahasan:
Diketahui:
u (kecepatan awal) = 0 m/s (karena bergerak dari keadaan diam)
a (percepatan) = 2 m/s^2
t (waktu) = 5 detik
Ditanya: v (kecepatan setelah 5 detik)?
Rumus GLBB untuk kecepatan:
\[ v = u + a \times t \]
Maka,
\[ v = 0 + (2 m/s^2 \times 5 detik) \]
\[ v = 10 m/s \]
Jadi, kecepatannya setelah 5 detik adalah 10 m/s.
2. Soal
Sebuah bola dilempar ke atas dengan kecepatan awal 20 m/s. Jika percepatan akibat gravitasi bumi adalah -10 m/s^2, berapakah kecepatan bola setelah 2 detik?
Pembahasan:
Diketahui:
u (kecepatan awal) = 20 m/s
a (percepatan) = -10 m/s^2 (negatif karena percepatan ke arah berlawanan dengan arah gerak awal bola)
t (waktu) = 2 detik
Ditanya: v (kecepatan setelah 2 detik)?
Rumus GLBB untuk kecepatan:
\[ v = u + a \times t \]
Maka,
\[ v = 20 m/s + (-10 m/s^2 \times 2 detik) \]
\[ v = 20 m/s – 20 m/s \]
\[ v = 0 m/s \]
Jadi, kecepatan bola setelah 2 detik adalah 0 m/s.
Kesimpulan
Soal-soal GLBB memberikan pemahaman mengenai bagaimana suatu benda bergerak dengan percepatan konstan dalam lintasan lurus. Dengan memahami konsep dasar dan rumus yang terkait, kita dapat menyelesaikan berbagai soal fisika dengan topik GLBB dengan mudah.
SOAL DAN PEMBAHASAN
Soal 1:
Sebuah mobil memulai gerak dari keadaan diam dengan percepatan 3 m/s^2. Berapakah kecepatannya setelah 4 detik?
Pembahasan:
Diketahui:
u = 0 m/s
a = 3 m/s^2
t = 4 detik
Rumus:
\[ v = u + a \times t \]
Maka:
\[ v = 0 + (3 m/s^2 \times 4 detik) \]
\[ v = 12 m/s \]
Soal 2:
Sebuah motor bergerak dengan percepatan 5 m/s^2. Jika setelah 10 detik motor tersebut mencapai kecepatan 50 m/s, berapakah kecepatan awal motor tersebut?
Pembahasan:
Diketahui:
v = 50 m/s
a = 5 m/s^2
t = 10 detik
Rumus:
\[ v = u + a \times t \]
Maka:
\[ u = v – a \times t \]
\[ u = 50 m/s – (5 m/s^2 \times 10 detik) \]
\[ u = 0 m/s \]
Soal 3:
Sebuah batu dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan 15 m/s. Jika percepatan gravitasi bumi adalah -9,8 m/s^2, berapakah kecepatan batu setelah 1,5 detik?
Pembahasan:
Diketahui:
u = 15 m/s
a = -9,8 m/s^2
t = 1,5 detik
Rumus:
\[ v = u + a \times t \]
Maka:
\[ v = 15 m/s + (-9,8 m/s^2 \times 1,5 detik) \]
\[ v = 15 m/s – 14,7 m/s \]
\[ v = 0,3 m/s \]
Soal 4:
Sebuah mobil memiliki percepatan 4 m/s^2. Jika mobil tersebut bergerak selama 8 detik dari keadaan diam, hitunglah jarak yang ditempuh mobil tersebut!
Pembahasan:
Diketahui:
u = 0 m/s
a = 4 m/s^2
t = 8 detik
Rumus:
\[ s = u \times t + 0.5 \times a \times t^2 \]
Maka:
\[ s = 0 + 0.5 \times 4 m/s^2 \times (8 detik)^2 \]
\[ s = 0.5 \times 4 m/s^2 \times 64 detik^2 \]
\[ s = 128 m \]
Soal 5:
Bola dilempar ke bawah dari ketinggian 10 m dengan kecepatan awal 5 m/s. Berapa detik bola tersebut menyentuh tanah? (Gunakan percepatan gravitasi bumi -9,8 m/s^2)
Pembahasan:
Diketahui:
u = 5 m/s
a = -9,8 m/s^2
s = -10 m (ke bawah, sehingga negatif)
Rumus kuadrat untuk jarak pada GLBB:
\[ s = u \times t + 0.5 \times a \times t^2 \]
Menggunakan rumus kuadrat:
\[ t = \frac{-u \pm \sqrt{u^2 – 2as}}{a} \]
Maka:
\[ t = \frac{-5 m/s \pm \sqrt{(5 m/s)^2 – 2(-9,8 m/s^2)(-10 m)}}{-9,8 m/s^2} \]
\[ t ≈ 1,5 detik \]
Soal 6:
Sebuah motor memiliki percepatan 2 m/s^2. Jika motor tersebut berhenti dalam waktu 6 detik, berapakah kecepatan awal motor tersebut?
Pembahasan:
Diketahui:
v = 0 m/s (karena berhenti)
a = 2 m/s^2
t = 6 detik
Rumus:
\[ v = u + a \times t \]
Maka:
\[ u = v – a \times t \]
\[ u = 0 – 2 m/s^2 \times 6 detik \]
\[ u = -12 m/s \]
\[ u = 12 m/s \] (kecepatan tidak memiliki nilai negatif)
Soal 7:
Sebuah benda bergerak dengan percepatan 3 m/s^2 dan menempuh jarak 90 m dalam 6 detik. Berapakah kecepatan awal benda tersebut?
Pembahasan:
Diketahui:
a = 3 m/s^2
s = 90 m
t = 6 detik
Rumus:
\[ s = u \times t + 0.5 \times a \times t^2 \]
Mengatur rumus untuk u:
\[ u = \frac{s – 0.5 \times a \times t^2}{t} \]
Maka:
\[ u = \frac{90 m – 0.5 \times 3 m/s^2 \times (6 detik)^2}{6 detik} \]
\[ u = 15 m/s \]
—
**Soal 8**:
Sebuah kereta memiliki kecepatan awal 10 m/s dan mengalami perlambatan 1 m/s^2. Berapakah kecepatannya setelah bergerak selama 8 detik?
**Pembahasan**:
Diketahui:
u = 10 m/s
a = -1 m/s^2
t = 8 detik
Rumus:
\[ v = u + a \times t \]
Maka:
\[ v = 10 m/s – 1 m/s^2 \times 8 detik \]
\[ v = 2 m/s \]
Soal 9:
Dengan percepatan 5 m/s^2, berapakah jarak yang ditempuh mobil dari keadaan diam dalam waktu 4 detik?
Pembahasan:
Diketahui:
u = 0 m/s
a = 5 m/s^2
t = 4 detik
Rumus:
\[ s = u \times t + 0.5 \times a \times t^2 \]
Maka:
\[ s = 0.5 \times 5 m/s^2 \times (4 detik)^2 \]
\[ s = 40 m \]
Soal 10:
Sebuah bola dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 20 m/s. Berapa lama waktu yang dibutuhkan bola untuk mencapai ketinggian maksimal? (Gunakan percepatan gravitasi bumi -9,8 m/s^2)
Pembahasan:
Diketahui:
u = 20 m/s
a = -9,8 m/s^2
v = 0 m/s (pada ketinggian maksimal)
Rumus:
\[ v = u + a \times t \]
Maka:
\[ t = \frac{v – u}{a} \]
\[ t = \frac{0 m/s – 20 m/s}{-9,8 m/s^2} \]
\[ t ≈ 2,04 detik \]
