Contoh Soal GLB dan GLBB lengkap dengan Jawaban dan Pembahasan Soal

TRIBUNPEKANBARU.COM - Berikut kami sajikan beberapa contoh soal GLB dan GLBB lengkap dengan pembahasannya.

GLB dan GLBB merupakan konsep dasar dalam fisika kinematika, yang mempelajari gerakan benda tanpa mempertimbangkan gaya-gaya yang bekerja pada benda tersebut. 

Gerak lurus beraturan atau GLB adalah gerak suatu benda pada lintasan lurus dengan kelajuan atau kecepatan tetap.

Dengan kata lain, perbandingan jarak dengan selang waktu selalu konstan atau kecepatannya konstan.

Sedangkan Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak benda dalam lintasan garis lurus dengan kecepatan yang berubah secara teratur setiap detiknya.

Contoh Soal GLBB

Untuk mendapat pemahaman lebih mendalam, mari kita sama-sama pelahari contoh soal gerak lurus berubah beraturan (GLBB) berikut ini.

1. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 216 km/jam. Berapakah percepatan mobil tersebut untuk dapat berhenti pada waktu 10 menit?

Pembahasan:

v1 = 180 km/jam = 216000 / 3600 = 60 m/s
v2= 0 m/s
t1= 0 s
t2= 10 menit = 600 s

Percepatan mobil adalah:
a = (v2 – v1)/(t2 – t1)
a = (0 – 60)/(600 – 0)
a = -60/600
a = -0,1 (nilai minus berarti perlambatan)

Jadi, agar mobil dapat berhenti pada waktu 10 menit butuh percepatan sebesar -0,1 m/s2 atau perlambatan sebesar 0,1 m/s2.

2. Sebuah Bus melaju dengan kecepatan 40 km/jam, kemudian bus ini dipercepat dengan percepatan 2m/s2. Berapakah jarak dan kecepatan yang ditempuh selama 30 detik setelah bus dipercepat!

Pembahasan:

Diketahui:
v0 = 40 m/s
a= 2 m/s2
t=30 s.

Kecepatan
v = v0 + at
v = 40 m/s + 2m/s2 ×30s
v = 40 m/s + 60 m/s
v = 100 m/s

Jarak
S = v0t + ½ at2
S = 40×30 + ½ ×2×302
S = 1200 + ½ ×2×900
S = 1200 + 900
S = 2100m

Jadi, selama 30 detik setelah bus dipercepat jarak yang ditempuh bus tersebut adalah 2100 meter dengan kecepatan 100 m/s.

3. Sebuah mobil mula–mula diam. Kemudian mobil dihidupkan dan bergerak dengan percepatan tetap 2 m/s⊃2;. Setelah mobil bergerak selama 10s, mesinnya dimatikan. Mobil mengalami perlambatan tetap dan mobil berhenti 10s kemudian. Tentukan jarak yang masih ditempuh mobil mulai dari saat mesin dimatikan sampai berhenti!

Pembahasan:

Diketahui:
Kasus pertama
Vo = 0 m/s
a = 2 m/s⊃2;
t = 10 s
Kasus kedua
t = 10 s
Vt = 0 m/s

Ditanyakan:
Jarak yang ditempuh mobil mulai dari mesin dimatikan sampai berhenti (s).

Penyelesaian:
Pertama-tama kita harus menentukan kecepatan awal mobil pada kasus kedua, dengan cara mencari kecepatan akhir pada kasus pertama.
Vt = Vo + a.t
Vt = 0 + 2.10
Vt = 20 m/s

Kemudian kita harus menentukan besar perlambatan yang dialami mobil pada kasus kedua.
a = Vt - Vo / t
a = 0 - 20 / 10
a = - 2 m/s⊃2;

Sehingga penyelesaian dalam mencari jarak tempuh mobil pada kasus kedua dapat langsung dimasukkan pada persamaan GLBB.
s = Vot + 1/2 (a)(t⊃2;)
s = (20)(10) - 1/2 (2)(10⊃2;)
s = 200-100
s = 100 m

4. Sebuah benda bergerak dengan percepatan 5 m/s2 dari keadaan diam. Hitunglah jarak dan kecepatan yang ditempuh benda tersebut setelah 10 detik berturut-turut!

Pembahasan:

Diketahui:
v0 = 0
a = 5 m/s2
t = 10s

Karena benda bergerak dengan percepatan tetap, maka:
vt = v0 + at
vt = 0 + 5m/s2 × 10s
vt = 50 m/s

Jarak yang ditempuh benda adalah:
S = v0t + ½at2
S = 0×10s + ½×5 m/s2×(10s)2
S = 0 + ½×5 m/s2×100s2
S = 250m

Jadi, jarak yang ditempuh benda tersebut adalah 250m dengan kecepatan 50 m/s.

Baca Juga: 10 Contoh Soal Gelombang Stasioner dan Lengkap dengan Pembahasan

5. Sebuah motor melakukan pengereman dari kelajuan 30 m/s menjadi 15 m/s dalam jarak 100m. Berapa jarak yang dibutuhkan motor tersebut hingga berhenti?

Pembahasan:

Diketahui:
v0 = 30 m/s
vt = 15 m/s
S1 = 100m

Perlambatan motor tersebut adalah:
vt2 = v02 – 2aS1
152 = 302 – 2a100
225 = 900 – 200a
200a = 900 – 225 = 675
a = 675 ÷ 200 = 3,375 m/s2

Jarak yang dibutuhkan hingga berhenti berarti jarak yang dibutuhkan motor untuk menghilangkan kecepatan (vt = 0m/s) saat kecepatannya adalah 15m/s.
02 = 152 – 2×3,375×S2
0 = 225 – 6,75×S2
6,75S2 = 225
S2 = 225 ÷ 6,75
S2 = 33⅓ m

Jadi, jarak yang dibutuhkan motor tersebut hingga berhenti adalah 33⅓ m.

6. Sebuah truk diam kemudian dipercepat selama 10 detik hingga menempuh jarak 60 meter. Berapakah percepatan truk tersebut?

Pembahasan:

Diketahui:
v0 = 0 m/s
S = 50 m
t = 10 s.

Jarak yang ditempuh
S = v0t + ½ at2
50 = 0×8 + ½ × a × 102
50 = 0 + ½ × a × 100
50a = 50
a = 1

Jadi, percepatan truk tersebut adalah 1 m/s2.

Contoh Soal GLB

1) Sebuah mobil bergerak kecepatan tetap 45 km/jam. Hitung jarak yang ditempuh mobil selama 10 sekon?

Penyelesaian:

Diketahui:
v = 45 km/jam
v = 45.000 m/3600 s
v = 12,5 m/s

t = 10 sekon

Ditanya: s?

Jawab:
s = v × t
s = 12,5 m/s x 10 sekon = 125 m

Dengan demikian, jarak yang ditempuh mobil selama 10 sekon adalah 125 meter.

2) Seorang pesepeda mengayuh selama 2,5 jam pada sebuah lintasan lurus. Ia diketahui telah menempuh jarak sejauh 45 km. Maka, berapa kecepatan tempuhnya?

Penyelesaian:

Diketahui:
t = 2,5 jam
s = 45 km

Ditanya: v?

Jawab:
Rumus kecepatan: v = s ÷ t
v = 45 km ÷ 2,5 jam
v = 18 km/jam

Dengan demikian, kecepatan pengendara tersebut adalah 18 km/jam.

3) Sebuah kelereng mula-mula dalam keadaan diam pada lantai kemudian bola didorong sehingga mengalami percepatan sebesar 4 m/s2. Hitunglah kecepatan bola setelah bergerak selama 8 sekon.

Penyelesaian:

Diketahui:
v0 = 0 m/s
a = 4 m/s2
t = 8 s

Ditanya: v8?

Jawab:
v8 = v0 + a.t
v8 = 0 + 4.8
v8 = 32 m/s

Jadi, kecepatan kelereng setelah bergerak 8 sekon adalah 32 m/s.

4) Sebuah benda bergerak dengan percepatan 5 m/s2. Hitunglah jarak dan kecepatan yang ditempuh benda tersebut setelah 10 detik berturut-turut.

Penyelesaian:

Diketahui:
v0 = 0
a = 5 m/s2
t = 10 s

Benda bergerak dengan percepatan tetap, maka gunakan rumus:
vt = v0 + a.t
vt = 0 + 5m/s2 × 10s
vt = 50 m/s

Jarak yang ditempuh benda adalah:
s = v0.t + ½.a.t2
s = 0 × 10s + ½ × 5 m/s2× (10s)2
s = 0 + ½ × 5 m/s2 × 100s
s = 250 m

Jadi, jarak yang ditempuh benda tersebut adalah 250 meter dengan kecepatan 50 m/s.

5) Sebuah bus diam kemudian dipercepat selama 10 sekon hingga menempuh jarak 50 meter. Berapakah percepatan truk tersebut?

Penyelesaian:

Diketahui
v0 = 0 m/s
s = 50 m
t = 10 s

Jarak yang ditempuh adalah:
s = v0.t + ½ a.t2
50 = 0 × 8 + ½ × a × 102
50 = 0 + ½ × a × 100
50 = 50.a
a = 1

Jadi, percepatan truk tersebut adalah 1 m/s2.

( Tribunpekanbaru.com )