Kumpulan Soal Dan Pembahasan Gerak Lurus Beraturan

Posted on
Suatu benda atau objek dikatakan bergerak apabila mengalami perubahan posisi atau berpindah tempat. Perpindahan tersebut relatif terhadap kedudukan awal atau suatu titik acuan. Ketika Seorang murid berjalan dari kursinya ke depan kelas sambil memegang buku, apakah buku juga bergerak? Jawabannya sanggup iya sanggup juga tak tergantung pada titik acuannya.

Jika acuannya merupakan bangku tempat duduk murid tersebut, maka buku dikatakan bergerak sebaliknya apabila acuannya merupakan tangan murid, maka buku dikatakan tak bergerak alasannya yaitu tetap berada pada tangan tersebut. Hal fundamental lainnya yang harus dipahami merupakan bahwa ketika membahas problem gerak, maka untuk besaran-besaran vektor, arah sangat berpengaruh.
Untuk membahas soal-soal perihal gerak lurus beraturan tentu kita harus memahami konsep-konsep dasar seputar gerak lurus beratursn GLB. Suatu benda dikatakan bergerak lurus beraturan apabila :

  • Lintasannya lurus
  • Bergerak dengan kecepatan konstan
  • percepatan sama dengan nol

Besaran-besaran yang harus dipahami dalam gerak antara lain :

  1. Kecepatan 
    Kecepatan (v) merupakan besaran vektor yaitu terdapat nilai dan arah.
  2. Kelajuan
    Kelajuan (v) merupakan besaran skalar yaitu hanya terdapat nilai saja.
  3. Perpindahan
    Pepindahan (s) merupakan besaran vektor yaitu terdapat nilai dan arah.
  4. Jarak
    Jarak (s) merupakan besaran skalar yaitu hanya terdapat nilai saja.
  5. Waktu
    Waktu (t) merupakan besaran skalar.
Kumpulan Soal
  1. Seorang murid berenang menempuh kotak renang yang panjangnya 40 m selama 20 detik kemudian ia berputar balik dan kembali ke posisi awal dalam waktu 22 detik. Hitunglah kecepatan rata-rata murid tersebut pada : a) bab pertama perjalanannya yaitu ketika murid menyeberangi kotak meninggalkan posisi awalnya. b) bab kedua perjalanannya yaitu ketika ia kembali ke posisi awal.
    Pembahasan
    Diketahui :
    s = 40 m
    t1 = 20 s
    t2 = 22 s

    a) v = s / t1 = 40/20 = 2 m/s
    b) v = -s / t2 = -40/22 = – 1,8 m/s

    Keterangan :
    Pada bab kedua perjalanannya, perhatikan bahwa murid tersebut berbalik arah. Karena kecepatan dan perpindahan merupakan besaran vektor, maka arah akan sangat berpengaruh. Dengan begitu, alasannya yaitu arah kecepatan dan perpindahan pada bab kedua berlawanan arah dengan bab pertama, maka kecepatannya bertanda negatif. Tanda negatif hanya sebagai tanda bahwa arahnya berlawanan.

  2. Karena telat berdiri pagi dan ketinggalan bus, Dian terpaksa berlari terburu-buru ke sekolahnya. Ia berlari 600 m ke utara kemudian 800 m ke timur. Jika waktu yang dibutuhkan Dian merupakan 0,25 jam, berapakah jarak dan perpindahan Dian? Tentukan juga kelajuan rata-rata dan kecepatan rata-rata yang dimiliki Dian.
    Pembahasan 
    Untuk menjawab soal menyerupai ini, akan sangat membantu apabila kita menggambar skema mudah gerak Dian untuk menganalisis arah gerak dan perpindahannya.

     Suatu benda atau objek dikatakan bergerak apabila mengalami perubahan posisi atau berpindah  KUMPULAN SOAL DAN PEMBAHASAN GERAK LURUS BERATURAN

    Dari gambar di atas diperoleh :
    Perpindahan (s) = √(6002 + 8002 ) = √(1000.000) = 1.000 m = 1 km.
    Jarak (s) = 600 + 800 = 1400 m = 1,4 km.

    Kecepatan rata-rata :
    v = perpindahan / waktu = 1 km / 0,25 jam = 4 km/jam.

    Kelajuan rata-rata :
    v = jarak / waktu = 1,4 km / 0,25 jam = 5,6 km/jam.

  3. Seekor kambing berlari sepanjang garis lurus dan kedudukannya secara matematis sanggup dinyatakan dengan persamaan x = 2t2 – 4t – 6, dengan x dalam meter dan t dalam sekon. Tentukanlah kecepatan rata-rata kambing dari t = 1,0 s hingga dengan t = 2,0 s.
    Pembahasan
    Diketahui :
    x = 2t2 – 4t – 6
    x(1) = 2(1)2 – 4(1) – 6 = -8 m
    x(2) = 2(2)2 – 4(2) – 6 = -6 m

    Maka :
    v = Δx / Δt = (-6 -(-8)) / (2 – 1) = 2/1 = 2 m/s

  4. Sebuah kendaraan beroda empat sedan bergerak pada lintasan lurus dengan kecepatan tetap 72 km/jam. Tentukanlah jarak yang ditempuh kendaraan beroda empat sesudah melaju selama 15 menit.
    Pembahasan
    Diketahui :
    v = 72 km/jam
    t = 15 menit = 0,25 jam

    Maka :
    s = v . t = 72 km/jam (0,25 jam) = 18 km

  5. Seorang pemain bowling melemparkan bola sesampai kemudian bola tersebut meluncur dengan kecepatan tetap. Panjang lintasan yang dilalui oleh bola merupakan 17 m. Jika pemain bowling gres mendengar suara bola seputar target 2,5 detik sesudah bola dilemparkan dari tangannya, maka berapa laju bola tersebut? (Kelajuan suara di udara 340 m/s).
    Pembahasan
    Diketahui :
    s = 17 m
    t = 2,5 detik
    vb = 340 m/s

    Kita hitung terlebih dahulu waktu rambat yang dibutuhkan oleh suara mulai ketika bola seputar target hingga kemudian terdengar oleh pemain bowling.
    t = s/ vb = 17 / 340 = 0,05 skon

    Maka laju bola merupakan :
    v = s / Δt = 17 / (2,5 – 0,05) = 17 / 2,45 = 6,9398 m/s

  6. Pada jam pelajaran olahraga, pengajar mengadakan lomba lari. Andi dan Tono merupakan dua penerima pertama yang bertanding. Suatu saat, Andi yang lagi berlari pada kelajuan 9,4 m.s berada pada jarak 2 m di belakang Tono yang berlari dengan kelajuan 9,2 m/s. Berapa detik yang diharapkan oleh Andi untuk menyusul Tono dan dimanakah Andi akan menyusul Tono?
    Pembahasan
    Diketahui :
    kelajuan Andi = va = 9,4 m/s
    kelajuan Tono = vt = 9,2 m/s
    jarak Tono = st

    jarak Andi = sa = 2 + st

    Maka waktu yang diharapkan oleh Andi untuk menyusul Tono merupakan :
    sa = 2 + st
    va . t = 2 + (vt . t)
    9,4 t = 2 + 9,2 t
    (9,4 – 9,2)t = 2
    0,2 t = 2
    t = 10 skon

    sa = 2 + st = 2 + 9,2(10) = 94 m.
    Jadi, Andi akan menyusul Tono pada ketika Andi sudah berlari sejauh 94 m atau Tono sudah berlari sejauh 92 m.

  7. Dua buah kendaraan beroda empat bergerak pada lintasan lurus dengan arah saling berlawanan. Jarak mula-mula antara kedua kendaraan beroda empat tersebut merupakan 15 km. Jika kendaraan beroda empat pertama bergerak dari kiri dengan kelajuan 40 km/jam dan kendaraan beroda empat kedua bergerak dari kanan dengan kelajuan 60 km/jam 6 menit kemudian, maka kapankah kedua kendaraan beroda empat itu akan bertemu?
    Pembahasan
    Diketahui :
    s = 15 km
    v1 = 40 km/jam
    v2 = 60 km/jam

    Karena kendaraan beroda empat pertama bergerak 6 menit atau 0,1 jam lebih cepat, maka :
    s1 = 15 – s2
    v1.0,1 + v1 . t = 15 – v2 . t
    40 (0,1) + 40t = 15 – 60t
    (40 + 60)t = 15 – 4
    100t = 11
    t = 0,11 jam = 6,6 menit

    Jadi, kedua kendaraan beroda empat tersbut bertemu sesudah bergerak selama 6,6 menit.

  8. Sebuah truk pengangkut sampah bergerak ke timur dengan kelajuan 45 km/jam selama 10 detik. Truk tersebut kemudain bergerak 37o diukur dari arah timur menuju ke utara dengan kelajuan yang sama selama 10 detik. Tentukanlah kecepatan truk dalam seluruh perjalanannya.
    Pembahasan
    Kita misalkan arah timur searah dengan sumbu x dan arah utara searah sumbu y. Karena kecepatan merupakan besaran vektor maka arah sangat bepengaruh. Saat bergerak ke arah timur, vektor kecepatan truk merupakan :
    vt = 45 i km/jam
    Ketika bergerak 37o ke utara vektor kecepatan truk merupakan :
    vu = (45 cos 37o)i + (45 sin 37o)j =45(4/5)i + 45(3/5) j = 36i + 27j

    Maka :
    v = vu – vt = 36i + 27j – 45i = -9i + 27j
    v = √((-9)2 + 272 )
    v = 28,46 m/s

  9. Kecepatan suatu benda sebagai fungsi waktu secara matematis dinyatakan oleh v = 40 + 0,5t2 dengan  t dalam detik dan v dalam m/s. Tentukanlah percepatan rata-rata benda dari t = 1 sekon hingga t = 2 sekon.
    Pembahasan 
    Dikatahui :
    v = 40 + 0,5t2
    v(1) = 40 + 0,5(1)2 = 40,5
    v(2) = 40 + 0,5(2)2 = 42

    Maka percepatan rata-rata :
    a = Δv / Δt = (42 – 40,5) / (2 – 1) = 1,5 m

  10. Dari grafik gerak di bawah ini, tentukanlah perpindahan benda. (v dalam m/s dan t dalam sekon).

     Suatu benda atau objek dikatakan bergerak apabila mengalami perubahan posisi atau berpindah  KUMPULAN SOAL DAN PEMBAHASAN GERAK LURUS BERATURAN

    Pembahasan 
    Jarak atau perpindahan merupakan luas kawasan di bawah grafik.
    s =  v . Δt = 6 . 10 = 60 m.

Baca Juga:   Contoh Soal Dan Tanggapan Sistem Katrol