Contoh Soal Gerak Lurus Beserta Pembahasannya – Berikut ini akan disajikan simulasi soal-soal fisika khususnya pada pembahasan materi mengenai Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB). Untuk lebih memahami tipe-tipe soal tersebut, maka perhatikanlah penjelasan di bawah ini!

1. Seorang anak berdiri di atas permukaan tanah dan melemparkan batu ke atas dengan massa sebesar 300 gram dan kecepatan awal 50 m/s. Apabila gaya gesek di udara terabaikan, dan percepatan gravitasi tersebut 10 m/s2. Tentukan :

a. Tinggi maksimum yang mampu dicapai batu
b. Waktu yang diperlukan untuk mencapai titik tertinggi
c. Jangka waktu batu tersebut sebelum menyentuh permukaan tanah

Pembahasan

Diketahui :

m = 300 gram
Vo = 50 m/s
g = 10 m/s2

a. Perlu kita ketahui bahwa ketika batu berada di posisi titik tertinggi, maka kecepatannya adalah nol dengan percepatan gravitasi yang digunakan. Dapat diselasaikan dengan menggunakan rumus Gerak Lurus Berubah Beraturan berikut ini :

vt2 = vo2 – 2 a s
02 = 502 – 2 . 10 . s

Jadi, tinggi maksimum yang mampu dicapai batu adalah, s = 250020 = 125 m

b. Mencari waktu yang diperlukan untuk mencapai titik tertinggi, sebagai berikut :

vt= vo – a t
0 = 50 – 10 t
Sehingga diperoleh waktu sebesar, t = 5 s

c. Jangka waktu batu tersebut sebelum menyentuh permukaan tanah. Waktu tersebut akan sama dengan halnya dua kali lipat waktu yang diperlukan untuk mencapai titik tertinggi, yaitu :

t = (2) (5) = 10 sekon

2. Terdapat dua mobil A dan B dengan posisi tidak bergerak dan terpisah sejauh 1200 m. Kemudian kedua mobil tersebut saling mendekati melaju dengan kecepatan konstan yaitu, Va = 40 m/s dan Vb = 60 m/s. Maka tentukanlah :

a. Tentukan jarak kedua mobil tersebut saat jarak mobil A dari tempat berangkat dan bertemu dengan mobil B
b. Berapakah waktu yang diperlukan untuk kedua mobil tersebut saling bertemu?
c. Tentukan jarak kedua mobil tersebut saat jarak mobil B dari tempat berangkat dan bertemu dengan mobil A

Pembahasan

Diketahui :

Va = 40 m/s
Vb = 60 m/s

a. Mobil tersebut sebelumnya sama-sama tidak bergerak, dengan beberapa waktu kemudian keduanya bergerak bersamaan, sehingga waktu tempuh antara mobil A dan mobil B akan sama. Dengan demikian dapat kita misalkan jarak dari A saat bertemu dianggap X, sehingga jarak dari B (1200 – X), jadi dapat dicari menggunakan persamaan :

tA = tB
sA/vA = sB/vB
(x)40 = (1200- x)60
6 x = 4 (1200 – x)
6 x = 4800 – 4 x
10 x = 4800
x = 480 m

Jadi jarak kedua mobil tersebut saat jarak mobil A dari tempat berangkat dan bertemu dengan mobil B adalah 480 m.

b. Berapakah waktu yang diperlukan untuk kedua mobil tersebut saling bertemu?

x = vA t
480 = 40 t
t = 12 s

Sehingga waktu yang diperlukan untuk kedua mobil tersebut saling bertemu sebesar 12 sekon

[sc:ads]

c. Jarak mobil B dari tempat berangkat sampai bertemu dengan mobil A

sB = vB
t = (60) (12)
t = 720 m

Jadi jarak antara kedua mobil A dan mobil B adalah 720 m

3. Dari ketinggian 100 m sebuah benda dijatuhkan. Kemudian dipengaruhi dengan kecepatan gravitasi sebesar 10 m/s2. Tentukanlah :

a. Berapakah kecepatan benda saat pada waktu t = 3 sekon?
b. Berapakah jarak tempuh benda selama 2 sekon?
c. Berapakah ketinggian benda tersebut saat t = 2 sekon?
d. Berapakah kecepatan benda saat menyentuh permukaan tanah?
e. Berapakah waktu yang dibutuhkan hingga jatuh ke tanah?

Pembahasan

Diketahui :

h = 100 m
g = 10 m/s2
V0 = 0 m/s

a. Kecepatan benda saat pada waktu t = 3 sekon

vt = v0 + a t
vt = 0 + (10) (3)
= 30 m/s

Jadi kecepatan benda saat pada waktu t = 3 sekon adalah sebesar 30 m/s

b. Jarak tempuh benda selama 2 sekon

Untuk mencarinya dapat menggunakan rumus :

S = Vo t + 1/2 a t2
S = (0) t + 1/2 (10) (2)2
S = 20 meter

Jadi jarak tempuh benda selama 2 sekon adalah 20 meter

c. Ketinggian benda tersebut saat t = 2 sekon

Untuk mencari ketinggian benda ini dapat mengurangi pada saat t = 2 sekon dengan jarak yang telah ditempuh pada benda, sehingga :

S = 100 – 20
= 80 meter

d. Kecepatan benda saat menyentuh permukaan tanah

Vt2 = Vo2 + 2 a s
Vt2 = (0) + 2 a s
Vt = 2 a s
= [ (2) (10) (100)
= 20 5 m/s

Sehingga kecepatan benda saat menyentuh permukaan tanah adalah sebesar 20 5 m/s

e. Waktu yang dibutuhkan hingga jatuh ke tanah

Vt = V0 + a t
20 5 m/s = (0) + (10) t
t = 2 5 sekon

Jadi waktu yang dibutuhkan hingga jatuh ke tanah adalah 25 sekon

Sumber :
http://fisikastudycenter.com/fisika-x-sma/243-glb-glbb-gerak-lurus

Share this: