10 Contoh Soal Gerak Lurus Berubah Beraturan dan Jawabannya
Menyajikan beragam informasi terbaru, terkini dan mengedukasi.
·waktu baca 7 menit
Tulisan dari Kabar Harian tidak mewakili pandangan dari redaksi kumparan
PerbesarContoh soal Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) adalah jenis gerak dalam fisika di mana suatu benda bergerak dalam lintasan lurus dengan percepatan tetap. Percepatan tetap berarti bahwa perubahan kecepatan benda dalam setiap satuan waktu adalah konstan.
Dikutip dari Ensiklopedia p2k.stekom.ac.id, perubahan gerakan tersebut bisa berupa percepatan (benda makin cepat) atau perlambatan (benda makin lambat).
Daftar isi
Daftar isi
Daftar isi
Ciri-ciri Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
Ciri-ciri GLBB meliputi:
Lintasan lurus: Benda bergerak dalam satu garis lurus.
Percepatan tetap: Percepatan yang dialami benda selalu sama, sehingga perubahan kecepatannya konstan.
Kecepatan berubah secara linear: Kecepatan benda meningkat atau menurun secara beraturan seiring waktu.
Rumus-rumus penting dalam GLBB antara lain:
Kecepatan akhir (v): v = v0 + at
Jarak tempuh (s): s = v0t + ½ at 2
Kecepatan akhir kuadrat (v²): v2 = v2 0 + 2 as
Di mana:
v0 = kecepatan awal,
v = kecepatan akhir,
a = percepatan,
t = waktu,
s = jarak tempuh.
GLBB banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, seperti mobil yang dipercepat di jalan raya atau bola yang digelindingkan di permukaan miring.
Contoh Soal Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
Berikut 10 contoh soal gerak lurus berubah beraturan (GLBB) beserta jawabannya:
1. Soal 1
Sebuah mobil awalnya diam, lalu bergerak dipercepat dengan percepatan tetap sebesar 2 m/s². Berapa kecepatan mobil tersebut setelah 5 detik?
Jawaban: v = v0 + at = 0 + (2 x 5) = 10m/s.
2. Soal 2
Sebuah benda bergerak dengan kecepatan awal 4 m/s dan mengalami percepatan 3 m/s². Hitung kecepatan benda setelah 6 detik!
Jawaban: v = v0 + at = 4 + (3 x 6) = 22 m/s.
3. Soal 3
Sebuah benda bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s, kemudian mengalami perlambatan 2 m/s². Berapa kecepatan benda setelah 4 detik?
Jawaban: v = v0 - at = 10 - (2 x 4) = 2 m/s.
4. Soal 4
Sebuah benda bergerak dengan percepatan 1,5 m/s² selama 8 detik dari keadaan diam. Berapa jarak yang ditempuh?
Jawaban: 8 = v0t + ½ at 2 = 0 + ½ x 1,5 x 82 = 48 m.
5. Soal 5
Sebuah benda dipercepat dari keadaan diam dengan percepatan 4 m/s² dan menempuh jarak 64 m. Berapa waktu yang diperlukan?
Jawaban: 8 = ½ at2 64 = ½ x 4 x t2 t2 = 32 t = 5,66 detik.
6. Soal 6
Sebuah benda bergerak dengan kecepatan awal 20 m/s dan mengalami percepatan -3 m/s². Berapa lama waktu yang dibutuhkan benda untuk berhenti?
Jawaban: v = v0 - at 0 = 20 - 3t t = 20/3 6,67 detik.
7. Soal 7
Sebuah benda bergerak dari keadaan diam dengan percepatan 2,5 m/s². Berapa kecepatan benda setelah menempuh jarak 50 m?
Jawaban: v2 = v2 0 + 2 as v2 = 0 + 2 x 2,5 x 50 v2 = 250 v = 250 = 15,81 m/s.
8. Soal 8
Sebuah benda bergerak dengan kecepatan 15 m/s dan mengalami perlambatan 2 m/s². Berapa jarak yang ditempuh benda hingga berhenti?
Jawaban: v2 = v2 0 - 2 as 0 = 152 2 x 2 x s s = 225 : 4 = 56,25 m.
9. Soal 9
Sebuah mobil bergerak dengan percepatan tetap 3 m/s² selama 7 detik. Jika kecepatan awalnya 5 m/s, berapa jarak yang ditempuh mobil?
Jawaban: s = v0 t + ½ at 2 = 5 x 7 + ½ x 3 x 72 = 35 + 73,5 = 108,5 m.
10. Soal 10
Sebuah benda memiliki kecepatan awal 8 m/s dan mengalami percepatan 4 m/s² selama 3 detik. Berapa jarak yang ditempuh benda?
Jawaban: s = v0 t + ½ at 2 = 8 x 3 + ½ x 4 x 32 = 24 + 18 = 42 m.
Konsep Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) adalah jenis gerakan di mana kecepatan sebuah benda berubah secara konstan seiring waktu. Konsep ini memiliki akar dalam studi awal tentang gerak yang berkembang sejak zaman Yunani Kuno hingga era modern.
1. Sejarah Awal
Zaman Yunani Kuno: Ahli filsafat seperti Aristoteles (384-322 SM) memiliki pandangan awal tentang gerak, tetapi pandangannya masih terbatas pada pemahaman kualitatif.
Dia menganggap bahwa benda yang lebih berat jatuh lebih cepat daripada benda yang lebih ringan, dan gerak hanya mungkin terjadi jika ada gaya yang bekerja.
2. Revolusi Ilmu Pengetahuan
Galileo Galilei (1564-1642) adalah tokoh kunci yang mengubah cara pandang manusia tentang gerak. Melalui eksperimen dan pendekatan ilmiah, ia membantah pandangan Aristoteles.
Dalam eksperimennya dengan bola yang menggelinding di bidang miring, Galileo menemukan bahwa benda mengalami percepatan yang konstan saat bergerak menuruni bidang tersebut.
Temuannya menunjukkan bahwa dalam kondisi ideal (tanpa hambatan udara), semua benda jatuh dengan percepatan yang sama, terlepas dari massanya.
Galileo juga memperkenalkan konsep percepatan sebagai perubahan kecepatan terhadap waktu dan merumuskan gerak lurus berubah beraturan sebagai gerakan dengan percepatan konstan.
3. Isaac Newton (1643-1727)
Isaac Newton memperluas pemahaman Galileo dengan merumuskan hukum gerak dalam karyanya, Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (1687).
Newton memperkenalkan tiga hukum gerak, di mana hukum keduanya menyatakan bahwa percepatan sebuah benda sebanding dengan gaya yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya (F = m × a).
Ini menjadi dasar dari studi tentang GLBB dalam konteks gaya dan percepatan.
4. Rumusan dan Kontribusi
Galileo Galileo sebagai tokoh utama yang memperkenalkan konsep percepatan dan prinsip dasar gerak lurus berubah beraturan melalui eksperimen dan pengamatan.
Isaac Newton memperluas dan merumuskan hukum-hukum gerak yang mencakup percepatan dan gaya, mengintegrasikan konsep GLBB ke dalam kerangka hukum fisika klasik.
GLBB sendiri didefinisikan sebagai gerak benda dengan percepatan tetap. Rumus-rumus dasar yang dikembangkan meliputi:
Persamaan kecepatan: v = v0 + a x t
Persamaan posisi: s = s0 + v0 x t + ½ a x t2
Hubungan kecepatan dan posisi: v2 = v 20 + 2a x (s - s0)
Dengan demikian, gerak lurus berubah beraturan dapat dipahami sebagai hasil dari kemajuan pemikiran ilmiah yang didorong oleh eksperimen Galileo dan hukum gerak Newton.
Memahami rumus Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) memiliki berbagai manfaat praktis dalam kehidupan sehari-hari, terutama dalam memahami dan mengantisipasi berbagai aspek gerakan benda yang sering ditemui. Berikut beberapa manfaatnya:
Perencanaan perjalanan dan transportasi: Rumus GLBB membantu dalam menghitung waktu tempuh dan jarak yang dibutuhkan ketika kendaraan mengalami percepatan atau perlambatan.
Misalnya, mengetahui berapa waktu yang dibutuhkan mobil untuk mencapai kecepatan tertentu dari keadaan diam dapat berguna untuk perencanaan rute.
Keamanan berkendara: Pemahaman GLBB membantu pengemudi dalam menghitung jarak pengereman yang diperlukan agar kendaraan berhenti dengan aman ketika melaju dengan kecepatan tertentu.
Ini dapat mencegah kecelakaan dengan memastikan bahwa pengemudi tahu kapan harus mulai mengurangi kecepatan.
Desain dan rekayasa infrastruktur: Insinyur menggunakan rumus ini untuk merancang jalan raya, jalur kereta api, atau rel kereta dengan mempertimbangkan percepatan dan deselerasi kendaraan agar tetap aman dan nyaman bagi pengguna.
Olahraga dan pelatihan: Atlet dan pelatih memanfaatkan konsep GLBB untuk meningkatkan performa. Misalnya, dalam olahraga lari atau balap mobil, mengetahui percepatan dan kecepatan maksimum penting untuk merancang strategi yang efektif.
Penggunaan alat berat dan mesin: Operator alat berat dan perancang mesin perlu memahami bagaimana mesin akan bergerak atau berhenti dalam kondisi tertentu. Ini membantu mengoperasikan alat berat secara aman dan efisien.
Peluncuran dan pendaratan pesawat terbang: Dalam penerbangan, pilot dan pengendali lalu lintas udara menggunakan konsep GLBB untuk memastikan pesawat dapat lepas landas dan mendarat dengan aman, dengan memperhitungkan jarak yang dibutuhkan untuk mencapai kecepatan tertentu atau untuk berhenti.
Permainan dan hiburan: Dalam industri game dan simulator, fisika gerak digunakan untuk membuat simulasi yang realistis. Hal ini memungkinkan pemain atau pengguna untuk merasakan pengalaman yang lebih nyata dan interaktif.
Dengan memahami rumus dan prinsip GLBB, seseorang dapat membuat keputusan yang lebih baik terkait kecepatan, jarak, dan waktu dalam berbagai aktivitas sehari-hari.
Hal ini juga meningkatkan kemampuan untuk memprediksi hasil dari perubahan gerakan, yang pada akhirnya dapat meningkatkan efisiensi dan keselamatan.
Demikian penjelasan seputar contoh soal gerak lurus berubah beraturan yang dilengkapi jawabannya. Dengan pemahaman yang mendalam, rumus ini akan semakin mudah dipraktikkan dalam kehidupan sehari-hari. (Win)
Baca juga: 25 Contoh Soal TOEFL dan Jawabannya