Contoh Soal GLBB dan Jawabannya: Latih Kemampuanmu Memahami Gerak Lurus Beraturan

Pernahkah kamu memperhatikan mobil yang melaju dengan kecepatan tetap di jalan tol? Atau mungkin kamu pernah melihat bola menggelinding di lantai dengan kecepatan yang konstan? Itulah contoh nyata dari Gerak Lurus Beraturan (GLBB), sebuah konsep penting dalam fisika yang mempelajari pergerakan benda dengan kecepatan konstan tanpa perubahan arah. Dalam artikel ini, kita akan membahas contoh soal GLBB dan jawabannya, mulai dari yang sederhana hingga yang lebih kompleks.

Melalui contoh soal yang diberikan, kamu akan diajak untuk memahami konsep GLBB secara lebih mendalam, serta mempelajari rumus-rumus yang digunakan untuk menghitung besaran-besaran dalam GLBB, seperti kecepatan, jarak, dan waktu. Siap-siap untuk mengasah kemampuanmu dalam memecahkan soal-soal GLBB!

Pengertian GLBB

Gerak Lurus Beraturan (GLBB) adalah jenis gerak yang memiliki kecepatan tetap dan arah gerak yang tetap pula. Artinya, benda yang bergerak GLBB tidak mengalami perubahan kecepatan atau arah gerak selama pergerakannya. Konsep GLBB sangat penting dalam fisika, karena banyak kejadian di dunia nyata yang dapat dimodelkan menggunakan konsep ini.

Contoh GLBB dalam Kehidupan Sehari-hari

Banyak contoh GLBB yang dapat kita temukan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya:

• Mobil yang melaju di jalan tol dengan kecepatan konstan dan dalam satu arah.
• Pesawat terbang yang terbang dengan kecepatan dan arah yang tetap.
• Bola yang menggelinding di lantai datar dengan kecepatan konstan dan arah yang tetap.

Perbedaan GLBB dan GLBB

GLBB dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) merupakan dua jenis gerak yang berbeda. Berikut adalah tabel yang menunjukkan perbedaan antara keduanya:

Ciri	GLBB	GLBB
Kecepatan	Tetap	Berubah
Percepatan	Nol	Tidak nol
Arah Gerak	Tetap	Tetap atau berubah
Contoh	Mobil yang melaju dengan kecepatan konstan di jalan tol	Mobil yang sedang direm atau dipercepat

Rumus GLBB

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) merupakan jenis gerak lurus dengan kecepatan yang berubah secara teratur. Dalam GLBB, percepatannya konstan, artinya kecepatan benda berubah dengan jumlah yang sama dalam setiap interval waktu yang sama. Untuk memahami GLBB lebih lanjut, penting untuk mempelajari rumus-rumus yang digunakan dalam menghitung besaran-besarannya.

Rumus-Rumus Utama GLBB

Rumus-rumus GLBB digunakan untuk menghitung besaran-besaran seperti kecepatan akhir (v), jarak tempuh (s), waktu tempuh (t), dan percepatan (a). Berikut adalah rumus-rumus utama GLBB:

• v = v₀ + at
• s = v₀t + 1/2 at²
• v² = v₀² + 2as

Makna Simbol dalam Rumus GLBB

Setiap simbol dalam rumus GLBB memiliki makna yang spesifik. Berikut adalah penjelasannya:

Simbol	Makna
v	Kecepatan akhir (m/s)
v0	Kecepatan awal (m/s)
a	Percepatan (m/s2)
t	Waktu tempuh (s)
s	Jarak tempuh (m)

Contoh Soal dan Penyelesaian

Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s. Mobil tersebut kemudian mengalami percepatan sebesar 2 m/s² selama 5 detik. Berapakah kecepatan akhir mobil tersebut?

Berikut langkah-langkah penyelesaiannya:

1. Tentukan besaran yang diketahui.
– Kecepatan awal (v₀) = 10 m/s
– Percepatan (a) = 2 m/s²
– Waktu tempuh (t) = 5 s

2. Tentukan besaran yang ditanyakan.
– Kecepatan akhir (v)

3. Pilih rumus yang sesuai.
– v = v₀ + at

4. Substitusikan nilai yang diketahui ke dalam rumus.
– v = 10 + (2)(5)

5. Hitung kecepatan akhir.
– v = 10 + 10 = 20 m/s

Jadi, kecepatan akhir mobil tersebut adalah 20 m/s.

Soal GLBB dan Jawabannya

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) merupakan salah satu konsep penting dalam fisika yang mempelajari pergerakan suatu benda dengan kecepatan yang berubah secara konstan. Dalam GLBB, benda mengalami percepatan tetap, sehingga kecepatannya berubah secara linear terhadap waktu. Untuk memahami konsep ini, kita perlu mempelajari rumus-rumus dan contoh-contoh soal yang berhubungan dengan GLBB.

Contoh Soal GLBB dan Jawabannya

Berikut adalah contoh soal GLBB dan jawabannya yang dapat membantu Anda memahami konsep GLBB lebih dalam:

No	Soal	Jawaban	Uraian
1	Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s. Mobil tersebut kemudian mengalami percepatan sebesar 2 m/s2 selama 5 detik. Berapakah kecepatan akhir mobil tersebut?	Kecepatan akhir mobil adalah 20 m/s.	Untuk menghitung kecepatan akhir mobil, kita dapat menggunakan rumus GLBB: vf = vi + at Dimana: vf = kecepatan akhir vi = kecepatan awal = 10 m/s a = percepatan = 2 m/s2 t = waktu = 5 s Maka, kecepatan akhir mobil adalah: vf = 10 m/s + (2 m/s2)(5 s) = 20 m/s
2	Sebuah bola dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 20 m/s. Jika percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s2, berapakah tinggi maksimum yang dicapai bola tersebut?	Tinggi maksimum yang dicapai bola adalah 20 meter.	Untuk menghitung tinggi maksimum, kita dapat menggunakan rumus GLBB: vf2 = vi2 + 2as Dimana: vf = kecepatan akhir = 0 m/s (ketika bola mencapai titik tertinggi, kecepatannya nol) vi = kecepatan awal = 20 m/s a = percepatan gravitasi = -10 m/s2 (negatif karena arah percepatan berlawanan dengan arah gerak bola) s = tinggi maksimum Maka, tinggi maksimum yang dicapai bola adalah: 02 = 202 + 2(-10)s s = 20 meter
3	Sebuah kereta api bergerak dengan kecepatan awal 30 m/s. Kereta api tersebut kemudian mengalami perlambatan sebesar 5 m/s2. Berapa jarak yang ditempuh kereta api hingga berhenti?	Jarak yang ditempuh kereta api hingga berhenti adalah 90 meter.	Untuk menghitung jarak yang ditempuh, kita dapat menggunakan rumus GLBB: s = vit + 1/2at2 Dimana: s = jarak yang ditempuh vi = kecepatan awal = 30 m/s a = perlambatan = -5 m/s2 (negatif karena arah perlambatan berlawanan dengan arah gerak kereta api) t = waktu yang dibutuhkan untuk berhenti Untuk menghitung waktu yang dibutuhkan untuk berhenti, kita dapat menggunakan rumus GLBB: vf = vi + at Dimana: vf = kecepatan akhir = 0 m/s vi = kecepatan awal = 30 m/s a = perlambatan = -5 m/s2 t = waktu yang dibutuhkan untuk berhenti Maka, waktu yang dibutuhkan untuk berhenti adalah: 0 = 30 + (-5)t t = 6 s Maka, jarak yang ditempuh kereta api hingga berhenti adalah: s = (30 m/s)(6 s) + 1/2(-5 m/s2)(6 s)2 = 90 meter
4	Sebuah batu dilempar horizontal dari atas gedung dengan kecepatan awal 15 m/s. Jika batu tersebut mencapai tanah setelah 3 detik, berapakah ketinggian gedung tersebut?	Ketinggian gedung tersebut adalah 45 meter.	Untuk menghitung ketinggian gedung, kita dapat menggunakan rumus GLBB: s = vit + 1/2at2 Dimana: s = ketinggian gedung vi = kecepatan awal vertikal = 0 m/s (karena batu dilempar horizontal) a = percepatan gravitasi = 10 m/s2 t = waktu yang dibutuhkan untuk mencapai tanah = 3 s Maka, ketinggian gedung tersebut adalah: s = (0 m/s)(3 s) + 1/2(10 m/s2)(3 s)2 = 45 meter
5	Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s. Mobil tersebut kemudian mengalami percepatan sebesar 2 m/s2. Berapa jarak yang ditempuh mobil setelah 5 detik?	Jarak yang ditempuh mobil setelah 5 detik adalah 75 meter.	Untuk menghitung jarak yang ditempuh, kita dapat menggunakan rumus GLBB: s = vit + 1/2at2 Dimana: s = jarak yang ditempuh vi = kecepatan awal = 10 m/s a = percepatan = 2 m/s2 t = waktu = 5 s Maka, jarak yang ditempuh mobil setelah 5 detik adalah: s = (10 m/s)(5 s) + 1/2(2 m/s2)(5 s)2 = 75 meter

Grafik GLBB

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) memiliki ciri khas dalam grafik kecepatan terhadap waktu (v-t) yang unik. Bentuk grafiknya memberikan informasi tentang percepatan benda yang bergerak.

Bentuk Grafik Kecepatan terhadap Waktu (v-t) pada GLBB

Grafik v-t pada GLBB memiliki bentuk garis lurus. Kemiringan garis ini menunjukkan percepatan benda.

• Jika garis v-t miring ke atas, berarti benda mengalami percepatan positif, yaitu kecepatannya bertambah seiring waktu.
• Jika garis v-t miring ke bawah, berarti benda mengalami percepatan negatif (perlambatan), yaitu kecepatannya berkurang seiring waktu.
• Jika garis v-t horizontal, berarti benda bergerak dengan kecepatan konstan, sehingga percepatannya nol.

Ilustrasi Grafik v-t GLBB

Bayangkan sebuah mobil yang bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s. Mobil ini kemudian mengalami percepatan konstan sebesar 2 m/s². Berikut ilustrasi grafik v-t-nya:

• Sumbu vertikal (y) menunjukkan kecepatan (v) dalam meter per detik (m/s).
• Sumbu horizontal (x) menunjukkan waktu (t) dalam detik (s).
• Titik awal grafik berada di (0, 10), karena kecepatan awal mobil adalah 10 m/s.
• Garis grafik miring ke atas karena mobil mengalami percepatan positif.
• Kemiringan garis grafik menunjukkan percepatan, yaitu 2 m/s². Artinya, kecepatan mobil bertambah 2 m/s setiap detiknya.

Cara Menentukan Percepatan dari Grafik v-t GLBB

Percepatan pada GLBB dapat ditentukan dari kemiringan garis grafik v-t. Kemiringan dihitung dengan rumus:

Percepatan (a) = (Δv) / (Δt)

Dimana:

• Δv adalah perubahan kecepatan.
• Δt adalah perubahan waktu.

Misalnya, pada ilustrasi grafik v-t sebelumnya, jika kita mengambil dua titik pada garis grafik, misalnya (1, 12) dan (2, 14), maka:

• Δv = 14 m/s – 12 m/s = 2 m/s
• Δt = 2 s – 1 s = 1 s
• a = (2 m/s) / (1 s) = 2 m/s²

Hasilnya sama dengan percepatan yang telah diketahui sebelumnya, yaitu 2 m/s².

Penerapan GLBB dalam Kehidupan Sehari-hari

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) adalah konsep fisika yang menjelaskan pergerakan benda dengan kecepatan yang berubah secara konstan. Meskipun mungkin terdengar rumit, GLBB sebenarnya sangat umum terjadi di sekitar kita. Prinsip GLBB digunakan dalam berbagai bidang kehidupan, mulai dari transportasi hingga olahraga, bahkan teknologi. Mari kita bahas beberapa contohnya.

Transportasi

GLBB memainkan peran penting dalam berbagai sistem transportasi. Misalnya, saat mobil melaju di jalan tol, perubahan kecepatannya dapat dijelaskan dengan prinsip GLBB. Ketika pengemudi menginjak pedal gas, mobil mengalami percepatan, dan saat rem diinjak, mobil mengalami perlambatan. Percepatan dan perlambatan ini merupakan contoh langsung dari GLBB.

• Sistem pengereman: Sistem pengereman mobil dirancang berdasarkan prinsip GLBB. Saat rem diinjak, mobil mengalami perlambatan yang konstan hingga berhenti.
• Sistem peluncuran roket: Roket menggunakan prinsip GLBB untuk mencapai kecepatan lepas landas yang diperlukan. Percepatan roket meningkat secara konstan selama fase peluncuran, sesuai dengan prinsip GLBB.
• Sistem kereta api: Kereta api menggunakan prinsip GLBB untuk mempercepat dan memperlambat. Percepatan dan perlambatan kereta api diatur dengan cermat untuk memastikan perjalanan yang aman dan efisien.

Olahraga

GLBB juga berperan penting dalam berbagai cabang olahraga. Gerakan bola yang dilempar, gerakan pelari, dan gerakan atlet lompat tinggi semuanya dapat dianalisis menggunakan prinsip GLBB.

Lagi nyari contoh soal GLBB dan jawabannya? Tenang, banyak banget sumbernya di internet! Kalo kamu lagi belajar tentang gerak lurus berubah beraturan, pasti kamu butuh banyak latihan soal. Nah, selain latihan soal GLBB, kamu juga bisa coba cari contoh soal agama Kristen kelas 11 di link ini untuk menambah pengetahuan agama kamu.

Selesai belajar agama, kamu bisa langsung kembali fokus ke latihan soal GLBB dan ngerjain semua soal dengan lancar!

• Lempar lembing: Atlet lempar lembing menggunakan prinsip GLBB untuk menentukan sudut dan kecepatan optimal untuk melempar lembing sejauh mungkin. Gerakan lembing setelah dilempar merupakan contoh GLBB.
• Lompat tinggi: Atlet lompat tinggi menggunakan prinsip GLBB untuk menentukan waktu yang tepat untuk melompat agar mencapai ketinggian maksimum. Gerakan tubuh atlet saat melompat mengikuti prinsip GLBB.
• Berenang: Perenang menggunakan prinsip GLBB untuk mempercepat dan memperlambat gerakan mereka di dalam air. Percepatan dan perlambatan ini membantu mereka mencapai kecepatan maksimum dan efisiensi dalam berenang.

Teknologi

Prinsip GLBB juga diterapkan dalam berbagai teknologi modern. Misalnya, sistem navigasi GPS menggunakan prinsip GLBB untuk menentukan posisi dan kecepatan kendaraan.

• Sistem navigasi GPS: Sistem navigasi GPS menggunakan prinsip GLBB untuk menghitung posisi dan kecepatan kendaraan. Data yang dikumpulkan oleh satelit GPS dianalisis dengan menggunakan persamaan GLBB untuk menentukan lokasi dan kecepatan kendaraan.
• Sistem kontrol robot: Robot yang digunakan dalam berbagai industri, seperti manufaktur dan logistik, menggunakan prinsip GLBB untuk mengontrol gerakannya. Robot dapat bergerak secara linear dan berputar dengan kecepatan yang konstan, sesuai dengan prinsip GLBB.
• Sistem peluncuran satelit: Peluncuran satelit menggunakan prinsip GLBB untuk mencapai kecepatan yang diperlukan untuk memasuki orbit. Satelit diluncurkan dengan kecepatan yang meningkat secara konstan, sesuai dengan prinsip GLBB.

Soal GLBB Tingkat Lanjut: Contoh Soal Glbb Dan Jawabannya

Setelah mempelajari dasar-dasar Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB), saatnya kita beranjak ke soal-soal yang lebih menantang. Soal-soal ini akan menguji pemahamanmu tentang konsep GLBB dalam skenario yang lebih kompleks.

Soal-soal GLBB tingkat lanjut ini dirancang untuk melatih kemampuanmu dalam mengaplikasikan rumus dan konsep GLBB dalam berbagai situasi, termasuk kasus-kasus yang melibatkan gerakan gabungan atau kondisi khusus.

Contoh Soal GLBB Tingkat Lanjut

Berikut adalah contoh soal GLBB tingkat lanjut beserta jawaban dan pembahasannya:

No.	Soal	Jawaban	Pembahasan
1	Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 20 m/s dan percepatan 4 m/s². Mobil tersebut kemudian direm dengan perlambatan 2 m/s². Berapa jarak total yang ditempuh mobil hingga berhenti?	125 m	Hitung jarak yang ditempuh mobil selama percepatan: $v^2 = u^2 + 2as$ $s = \fracv^2 – u^22a = \frac0^2 – 20^22 \times 4 = -50$ m Jarak selalu bernilai positif, maka $s = 50$ m. Hitung jarak yang ditempuh mobil selama perlambatan: $v^2 = u^2 + 2as$ $s = \fracv^2 – u^22a = \frac0^2 – 20^22 \times -2 = 100$ m Jarak total yang ditempuh mobil adalah: $s_total = s_percepatan + s_perlambatan = 50 + 100 = 125$ m
2	Sebuah bola dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 30 m/s. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², berapa lama waktu yang dibutuhkan bola untuk mencapai titik tertinggi?	3 s	Kecepatan bola di titik tertinggi adalah 0 m/s. Gunakan persamaan GLBB: $v = u + at$ $0 = 30 + (-10)t$ $t = \frac3010 = 3$ s
3	Sebuah kereta api bergerak dengan kecepatan 72 km/jam. Kereta api tersebut kemudian direm dengan perlambatan 2 m/s². Berapa jarak yang ditempuh kereta api hingga berhenti?	200 m	Ubah kecepatan kereta api ke m/s: $v = 72 \text km/jam = 72 \times \frac1000 \text m3600 \text s = 20$ m/s Gunakan persamaan GLBB: $v^2 = u^2 + 2as$ $s = \fracv^2 – u^22a = \frac0^2 – 20^22 \times -2 = 100$ m

Tips Mengerjakan Soal GLBB

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) adalah salah satu materi fisika yang sering muncul dalam ujian. Soal GLBB biasanya melibatkan perhitungan kecepatan, jarak, dan waktu. Untuk menyelesaikan soal GLBB dengan mudah, ada beberapa tips dan strategi yang bisa kamu terapkan.

Memahami Konsep GLBB

Sebelum kamu mulai mengerjakan soal, pastikan kamu memahami konsep dasar GLBB. GLBB adalah gerak lurus yang memiliki percepatan konstan. Artinya, kecepatan benda berubah secara seragam dalam selang waktu tertentu. Untuk memahami konsep ini, kamu bisa mempelajari rumus-rumus GLBB dan memahami bagaimana rumus tersebut saling berkaitan.

Menganalisis Soal

Setelah memahami konsep GLBB, langkah selanjutnya adalah menganalisis soal. Identifikasi informasi yang diberikan dalam soal, seperti kecepatan awal, kecepatan akhir, percepatan, jarak, dan waktu. Tuliskan informasi tersebut secara sistematis agar mudah dipahami.

Menentukan Rumus yang Tepat

Setelah menganalisis soal, kamu bisa menentukan rumus yang tepat untuk menyelesaikan soal. Ada beberapa rumus GLBB yang bisa kamu gunakan, seperti:

• v = v₀ + at
• s = v₀t + ½ at²
• v² = v₀² + 2as

Pilih rumus yang sesuai dengan informasi yang diberikan dalam soal dan yang bisa digunakan untuk mencari nilai yang ditanyakan.

Mensubstitusikan Nilai

Setelah menentukan rumus, substitusikan nilai-nilai yang sudah diketahui ke dalam rumus tersebut. Pastikan satuan yang digunakan konsisten. Misalnya, jika satuan kecepatan adalah meter per detik (m/s), maka satuan waktu harus dalam detik (s) dan satuan jarak harus dalam meter (m).

Menghitung dan Menuliskan Jawaban

Setelah mensubstitusikan nilai, hitunglah nilai yang ditanyakan. Pastikan kamu menghitung dengan benar dan teliti. Tuliskan jawaban dengan satuan yang tepat dan dalam bentuk yang mudah dipahami.

Contoh Soal

Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s. Mobil tersebut kemudian mengalami percepatan 2 m/s² selama 5 detik. Berapakah jarak yang ditempuh mobil selama 5 detik tersebut?

Untuk menyelesaikan soal ini, kita bisa menggunakan rumus s = v₀t + ½ at². Substitusikan nilai-nilai yang diketahui ke dalam rumus tersebut:

s = (10 m/s)(5 s) + ½ (2 m/s²)(5 s)²

s = 50 m + 25 m

s = 75 m

Jadi, jarak yang ditempuh mobil selama 5 detik tersebut adalah 75 meter.

Soal GLBB dengan Grafik

Dalam mempelajari Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB), grafik kecepatan-waktu (v-t) menjadi alat bantu yang sangat berguna untuk menganalisis dan menyelesaikan masalah. Grafik ini memberikan gambaran visual tentang perubahan kecepatan suatu benda selama selang waktu tertentu. Melalui grafik v-t, kita dapat memperoleh informasi penting seperti percepatan, jarak, dan perpindahan benda.

Berikut ini adalah dua contoh soal GLBB yang menggunakan grafik kecepatan-waktu (v-t) sebagai informasi tambahan, lengkap dengan jawaban dan uraian langkah penyelesaiannya.

Contoh Soal dan Jawaban GLBB dengan Grafik

No.	Soal	Gambar	Jawaban
1.	Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s. Mobil tersebut kemudian mengalami percepatan hingga kecepatannya menjadi 30 m/s dalam waktu 5 detik. Tentukan: Percepatan mobil tersebut. Jarak yang ditempuh mobil selama 5 detik tersebut.	Gambarlah sebuah grafik kecepatan-waktu (v-t) dengan sumbu horizontal waktu (t) dan sumbu vertikal kecepatan (v). Titik awal grafik berada di (0, 10) dan titik akhir berada di (5, 30). Hubungkan kedua titik tersebut dengan garis lurus.	Percepatan dapat ditentukan dengan menghitung kemiringan garis pada grafik v-t. Kemiringan garis sama dengan perubahan kecepatan dibagi dengan perubahan waktu. a = (v2 – v1) / (t2 – t1) = (30 m/s – 10 m/s) / (5 s – 0 s) = 4 m/s2 Jadi, percepatan mobil tersebut adalah 4 m/s2. Jarak yang ditempuh dapat dihitung dengan menghitung luas di bawah kurva grafik v-t. Luas di bawah kurva tersebut berbentuk trapesium. Jarak = (1/2) * (v1 + v2) * t = (1/2) * (10 m/s + 30 m/s) * 5 s = 100 m Jadi, jarak yang ditempuh mobil selama 5 detik tersebut adalah 100 meter.
2.	Sebuah benda bergerak dengan kecepatan awal 20 m/s. Benda tersebut kemudian mengalami perlambatan hingga berhenti dalam waktu 10 detik. Tentukan: Perlambatan benda tersebut. Jarak yang ditempuh benda sebelum berhenti.	Gambarlah sebuah grafik kecepatan-waktu (v-t) dengan sumbu horizontal waktu (t) dan sumbu vertikal kecepatan (v). Titik awal grafik berada di (0, 20) dan titik akhir berada di (10, 0). Hubungkan kedua titik tersebut dengan garis lurus.	Perlambatan dapat ditentukan dengan menghitung kemiringan garis pada grafik v-t. Kemiringan garis sama dengan perubahan kecepatan dibagi dengan perubahan waktu. a = (v2 – v1) / (t2 – t1) = (0 m/s – 20 m/s) / (10 s – 0 s) = -2 m/s2 Jadi, perlambatan benda tersebut adalah 2 m/s2. Jarak yang ditempuh dapat dihitung dengan menghitung luas di bawah kurva grafik v-t. Luas di bawah kurva tersebut berbentuk segitiga. Jarak = (1/2) * v1 * t = (1/2) * 20 m/s * 10 s = 100 m Jadi, jarak yang ditempuh benda sebelum berhenti adalah 100 meter.

Soal GLBB dengan Vektor

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) merupakan gerak suatu benda dengan kecepatan yang berubah secara teratur. Dalam pembahasan GLBB, kita sering kali melibatkan konsep vektor, seperti kecepatan dan perpindahan. Vektor adalah besaran yang memiliki nilai dan arah. Kecepatan dan perpindahan merupakan besaran vektor, karena keduanya memiliki nilai dan arah.

Untuk memahami lebih lanjut tentang GLBB dengan vektor, mari kita pelajari beberapa contoh soal dan pembahasannya.

Contoh Soal GLBB dengan Vektor

No.	Soal	Jawaban	Pembahasan
1	Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s ke arah timur. Mobil tersebut kemudian mengalami percepatan 2 m/s2 ke arah utara selama 5 detik. Tentukan: Kecepatan akhir mobil. Perpindahan mobil.	Kecepatan akhir mobil: 11,18 m/s dengan sudut 11,31° terhadap arah timur. Perpindahan mobil: 55,9 m dengan sudut 11,31° terhadap arah timur.	Untuk mencari kecepatan akhir, kita dapat menggunakan persamaan GLBB: vf = vi + at dengan: vf = kecepatan akhir vi = kecepatan awal = 10 m/s ke arah timur a = percepatan = 2 m/s2 ke arah utara t = waktu = 5 detik Maka: vf = 10 m/s + (2 m/s2)(5 s) = 20 m/s Kecepatan akhir mobil adalah 20 m/s, tetapi ini adalah resultan vektor kecepatan awal dan kecepatan akibat percepatan. Untuk mendapatkan arahnya, kita dapat menggunakan teorema Pythagoras: vf = √(vi2 + (at)2) vf = √(102 + (2 x 5)2) = √200 ≈ 14,14 m/s Kemudian, kita dapat menggunakan tangen untuk mencari sudutnya: tan θ = (at) / vi tan θ = (2 x 5) / 10 = 1 θ = tan-1(1) ≈ 45° Jadi, kecepatan akhir mobil adalah 14,14 m/s dengan sudut 45° terhadap arah timur. Untuk mencari perpindahan, kita dapat menggunakan persamaan GLBB: s = vit + 1/2 at2 dengan: s = perpindahan vi = kecepatan awal = 10 m/s ke arah timur a = percepatan = 2 m/s2 ke arah utara t = waktu = 5 detik Maka: s = (10 m/s)(5 s) + 1/2 (2 m/s2)(5 s)2 = 75 m Perpindahan mobil adalah 75 m, tetapi ini adalah resultan vektor perpindahan akibat kecepatan awal dan perpindahan akibat percepatan. Untuk mendapatkan arahnya, kita dapat menggunakan teorema Pythagoras: s = √((vit)2 + (1/2 at2)2) s = √((10 x 5)2 + (1/2 x 2 x 52)2) = √6250 ≈ 79,06 m Kemudian, kita dapat menggunakan tangen untuk mencari sudutnya: tan θ = (1/2 at2) / (vit) tan θ = (1/2 x 2 x 52) / (10 x 5) = 0,5 θ = tan-1(0,5) ≈ 26,57° Jadi, perpindahan mobil adalah 79,06 m dengan sudut 26,57° terhadap arah timur.
2	Sebuah bola dilempar dengan kecepatan awal 20 m/s dengan sudut 30° terhadap arah horizontal. Jika percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s2, tentukan: Kecepatan bola setelah 2 detik. Perpindahan bola setelah 2 detik.	Kecepatan bola setelah 2 detik: 17,32 m/s dengan sudut 56,31° terhadap arah horizontal. Perpindahan bola setelah 2 detik: 34,64 m dengan sudut 16,1° terhadap arah horizontal.	Untuk mencari kecepatan akhir, kita dapat menggunakan persamaan GLBB: vf = vi + at dengan: vf = kecepatan akhir vi = kecepatan awal = 20 m/s dengan sudut 30° terhadap arah horizontal a = percepatan gravitasi = 10 m/s2 ke arah vertikal t = waktu = 2 detik Maka: vf = 20 m/s + (10 m/s2)(2 s) = 40 m/s Kecepatan akhir bola adalah 40 m/s, tetapi ini adalah resultan vektor kecepatan awal dan kecepatan akibat percepatan gravitasi. Untuk mendapatkan arahnya, kita dapat menggunakan teorema Pythagoras: vf = √(vi2 + (at)2) vf = √(202 + (10 x 2)2) = √800 ≈ 28,28 m/s Kemudian, kita dapat menggunakan tangen untuk mencari sudutnya: tan θ = (at) / vi tan θ = (10 x 2) / 20 = 1 θ = tan-1(1) ≈ 45° Jadi, kecepatan akhir bola adalah 28,28 m/s dengan sudut 45° terhadap arah horizontal. Untuk mencari perpindahan, kita dapat menggunakan persamaan GLBB: s = vit + 1/2 at2 dengan: s = perpindahan vi = kecepatan awal = 20 m/s dengan sudut 30° terhadap arah horizontal a = percepatan gravitasi = 10 m/s2 ke arah vertikal t = waktu = 2 detik Maka: s = (20 m/s)(2 s) + 1/2 (10 m/s2)(2 s)2 = 60 m Perpindahan bola adalah 60 m, tetapi ini adalah resultan vektor perpindahan akibat kecepatan awal dan perpindahan akibat percepatan gravitasi. Untuk mendapatkan arahnya, kita dapat menggunakan teorema Pythagoras: s = √((vit)2 + (1/2 at2)2) s = √((20 x 2)2 + (1/2 x 10 x 22)2) = √1600 ≈ 40 m Kemudian, kita dapat menggunakan tangen untuk mencari sudutnya: tan θ = (1/2 at2) / (vit) tan θ = (1/2 x 10 x 22) / (20 x 2) = 0,5 θ = tan-1(0,5) ≈ 26,57° Jadi, perpindahan bola adalah 40 m dengan sudut 26,57° terhadap arah horizontal.

Soal GLBB dengan Konsep Energi

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) adalah gerak suatu benda dengan percepatan tetap. GLBB dapat dihubungkan dengan konsep energi, khususnya energi kinetik dan energi potensial. Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena gerakannya, sedangkan energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena posisinya.

Dalam soal GLBB yang melibatkan konsep energi, kita perlu memahami bagaimana energi kinetik dan energi potensial berubah selama gerak benda. Misalnya, ketika sebuah benda jatuh bebas, energi potensialnya berkurang karena ketinggiannya berkurang, sementara energi kinetiknya meningkat karena kecepatannya meningkat. Prinsip kekekalan energi berlaku dalam sistem ini, yaitu total energi (kinetik + potensial) tetap konstan.

Contoh Soal GLBB dengan Konsep Energi, Contoh soal glbb dan jawabannya

Berikut adalah dua contoh soal GLBB yang menggabungkan konsep energi kinetik dan energi potensial, beserta jawaban dan langkah penyelesaiannya.

No.	Soal	Jawaban	Penyelesaian
1.	Sebuah bola bermassa 0,5 kg dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 20 m/s. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s², tentukan ketinggian maksimum yang dicapai bola!	Ketinggian maksimum yang dicapai bola adalah 20 meter.	Pada titik tertinggi, kecepatan bola menjadi nol. Oleh karena itu, energi kinetik bola pada titik tertinggi sama dengan nol. Berdasarkan hukum kekekalan energi, energi potensial pada titik tertinggi sama dengan energi kinetik awal bola. Energi kinetik awal = 1/2 * m * v² = 1/2 * 0,5 kg * (20 m/s)² = 100 J Energi potensial pada titik tertinggi = m * g * h = 0,5 kg * 10 m/s² * h = 100 J Oleh karena itu, ketinggian maksimum (h) = 100 J / (0,5 kg * 10 m/s²) = 20 meter.
2.	Sebuah mobil bermassa 1000 kg bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Mobil tersebut direm hingga berhenti setelah menempuh jarak 50 meter. Berapakah besar gaya pengereman yang bekerja pada mobil?	Besar gaya pengereman yang bekerja pada mobil adalah 4000 Newton.	Energi kinetik awal mobil = 1/2 * m * v² = 1/2 * 1000 kg * (20 m/s)² = 200.000 J. Gaya pengereman bekerja untuk menghentikan mobil, sehingga energi kinetik awal mobil diubah menjadi energi panas akibat gesekan. Oleh karena itu, usaha yang dilakukan oleh gaya pengereman sama dengan energi kinetik awal mobil. Usaha = gaya * jarak = 200.000 J Gaya pengereman = usaha / jarak = 200.000 J / 50 m = 4000 Newton.

Kesimpulan Akhir

Dengan memahami konsep GLBB dan latihan melalui contoh soal, kamu akan mampu menguasai materi ini dengan lebih baik. Ingatlah, GLBB merupakan konsep dasar dalam fisika yang penting untuk memahami pergerakan benda di sekitar kita. Jadi, teruslah belajar dan berlatih agar kamu dapat menguasai konsep ini dengan sempurna!