Kumpulan Soal Dan Pembahasan Gerak Lurus Beraturan

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

Jika acuannya ialah dingklik tempat duduk anakdidik tersebut, maka buku dikatakan bergerak sebaliknya kalau acuannya ialah tangan anakdidik, maka buku dikatakan tidak bergerak alasannya ialah tetap berada pada tangan tersebut. Hal fundamental lainnya yang harus dipahami ialah bahwa dikala mengulas duduk perkara gerak, maka untuk bemasukan-bemasukan vektor, arah sangat berpengaruh.

Untuk mengulas soal-soal ihwal gerak lurus beraturan tentu kita harus memahami konsep-konsep dasar terkena gerak lurus beratursn GLB. Suatu benda dikatakan bergerak lurus beraturan apabila :

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

Bemasukan-bemasukan yang harus dipahami dalam gerak antara lain :

1. Kecepatan 
   Kecepatan (v) ialah bemasukan vektor yaitu mempunyai nilai dan arah.
2. Kelajuan
   Kelajuan (v) ialah bemasukan skalar yaitu spesialuntuk mempunyai nilai saja.
3. Perpindahan
   Pepindahan (s) ialah bemasukan vektor yaitu mempunyai nilai dan arah.
4. Jarak
   Jarak (s) ialah bemasukan skalar yaitu spesialuntuk mempunyai nilai saja.
5. Waktu
   Waktu (t) ialah bemasukan skalar.

Kumpulan Soal

1. Seorang anakdidik berenang menempuh bak 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 anakdidik tersebut pada : a) bab pertama perjalanannya yaitu dikala anakdidik menyeberangi bak meninggalkan posisi awalnya. b) bab kedua perjalanannya yaitu dikala 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 anakdidik tersebut berbalik arah. Karena kecepatan dan perpindahan ialah bemasukan vektor, maka arah akan sangat berpengaruh. melaluiataubersamaini begitu, alasannya ialah arah kecepatan dan perpindahan pada bab kedua berlawanan arah dengan bab pertama, maka kecepatannya bertanda negatif. Tanda negatif spesialuntuk sebagai tanda bahwa arahnya berlawanan.
   
   
   
2. Karena telat bangkit 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 ialah 0,25 jam, berapakah jarak dan perpindahan Dian? Tentukan juga kelajuan rata-rata dan kecepatan rata-rata yang dimiliki Dian.
   
   Pembahasan 
   Untuk menjawaban soal menyerupai ini, akan sangat memmenolong kalau kita menggambar skema sederhana gerak Dian untuk menganalisis arah gerak dan perpindahannya.
   
   

   

   
   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. Seujung kambing berlari sepanjang garis lurus dan kedudukannya secara matematis sanggup ditetapkan 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 setelah 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 sehingga bola tersebut meluncur dengan kecepatan tetap. Panjang lintasan yang dilalui oleh bola ialah 17 m. Jika pemain bowling gres mendengar suara bola terkena samasukan 2,5 detik setelah 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 lampau waktu rambat yang dibutuhkan oleh suara mulai dikala bola terkena samasukan hingga terdengar oleh pemain bowling.
   t = s/ vb = 17 / 340 = 0,05 skon
   
   Maka laju bola ialah :
   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 ialah dua penerima pertama yang bertanding. Suatu saat, Andi yang sedang 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 ialah :
   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 ialah 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 setelah 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 37^o 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 ialah bemasukan vektor maka arah sangat bepengaruh. Saat bergerak ke arah timur, vektor kecepatan truk ialah :
   vt = 45 i km/jam
   
   Ketika bergerak 37^o ke utara vektor kecepatan truk ialah :
   vu = (45 cos 37^o)i + (45 sin 37^o)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 ditetapkan 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).
    
    
    

    

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