Kumpulan Soal Dan Pembahasan Gerak Lurus Beraturan

Suatu benda atau objek dibilang bergerak apabila mengalami pergeseran posisi atau berpindah tempat. Perpindahan tersebut relatif kepada kedudukan permulaan atau sebuah titik acuan. Ketika Seorang murid berlangsung dari kursinya ke depan kelas sambil memegang buku , apakah buku juga bergerak? Jawabannya sanggup iya sanggup juga tidak tergantung pada titik acuannya.

Jika acuannya merupakan dingklik tempat duduk murid tersebut , maka buku dibilang bergerak sebaliknya apabila acuannya merupakan tangan murid , maka buku dibilang tidak bergerak alasannya tetap berada pada tangan tersebut. Hal fundamental yang lain yang mesti diketahui merupakan bahwa dikala membahas urusan gerak , maka untuk besaran-besaran vektor , arah sungguh berpengaruh.

Untuk membahas soal-soal wacana gerak lurus beraturan pasti kita mesti mengetahui konsep-konsep dasar mengenai gerak lurus beratursn GLB. Suatu benda dibilang bergerak lurus beraturan apabila :

Lintasannya lurus
Bergerak dengan kecepatan konstan
percepatan sama dengan nol

Besaran-besaran yang mesti diketahui dalam gerak antara lain :

Kecepatan
Kecepatan (v) merupakan besaran vektor yakni memiliki nilai dan arah.
Kelajuan
Kelajuan (v) merupakan besaran skalar yakni cuma memiliki nilai saja.
Perpindahan
Pepindahan (s) merupakan besaran vektor yakni memiliki nilai dan arah.
Jarak
Jarak (s) merupakan besaran skalar yakni cuma memiliki nilai saja.
Waktu
Waktu (t) merupakan besaran skalar.

Kumpulan Soal

Seorang murid berenang menempuh bak renang yang panjangnya 40 m selama 20 detik kemudian ia berputar balik dan kembali ke posisi permulaan dalam waktu 22 detik. Hitunglah kecepatan rata-rata murid tersebut pada : a) bab pertama perjalanannya yakni dikala murid menyeberangi bak meninggalkan posisi awalnya. b) bab kedua perjalanannya yakni 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 , amati bahwa murid tersebut berbalik arah. Karena kecepatan dan perpindahan merupakan besaran vektor , maka arah akan sungguh berpengaruh. Dengan begitu , alasannya arah kecepatan dan perpindahan pada bab kedua bertentangan arah dengan bab pertama , maka kecepatannya bertanda negatif. Tanda negatif cuma selaku tanda bahwa arahnya berlawanan.
Karena terlambat 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 diperlukan 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 sungguh menolong apabila kita menggambar denah 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.
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
Sebuah kendaraan beroda empat sedan bergerak pada lintasan lurus dengan kecepatan tetap 72 km/jam. Tentukanlah jarak yang ditempuh kendaraan beroda empat sehabis 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
Seorang pemain bowling melemparkan bola sehingga bola tersebut meluncur dengan kecepatan tetap. Panjang lintasan yang dilalui oleh bola merupakan 17 m. Jika pemain bowling gres mendengar suara bola mengenai sasaran 2 ,5 detik sehabis 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 apalagi dulu waktu rambat yang diperlukan oleh suara mulai dikala bola mengenai sasaran hingga 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
Pada jam pelajaran olahraga , pengajar mengadakan kontes lari. Andi dan Tono merupakan dua penerima pertama yang bertanding. Suatu dikala , 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 diperlukan 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 diperlukan 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 di saat Andi telah berlari sejauh 94 m atau Tono telah berlari sejauh 92 m.
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 singkat , 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 berjumpa sehabis bergerak selama 6 ,6 menit.
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 serupa 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 sungguh bepengaruh. Saat bergerak ke arah timur , vektor kecepatan truk merupakan :

vt = 45 i km/jam

Ketika bergerak 37^o ke utara vektor kecepatan truk merupakan :
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
Kecepatan sebuah benda selaku 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
Dari grafik gerak di bawah ini , tentukanlah perpindahan benda. (v dalam m/s dan t dalam sekon).

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