Reading Time: 4 minutes
Hampir sama dengan GLB yang gerak hanya pada lintasan lurus dan memiliki kelajuan yang konstan atau tetap, GLBB juga bergerak pada lintasan lurus namun memiliki kelajuan yang tidak tetap. Setelah memahami tentang Gerak Lurus Berubah Beraturan, yuk kita berlatih contoh soal GLBB dibawah ini!
1. Sebuah mobil berjalan di tol dengan kelajuan 80 km/jam. Jika mobil harus berhenti di gerbang tol untuk membayar, maka tentukan perlambatan yang harus dimiliki mobil jika mobil mulai mengerem saat berada pada jarak 4 km dari gerbang tol?
Jawab :
Vt = 0 km/jam
V0 = 80 km/jam
s = 4 km
a ?
Vt² = V0² + 2 × a × s
0 = 80² + 2 × a × 4
6400 = – 8 × a
a = \[\frac{-6400}{2.4}\] = -800 km/jam² ≈ -0,06 m/s²
2. Perhatikan bekas tetesan oli di jalan berikut ini!
Manakah yang bergerak lurus berubah beraturan dipercepat? Asumsikan gerak benda dimulai dari sisi kiri pembaca.
Jawab :
Jika benda yang bergerak dipercepat, maka jarak bekas tetesan oli berubah dari rapat menjadi lebih renggang, seiring pertambahan kelajuan benda. Hal ini ditunjukkan oleh gambar nomor 3. Sedangkan untuk nomor 1 menunjukkan GLBB diperlambat, sebab jarak bekas tetesan oli berubah dari kurang rapat ke rapat.
3. Perhatikan grafik berikut!
Berapakah jarak yang ditempuh benda dari detik ke-3 hingga detik ke-8?
Jawab :
V0 = 50 m/s
Vt = 80 m/s
t = 8 – 3 = 5 detik
s ?
Tentukan terlebih dahulu nilai a:
a = \[\frac{Vt-Vo}{t}\]
= \[\frac{80-50}{2}\]
= \frac{30}{2}
= 15 m/s²
Pada penentuan nilai a selang waktu t yang digunakan bernilai 2 detik. Ini karena benda mencapai kelajuan 80 m/s dalam detik ke-0 hingga ke-2. Nilai a di atas berlaku hingga benda mencapai detik ke-8 atau seterusnya, sebab grafik yang lurus menandakan nilai a konstan.
Diperlukan pula nilai V[3] sebagai kelajuan awal [V0]:
V[3] = V0 + a × t = 50 + 15 × 3 = 95 m/s
Selanjutnya dapat kita tentukan nilai s:
s = V0 × t + ½ × a × t²
s = 95 × 5 + ½ × 15 × 5²
s = 662,5 meter
Cara lain:
Nilai s juga dapat ditentukan dengan menghitung luas area grafik. Cara ini hanya dapat diterapkan pada perhitungan nilai s dalam grafik kelajuan terhadap waktu atau V[t], baik untuk GLB maupun GLBB. Pada soal ini, grafik membentuk bangun datar trapesium.
Dalam kasus ini, diperlukan nilai V[8] [atau Vt saat t=8 detik] untuk panjang alas dalam bangun trapesium:
a = \[\frac{Vt-Vo}{t}\]
> Vt = V0 + a × t
Vt = 50 + 15 × 8 = 170 m/s
Diperlukan pula nilai V[3] untuk panjang sisi atas trapesium. Kemudian dapat ditentukan nilai s yang akan sama dengan nilai yang diperoleh dengan cara sebelumnya:
s = Luas Trapesium = ½ × [a + b] × t
s = ½ × [170 + 95] × 5
s = 662,5 meter [SAMA]
4. Keong yang semula diam kemudian bergerak dipercepat 0,01 m/s². Setelah bergerak sejauh 2 meter, keong kemudian lelah sehingga geraknya diperlambat selama 15 detik lalu berhenti. Berapa total waktu yang diperlukan keong?
Jawab :
Tentukan kecepatan akhir setelah keong menempuh jarak 2 meter:
Vt² = V0² + 2 × a × s
Vt² = 0 + 2 × 0,01 × 2
Vt = \[\sqrt{0,04}\] = 0,2 m/s
Tentukan waktu selama keong bergerak dipercepat:
Vt = V0 + a × t
0,2 = 0 + 0,01 × t
0,01 × t = 0,2
t = 20 detik
Tentukan waktu total pergerakan keong:
t = 20 detik + 15 detik = 35 detik
5. Benda yang awalnya berkecepatan 20 m/s ternyata berubah menjadi 5 m/s setelah menempuh jarak 8 meter. Berapa jauh lagi jarak yang ia tempuh hingga berhenti?
Jawab :
Tentukan terlebih dahulu nilai perlambatan [-a]:
Vt² = V0² + 2 × a × s
5² = 20² + 2 × a × 8
25 – 400 = 16 × a
16 × a = -375
a = -23,4375 m/s²
Tentukan jarak setelah 8 meter:
Vt² = V0² + 2 × a × s
0² = 5² + 2 × [-23,4375] × s
46,875 × s = 25
s = 1,875 meter
Sehingga total jarak yang ditempuh benda adalah:
s = 8 + 1,875 = 9,875 meter
Setelah mengerjakan soal-soal di atas, semoga artikel ini bisa membantu kalian memahami Gerak Lurus Berubah Beraturan. Kalau masih ada yang ingin ditanyakan kamu bisa bertanya kepada guru les privat Fisika di Teman Belajar. Pesan guru les privatmu sekarang! #SemuaAdaGurunya