Hai teman-teman, di bawah ini akan disajikan Contoh Soal dan Pembahasan Jarak Kecepatan Waktu. Semoga Contoh Soal dan Pembahasan Jarak Kecepatan Waktu ini bermanfaat banyak.
Soal No. 1) Suatu benda pada mulanya diam bergerak dengan percepatan tetap sebesar 5 m/s2. Tentukan kelajuan dan jarak tempuh setelah 5 sekon.
Pembahasan:
(a) Kelajuan setelah 5 sekon
Percepatan tetap sebesar 5 m/s2 artinya kelajuan bertambah 5 m/s setiap 1 sekon. Setelah 2 sekon, kelajuan bertamba menjadi 10 m/s. Setelah 5 sekon, kelajuan bertambah menjadi 25 m/s.
(b) Jarak tempuh setelah 5 sekon
Diketahui :
Kelajuan awal (vo) = 0 (benda pada mulanya diam).
Percepatan (a) = 5 m/s2
Selang waktu (t) = 5 sekon
Ditanya : jarak tempuh (s)
Jawaban :
s = vo t + ½ a t2 = (0)(5) + ½ (5)(52) = 0 + (2,5)(25) = 62,5 meter
Jarak tempuh setelah 5 sekon adalah 62,5 meter.
Soal No. 2) Buah mangga terlepas dari tangkainya dan tiba di tanah setelah 2 detik. Kelajuan buah mangga ketika menyentuh tanah adalah… g = 10 m/s2
Jawaban:
Jika percepatan gravitasi = 10 m/s2 maka buah mangga atau benda apapun yang jatuh bebas mengalami pertambahan kelajuan sebesar 10 m/s setiap 1 sekon. Setelah 2 sekon, kelajuan buah mangga adalah 20 m/s.
Soal No. 3) Mobil pada mulanya diam. Setelah 10 sekon, kelajuan mobil bertambah menjadi 20 m/s. Tentukan percepatan mobil!
Pembahasan
Diketahui :
Kelajuan awal (vo) = 0 (mobil diam)
Selang waktu (t) = 10 sekon
Kelajuan akhir (vt) = 20 m/s
Ditanya : percepatan mobil (a)
Jawaban :
Karena diketahui vo, vt, t dan ditanya a maka gunakan rumus glbb vt = vo + a t
vt = vo + a t
20 = 0 + (a)(10)
20 = 10 a
a = 20 / 10
a = 2 m/s2
Besar percepatan mobil adalah 2 m/s2. Ini artinya kelajuan mobil bertambah 2 m/s setiap 1 sekon.
Soal No. 4) Mobil pada mulanya bergerak dengan kelajuan 30 m/s mengurangi kelajuannya hingga berhenti setelah 10 sekon. Besar perlambatan mobil adalah…
Pembahasan
Diketahui :
Kelajuan awal (vo) = 30 m/s
Kelajuan akhir (vt) = 0
Selang waktu (t) = 10 sekon
Ditanya : perlambatan (a) ?
Jawaban :
Karena diketahui vo, vt, t dan ditanya a maka gunakan rumus glbb vt = vo + a t
vt = vo + a t
0 = 30 + (a)(10)
– 30 = 10 a
a = – 30 / 10
a = 3 m/s2
Besar percepatan mobil adalah -3 m/s2. Ini artinya kelajuan mobil berkurang 3 m/s setiap 1 sekon. Tanda negatif menunjukkan bahwa kelajuan mobil berkurang.
Soal No. 5) Mobil pada mulanya bergerak dengan kecepatan 40 m/s mengalami perlambatan tetap sebesar 4 m/s2. Tentukan kelajuan dan jarak tempuh mobil setelah mengalami perlambatan selama 10 sekon.
Pembahasan
Diketahui :
Kelajuan awal (vo) = 40 m/s
Percepatan (a) = -4 m/s2
Selang waktu (t) = 10 sekon
Ditanya : kelajuan (vt) dan jarak (s) setelah perlambatan selama 10 sekon
Jawaban :
(a) Kelajuan akhir
vt = vo + a t = 40 + (-4)(10) = 40 – 40 = 0 m/s
Setelah perlambatan selama 10 sekon, kelajuan mobil berubah menjadi 0 atau mobil berhenti.
(b) Jarak tempuh
s = vo t + ½ a t2 = (40)(10) + ½ (-4)(102) = 400 + (-2)(100) = 400 – 200 = 200 meter
Jarak tempuh mobil setelah perlambatan selama 10 sekon hingga berhenti adalah 200 meter.
Soal No. 6) Sebuah benda pada mulanya bergerak dengan kecepatan tetap sebesar 10 m/s mengalami perlambatan tetap sebesar 2 m/s2 hingga berhenti. Tentukan selang waktu dan jarak tempuh mobil sebelum berhenti.
Pembahasan
Diketahui :
Kelajuan awal (vo) = 10 m/s
Percepatan (a) = -2 m/s2 (jika perlambatan maka diberi tanda negatif)
Kelajuan akhir (vt) = 0 (benda berhenti bergerak)
Ditanya : selang waktu dan jarak tempuh sebelum mobil berhenti.
Jawaban :
(a) Selang waktu
Karena diketahui vo, vt, a dan ditanya t maka gunakan rumus glbb vt = vo + a t
vt = vo + a t
0 = 10 + (-2)(t)
0 = 10 – 2 t
10 = 2 t
t = 10 / 2 = 5 sekon
Selang waktu sebelum berhenti = 5 sekon.
(b) Jarak tempuh
vt2 = vo2 + 2 a s
0 = 102 + 2(-2) s
0 = 100 – 4 s
100 = 4 s
s = 100 / 4 = 25 meter
Jarak yang ditempuh mobil sebelum berhenti adalah 25 meter
Soal No. 7) Sebuah sepeda motor bergerak lurus dengan kelajuan tetap 10 m/s. Tentukan jarak tempuh sepeda motor setelah 10 sekon dan 60 sekon.
Jawaban:
Kelajuan tetap = 10 m/s atau 10 meter per sekon artinya sepeda motor bergerak sejauh 10 meter setiap 1 sekon.
Setelah 2 sekon, sepeda motor bergerak sejauh 20 meter,
Setelah 5 sekon, sepeda motor bergerak sejauh 50 meter,
Setelah 10 sekon, sepeda motor bergerak sejauh 100 meter,
Setelah 60 sekon, sepeda motor bergerak sejauh 600 meter.
Soal No. 8) Sebuah mobil bergerak lurus dengan kelajuan tetap 72 km/jam. Tentukan jarak tempuh mobil setelah bergerak selama 2 menit dan 5 menit.
Jawaban:
72 km/jam = (72)(1000 meter) / 3600 sekon = 72000 / 3600 sekon = 20 meter/sekon.
Kelajuan tetap 20 meter/sekon artinya mobil bergerak sejauh 20 meter setiap 1 sekon.
Setelah 120 sekon atau 2 menit, sepeda motor bergerak sejauh (20)(120) = 2400 meter,
Setelah 300 sekon atau 5 menit, sepeda motor bergerak sejauh (20)(300) = 6000 meter.
Soal No. 9) Sebuah benda bergerak lurus sejauh 100 meter setiap 50 sekon. Tentukan kelajuan benda tersebut!
Jawaban:
100 meter / 50 sekon = 10 meter / 5 sekon = 2 meter/sekon.
Soal No. 10) Benda bergerak dengan kecepatan awal 2 m/s, selanjutnya benda dipercepat secara beraturan sehingga kecepatannya menjadi 10 m/s dalam selang waktu 4 sekon. Berapa percepatan yang dialami benda itu?
Jawaban:
Diketahui
v 1 = 2 m/s
v 2 = 10 m/s
t = 4 sekon
Ditanyakan : a = …?
Jawaban:
= v2 – v1
= 10 m/s – 2 m/s
= 8 m/s
a = 8 m/s / 4 sekon
a = 2 m/s2
Soal No. 11) Setelah dihidupkan, Sebuah mobil bergerak dengan percepatan 2m/s2. Setelah berjalan selama 20 s, mesin mobil mati dan berhenti 10 s kemudian. Berapa jarak yang ditempuh oleh mobil tersebut ?
Jawaban:
Sebelum mesin mobil mati
Vo = 0
a = 2 m/s2
t = 20 s
Vt = Vo + at
Vt = 0 + 2 . 20
Vt = 40 m/s2
Setelah mesin mobil mati
Vo = 40 m/s2
Vt = 0
t = 10s
Vt = Vo + at
Vt = 40 + a. 10
a = -4
S =Vo t + ½ a t2
S = 40. 10 + ½ (-4) .102
S = 200 m
Jadi, mobil tersebut telah menempuh jarak sejauh 200m sejak mulai bergerak hingga berhenti menempuh jarak 200 m
Soal No. 12) Sebuah lokomotif mula-mula diam, kemudian bergerak dengan percepatan 2 m/s2. Berapa lama waktu yang dibutuhkan ketika lokomotif menempuh jarak 900 m?
Jawaban:
Harga a = konstan, berarti benda melakukan gerak GLBB
Diketahui : Vo = 0 (diam)
S = 900 m
a = 2 m/2 S = Vo. t + ½ a.t2
900 = 0 + ½ (2). t2
t2 = 900
t = 30 sekon
Soal No. 13) Kereta api Ladoya bergerak lurus beraturan pada rel lurus yogya-bandung sejauh 5 km dalam selang waktu 5 menit. (a) Hitunglah kecepatan kereta (b) berapa lama kereta itu menempuh jarak 50 km ?
Jawaban:
(a) Pada soal di atas, diketahui perpindahan (s) = 5 km dan waktu tempuh (t) = 4 menit. Sebelum menghitung kecepatan, kita harus mengkonversi satuan sehingga sesuai dengan Sistem Internasional (SI). Terserah, mana yang ingin dikonversi, ubah menit ke jam atau km di ubah ke meter dan menit di ubah ke detik.
Misalnya yang di ubah adalah satuan menit, maka 4 menit = 0,07 jam.
Ingat bahwa pada GLB, kecepatan benda sama setiap saat, demikian juga dengan kecepatan rata-rata.
v = s / t = 5 km / 0,07 jam = 75 km/jam
(b) Untuk menghitung waktu, persamaan kecepatan di atas dibalik
t = s / v = 50 km / 75 km/jam = 0,67 jam = 40 menit.
Soal No. 14) Setelah dihidupkan, Sebuah mobil bergerak dengan percepatan 2m/s2. Setelah berjalan selama 20 s, mesin mobil mati dan berhenti 10 s kemudian. Berapa jarak yang ditempuh oleh mobil tersebut ? (GLBB)
Jawaban:
Sebelum mesin mobil mati
Vo = 0
a = 2 m/s2
t = 20 s
Vt = Vo + at
Vt = 0 + 2 . 20
Vt = 40 m/s2
Setelah mesin mobil mati
Vo = 40 m/s2
Vt = 0
t = 10s
Vt = Vo + at
Vt = 40 + a. 10
a = -4
S =Vo t + ½ a t2
S = 40. 10 + ½ (-4) .102
S = 200 m
Jadi, mobil tersebut telah menempuh jarak sejauh 200m sejak mulai bergerak hingga berhenti menempuh jarak 200 m
Soal No. 15) Batu bermassa 200 gram dilempar lurus ke atas dengan kecepatan awal 50 m/s. Jika percepatan gravitasi ditempat tersebut adalah 10 2m/s , dan gesekan udara diabaikan, tentukan :
a) Tinggi maksimum yang bisa dicapai batu
b) Waktu yang diperlukan batu untuk mencapai ketinggian maksimum
c) Lama batu berada diudara sebelum kemudian jatuh ke tanah
Jawaban:
a) Saat batu berada di titik tertinggi, kecepatan batu adalah nol dan percepatan yang digunakan adalah percepatan gravitasi. Dengan rumus GLBB:
Vt² = Vo² – 2aS
0² = 50² – 2.10.S
S = 2500/20 = 125m
b) Waktu yang diperlukan batu untuk mencapai titik tertinggi:
Vt = Vo – at
0 = 50 – 10t
t = 5s
c) Lama batu berada di udara adalah dua kali lama waktu yang diperlukan untuk mencapai titik tertinggi.
t = (2)(5) = 10 sekon