Kumpulan Latihan Contoh Soal Gerak GLBB Beserta Rumus dan Penyelesaiannya

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) adalah salah satu materi penting dalam fisika yang sering muncul di ujian sekolah maupun SBMPTN. Memahami konsep GLBB tidak hanya tentang menghafal rumus, tetapi juga kemampuan menganalisis soal dan menentukan penyelesaian yang tepat. Artikel ini akan membahas kumpulan contoh soal GLBB, dilengkapi rumus dasar dan cara penyelesaiannya secara step-by-step.

baca juga:Contoh Soal Ujian Sterilisasi dan Desinfeksi untuk Praktikum Rumah Sakit dan Klinik

Pengertian Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

GLBB adalah gerak suatu benda dalam lintasan lurus dengan kecepatan yang berubah secara teratur. Perubahan kecepatan ini biasanya karena percepatan yang tetap. Dalam GLBB, benda bisa mengalami:

• Percepatan positif: kecepatan benda bertambah setiap detik.
• Percepatan negatif (perlambatan): kecepatan benda berkurang setiap detik.

Rumus-rumus dasar GLBB sangat penting untuk menyelesaikan soal-soal. Berikut rumus utamanya:

1. Rumus kecepatan akhir (v)

$$v = v_0 + a t$$v=v0​+at

Keterangan:

• $v$v = kecepatan akhir (m/s)
• $v_0$v0​ = kecepatan awal (m/s)
• $a$a = percepatan (m/s²)
• $t$t = waktu (s)

2. Rumus perpindahan (s)

$$s = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2$$s=v0​t+21​at2

3. Rumus kecepatan akhir tanpa waktu

$$v^2 = v_0^2 + 2 a s$$v2=v02​+2as

4. Rumus percepatan

$$a = \frac{v – v_0}{t}$$a=tv−v0​​

Dengan memahami rumus dasar ini, kita dapat menyelesaikan berbagai soal GLBB dari yang sederhana hingga yang kompleks.

Contoh Soal GLBB dan Penyelesaiannya

Berikut beberapa contoh soal GLBB beserta rumus dan langkah-langkah penyelesaiannya.

Contoh Soal 1: Percepatan Positif

Soal: Sebuah mobil bergerak lurus dari keadaan diam dengan percepatan 2 m/s². Hitunglah kecepatan mobil setelah 5 detik dan jarak yang ditempuh.

Penyelesaian:
Diketahui:$$v_0 = 0, \quad a = 2\, \text{m/s²}, \quad t = 5\, \text{s}$$v0​=0,a=2m/s²,t=5s

1. Menghitung kecepatan akhir

$$v = v_0 + a t = 0 + (2 \times 5) = 10\, \text{m/s}$$v=v0​+at=0+(2×5)=10m/s

2. Menghitung jarak tempuh

$$s = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 = 0 + \frac{1}{2} (2) (5^2) = 25\, \text{m}$$s=v0​t+21​at2=0+21​(2)(52)=25m

Jawaban: Kecepatan akhir = 10 m/s, jarak tempuh = 25 m

Contoh Soal 2: Percepatan Negatif (Perlambatan)

Soal: Sebuah sepeda melaju dengan kecepatan 12 m/s dan direm hingga berhenti dalam waktu 4 detik. Tentukan percepatan dan jarak yang ditempuh sepeda.

Penyelesaian:
Diketahui:$$v_0 = 12\, \text{m/s}, \quad v = 0\, \text{m/s}, \quad t = 4\, \text{s}$$v0​=12m/s,v=0m/s,t=4s

1. Menghitung percepatan

$$a = \frac{v – v_0}{t} = \frac{0 – 12}{4} = -3\, \text{m/s²}$$a=tv−v0​​=40−12​=−3m/s²

2. Menghitung jarak tempuh

$$s = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 = 12(4) + \frac{1}{2}(-3)(4^2) = 48 – 24 = 24\, \text{m}$$s=v0​t+21​at2=12(4)+21​(−3)(42)=48−24=24m

Jawaban: Percepatan = -3 m/s², jarak tempuh = 24 m

Contoh Soal 3: Kecepatan Akhir Tanpa Waktu

Soal: Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s dan percepatan 3 m/s². Hitung kecepatan mobil setelah menempuh jarak 50 m.

Penyelesaian:
Rumus yang digunakan:$$v^2 = v_0^2 + 2 a s$$v2=v02​+2as $$v^2 = 10^2 + 2 (3)(50) = 100 + 300 = 400$$v2=102+2(3)(50)=100+300=400 $$v = \sqrt{400} = 20\, \text{m/s}$$v=400​=20m/s

Jawaban: Kecepatan akhir = 20 m/s

Contoh Soal 4: Mencari Waktu Tempuh

Soal: Sebuah kereta bergerak dengan kecepatan awal 5 m/s dan percepatan 1 m/s². Hitung waktu yang dibutuhkan kereta untuk menempuh jarak 30 m.

Penyelesaian:
Gunakan rumus:$$s = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2$$s=v0​t+21​at2 $$30 = 5 t + \frac{1}{2}(1) t^2$$30=5t+21​(1)t2 $$30 = 5t + 0.5 t^2$$30=5t+0.5t2 $$0.5 t^2 + 5t – 30 = 0 \quad \Rightarrow \quad t^2 + 10t – 60 = 0$$0.5t2+5t−30=0⇒t2+10t−60=0

Menggunakan rumus kuadrat:$$t = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 – 4ac}}{2a} = \frac{-10 \pm \sqrt{100 + 240}}{2} = \frac{-10 \pm 20}{2}$$t=2a−b±b2−4ac​​=2−10±100+240​​=2−10±20​ $$t = 5\, \text{s (positif)} \quad \text{atau} \quad t = -15\, \text{s (tidak masuk akal)}$$t=5s (positif)ataut=−15s (tidak masuk akal)

Jawaban: Waktu tempuh = 5 detik

Contoh Soal 5: GLBB dengan Perlambatan

Soal: Sebuah bola dilempar ke atas dengan kecepatan awal 20 m/s. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s², tentukan:
a) waktu untuk mencapai titik tertinggi
b) ketinggian maksimum

Penyelesaian:
Diketahui:$$v_0 = 20\, \text{m/s}, \quad v = 0\, \text{m/s}, \quad a = -g = -10\, \text{m/s²}$$v0​=20m/s,v=0m/s,a=−g=−10m/s²

1. Waktu mencapai titik tertinggi

$$v = v_0 + a t \quad \Rightarrow \quad 0 = 20 – 10 t \quad \Rightarrow \quad t = 2\, \text{s}$$v=v0​+at⇒0=20−10t⇒t=2s

2. Ketinggian maksimum

$$s = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 = 20(2) + \frac{1}{2}(-10)(2^2) = 40 – 20 = 20\, \text{m}$$s=v0​t+21​at2=20(2)+21​(−10)(22)=40−20=20m

Jawaban: Waktu = 2 s, ketinggian maksimum = 20 m

Tips Cepat Mengerjakan Soal GLBB

1. Identifikasi data soal: Perhatikan kecepatan awal, kecepatan akhir, percepatan, waktu, dan jarak.
2. Pilih rumus yang sesuai: Jangan asal pakai rumus; gunakan yang sesuai variabel yang diketahui dan dicari.
3. Tandai arah gerak: Pastikan tanda positif atau negatif percepatan sesuai dengan arah gerak benda.
4. Cek kembali jawaban: Pastikan kecepatan dan jarak masuk akal secara fisika.
5. Latihan rutin: Semakin sering berlatih, semakin cepat memahami pola soal GLBB.

baca juga:Universitas Teknokrat Indonesia Kenalkan Metaverse & AI di SMKN 3 Kotabumi, Dorong Siswa Manfaatkan Teknologi untuk Karier

Rumus GLBB dalam Bentuk Tabel

Kesimpulan

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) merupakan salah satu konsep dasar fisika yang sering muncul di soal ujian. Dengan memahami rumus dasar dan langkah penyelesaian soal, siswa dapat menguasai materi GLBB dengan cepat.

Beberapa hal penting yang harus diingat:

• Identifikasi besaran yang diketahui dan yang ditanya.
• Pilih rumus yang tepat.
• Gunakan tanda positif atau negatif sesuai arah gerak.
• Latihan soal dari mudah ke sulit untuk menguasai konsep.

Dengan latihan rutin menggunakan contoh soal di atas, kemampuan menyelesaikan soal GLBB akan semakin terasah.

penulis:putra