Soal GLBB Mobil Berpapasan dan Cara Menghitung Kecepatan Relatif dengan Mudah

Pendahuluan
Soal GLBB mobil berpapasan termasuk salah satu tipe soal fisika yang paling sering muncul dalam ujian sekolah maupun seleksi masuk perguruan tinggi. Dalam soal ini, dua mobil bergerak saling mendekati dari arah berlawanan dan berpapasan pada suatu titik. Yang membuat soal ini menarik adalah konsep kecepatan relatif, yaitu kecepatan satu objek terhadap objek lain. Dengan memahami kecepatan relatif, kamu bisa menyelesaikan soal GLBB berpapasan dengan lebih cepat dan akurat. Artikel ini akan membahas contoh soal GLBB mobil berpapasan serta cara menghitung kecepatan relatif secara lengkap.

Baca juga:Latihan Contoh Soal Tes Asesmen Tertulis dan Tips

Pengertian Kecepatan Relatif dalam Mobil Berpapasan
Kecepatan relatif adalah kecepatan satu benda terhadap benda lain. Dalam konteks dua mobil yang saling berpapasan, kecepatan relatif merupakan jumlah kecepatan kedua mobil karena arah geraknya saling berlawanan.
Jika mobil A bergerak dengan kecepatan $v_A$vA​ dan mobil B bergerak dengan kecepatan $v_B$vB​, maka kecepatan relatifnya adalah:$$v_{rel} = v_A + v_B$$vrel​=vA​+vB​

Konsep ini berlaku untuk GLB maupun GLBB. Pada GLBB, kecepatan masing-masing mobil berubah seiring waktu, sehingga kecepatan relatif juga bisa berubah. Namun, dalam banyak soal, kamu tetap dapat menggunakan prinsip dasar bahwa jarak total yang ditempuh kedua mobil saat berpapasan sama dengan jarak awal antara titik awal keduanya.

Rumus Dasar GLBB yang Sering Dipakai
Sebelum masuk ke contoh soal, pastikan kamu menguasai rumus dasar GLBB berikut:

• $v = v_0 + at$v=v0​+at
• $s = v_0 t + \frac{1}{2}at^2$s=v0​t+21​at2
• $v^2 = v_0^2 + 2as$v2=v02​+2as
  Untuk GLB, rumus yang digunakan lebih sederhana:
• $s = vt$s=vt

Contoh Soal 1 Mobil Berpapasan dengan Kecepatan Konstan
Soal: Dua mobil bergerak saling berpapasan dari titik A dan B yang berjarak 180 km. Mobil A bergerak dengan kecepatan 60 km/jam, sedangkan mobil B bergerak dengan kecepatan 40 km/jam. Berapa lama waktu yang dibutuhkan kedua mobil untuk berpapasan dan berapa kecepatan relatifnya?
Pembahasan: Karena kedua mobil bergerak dengan kecepatan konstan (GLB), kita gunakan konsep kecepatan relatif. Kecepatan relatifnya adalah $v_{rel} = 60 + 40 = 100$vrel​=60+40=100 km/jam.
Waktu berpapasan: $t = s / v_{rel} = 180 / 100 = 1,8$t=s/vrel​=180/100=1,8 jam.
Jadi, kedua mobil berpapasan setelah 1,8 jam dengan kecepatan relatif 100 km/jam.

Contoh Soal 2 Mobil Berpapasan dengan Satu Mobil GLBB
Soal: Mobil A bergerak dari titik A menuju B dengan kecepatan awal 20 m/s dan percepatan 2 m/s². Mobil B bergerak dari titik B menuju A dengan kecepatan konstan 30 m/s. Jarak AB adalah 1.000 m. Kapan kedua mobil berpapasan dan berapa kecepatan relatif pada saat berpapasan?
Pembahasan:
Jarak mobil A: $s_A = 20t + \frac{1}{2}(2)t^2 = 20t + t^2$sA​=20t+21​(2)t2=20t+t2
Jarak mobil B: $s_B = 30t$sB​=30t
Karena berpapasan, maka $s_A + s_B = 1000$sA​+sB​=1000$$20t + t^2 + 30t = 1000$$20t+t2+30t=1000$$t^2 + 50t – 1000 = 0$$t2+50t−1000=0

Penyelesaian persamaan kuadrat menghasilkan $t = 15,31$t=15,31 detik (nilai positif).
Kecepatan mobil A pada saat berpapasan: $v_A = 20 + 2t = 20 + 2(15,31) = 50,62$vA​=20+2t=20+2(15,31)=50,62 m/s
Kecepatan mobil B tetap 30 m/s
Kecepatan relatif saat berpapasan:$$v_{rel} = v_A + v_B = 50,62 + 30 = 80,62 \text{ m/s}$$vrel​=vA​+vB​=50,62+30=80,62 m/s

Jadi, kedua mobil berpapasan setelah 15,31 detik dengan kecepatan relatif 80,62 m/s.

Contoh Soal 3 Mobil Berpapasan dengan Kedua Mobil GLBB
Soal: Mobil A bergerak dari titik A dengan kecepatan awal 10 m/s dan percepatan 1 m/s². Mobil B bergerak dari titik B (jarak AB 500 m) dengan kecepatan awal 20 m/s dan percepatan -0,5 m/s² (perlambatan). Kapan kedua mobil berpapasan dan berapa kecepatan relatifnya pada saat itu?
Pembahasan:
Jarak mobil A: $s_A = 10t + 0,5t^2$sA​=10t+0,5t2
Jarak mobil B: $s_B = 20t – 0,25t^2$sB​=20t−0,25t2
Karena berpapasan:$$s_A + s_B = 500$$sA​+sB​=500$$30t + 0,25t^2 = 500$$30t+0,25t2=500$$0,25t^2 + 30t – 500 = 0$$0,25t2+30t−500=0

Kalikan 4: $t^2 + 120t – 2000 = 0$t2+120t−2000=0
Penyelesaian menghasilkan $t = 14,83$t=14,83 detik.
Kecepatan mobil A saat berpapasan: $v_A = 10 + 1(14,83) = 24,83$vA​=10+1(14,83)=24,83 m/s
Kecepatan mobil B saat berpapasan: $v_B = 20 – 0,5(14,83) = 12,59$vB​=20−0,5(14,83)=12,59 m/s
Kecepatan relatif:$$v_{rel} = 24,83 + 12,59 = 37,42 \text{ m/s}$$vrel​=24,83+12,59=37,42 m/s

Jadi, kedua mobil berpapasan setelah 14,83 detik dengan kecepatan relatif 37,42 m/s.

Tips Menghitung Kecepatan Relatif dengan Cepat
Agar lebih cepat mengerjakan soal mobil berpapasan, kamu bisa mengikuti langkah ini. Pertama, identifikasi jenis gerak masing-masing mobil, apakah GLB atau GLBB. Kedua, buat persamaan jarak masing-masing mobil menggunakan rumus yang sesuai. Ketiga, gunakan konsep kecepatan relatif yaitu penjumlahan kecepatan kedua mobil ketika arah geraknya berlawanan. Keempat, pastikan satuan konsisten antara meter, kilometer, detik, dan jam.

Baca juga:Mahasiswa Sastra Inggris Universitas Teknokrat Indonesia, Kampus Terbaik di Lampung, Terbitkan Antologi Prosa “Whisper from Desa Payungi”

Kesimpulan
Soal GLBB mobil berpapasan tidak sulit jika kamu memahami konsep kecepatan relatif dan rumus GLBB. Kecepatan relatif membantu kamu menentukan waktu berpapasan dengan cepat, sementara rumus GLBB membantu menentukan posisi dan kecepatan saat berpapasan. Latihan rutin akan meningkatkan kecepatan dan ketepatan dalam mengerjakan soal. Jika kamu ingin, saya bisa buatkan latihan 20 soal GLBB mobil berpapasan lengkap dengan kunci jawaban.

Penulis:Loveytha