Physsbrain : Kinematika bagian 1 (GLB dan GLBB)

by Fantastic Midbrain - December 05, 2018

Halo semuanya.. ^_^

Kalian tahu ga? Bahwa semua makhluk atau benda yang ada di dunia ini bergerak. Ada yang bergerak sendiri, atau ada yang bergerak karena ada penyebabnya. Sebut saja penyebab gerak tersebut adalah gaya. Nah, kalo di fisika yang mempelajari gerak tanpa memperhatikan penyebabnya disebut kinematika. Sedangkan yang mempelajari gerak dengan melihat penyebabnya, atau yang melibatkan gaya disebut dinamika.

Kali ini kita bakal ngebahas satu dari trio gerak yang ada di fisika. Yaitu gerak lurus. Gerak lurus ini enggak banyak gaya sih, jadi gerak lurus termasuk ke kinematika.

Di soal SBMPTN, pasti kita bakal ketemu sama materi kinematika. Jadi cukup penting buat kita pelajari materi ini.

Tapi sebelumnya, kita harus paham dulu mengenai perbedaan kecepatan, percepatan, dan kelajuan.

Kecepatan adalah perpindahan suatu benda per satuan waktu, mempunyai arah sehingga negatif diperhitungkan.

$V = \frac{\Delta s}{t} = \frac{s2-s1}{t2+t1}$

Keterangan =

V = Kecepatan (m/s)

s = Perpindahan (m)

t = Waktu (s)

Kelajuan adalah jarak yang ditempuh suatu benda per satuan waktu, tidak mempunyai arah sehingga negatif tidak diperhitungkan.

$V = \frac{s}{t} = \frac{s1 + s2}{t1 + t2}$

Keterangan =

V = Kelajuan (m/s)

s = Jarak (m)

t = Waktu (s)

Percepatan adalah kecepatan tiap satuan waktu.

$a = \frac{V}{t}$

Keterangan =

a = Percepatan (m/s²)

V = Kecepatan (m/s)

t = Waktu (s)

Oke, setelah kita paham langsung aja kenalan sama gerak lurus. Gerak lurus ini ada dua, yaitu Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB).

Terus, apa bedanya?

Tahu kan, Valentino Rossi?
Beda banget dong Rossi kalo bawa motor di sirkuit balap sama Rossi pas di jalan Tol. Rossi di sirkuit balap pasti bakal nambah kecepatannya sampai maksimum, di situlah terjadi GLBB. Sedangkan Rossi di jalan Tol harus bawa motor dengan kecepatan tetap yang ditentuin, di situlah terjadi GLB.

Nah, bedanya GLB dan GLBB itu ada pada percepatan (a). GLB memiliki kecepatan yang tetap, jadi GLB tidak punya percepatan (a). Sedangkan GLBB sendiri punya perubahan kecepatan dengan menambah percepatan tiap selang waktu, sehingga dalam rumusnya ada percepatan (a).

Jadi dapat kita simpulkan untuk rumusnya GLB adalah:

$V = \frac{s}{t}$

Bagaimana dengan GLBB?

Pada dasarnya, rumus GLBB adalah :

$V = a.t$

Namun cara mencari kecepatan GLBB itu bisa dicari dari mana saja, yaitu sebagai berikut:

Dari rumus percepatan

$a = \frac{V}{t}$

karena adanya perubahan kecepatan, maka

$a = \frac{Vt-Vo}{t}$

$a.t = Vt - Vo$

maka, $Vt = Vo + at$

Vo = kecepatan awal
Vt = kecepatan akhir.

Dari rumus jarak atau perpindahan

Misal untuk mencari kecepatan rata-rata adalah

$\bar{V}= \frac{Vt + Vo}{2}$

Lalu kita masukkan rumus Vt tadi ke persamaan

$V= \frac{Vo + a.t + Vo}{2}$

$V= \frac{2Vo + a.t}{2}$

$V= Vo + \frac{1}{2}.a.t$

Nah, coba kita masukkan persamaan ini ke rumus s

$s = V.t$

$s = (Vo + \frac{1}{2}.a.t).t$

maka, $s = Vot + \frac{1}{2}.a.t^{2}$

Dari persamaan waktu

Dalam rumus percepatan

$t = \frac{Vt - Vo}{a}$

Lalu kita masukkan ke rumus perpindahan

$s = (Vo + \frac{1}{2}at)t$

$s = (Vo + \frac{1}{2}.a.\frac{Vt-Vo}{a}).\frac{Vt-Vo}{a}$

$s = (Vo + \frac{1}{2}.Vt-Vo)\frac{Vt-Vo}{a}$

$s = (\frac{Vt-Vo}{2})\frac{Vt-Vo}{a}$

$s = \frac{Vt^{2}-Vo^{2}}{2a}$

$2as = Vt^{2}-Vo^{2}$

$Vt^{2} = Vo^{2} + 2as$

Jadi, kita punya rumus GLB dan GLBB.

Nah, sekarang kita coba aplikasikan ke soal.

(SNMPTN 2015 Kode 559)
Sebuah mobil melintas jalan lurus selama 40 menit dengan kecepatan tetap 1,5 km/menit. Jika kemudian mobil tersebut menempuh jarak 30 km dengan kecepatan yang sama, besar kecepatan rata-ratanya adalah...

(A) 2,5 km/menit

(B) 2,0 km/menit

(C) 1,5 km/menit

(D) 1,0 km/menit

(E) 0,5 km/menit

Jawab : E. 0,5 km/menit

Dik:

$t_{1}$ = 40 menit

$V_{1}$ = 1,5 km/menit

$s_{2}$ = 30 km

$V_{2}$ = 1,5 km/menit

Karena memiliki kecepatan yang konstan, maka mobil tersebut mengalami GLB.

$V = \frac{\Delta s}{t}$

$s_{1} = V_{1}.t_{1}$

$s_{1}$ = 40 menit x 1,5 km/menit = 60 menit

$t_{2} = \frac{s_{2}}{V_{2}}$

$t_{2} = \frac{30km}{1,5km/menit} = 20km$

$\bar{V} = \frac{60-30}{40+20} = 0,5km/menit$
(SBMPTN 2013 Kode 931)

Tabel di bawah ini menginformasikan perjalanan sebuah benda dari posisi A ke F sepanjang sumbu-X beserta catatan waktunya

Nama Posisi

Posisi (m)

Waktu (s)

A

30

0

B

52

10

C

38

20

D

0

30

E

-37

40

F

-53

50

Kelajuan rata-rata benda tersebut dari A ke D adalah...

(A) -2,47 m/s

(B) -1,00 m/s

(C) 1,00 m/s

(D) 1,23 m/s

(E) 2,47 m/s

Jawab : (E) 2,47 m/s

$V = \frac{s}{t}$

$Kelajuan = \frac{jarak}{waktu}$

$V = \frac{|30-52|+|52-38|+|38-0|}{30}$

$V = \frac{22+14+48}{30}$

$V = \frac{74}{30} = 2,47m/s$
(SNMPTN 2010 Kode 528)

Seorang supir sedang mengendarai sebuah mobil yang bergerak dengan kecepatan tetap 25 m/s. Ketika sopir melihat seorang anak yang tiba-tiba menyebrang jalan, diperlukan waktu 0,1 s bagi sopir untuk bereaksi dan mengerem. Akibatnya mobil melambat dengan percepatan tetap 5,0 m/s² dan berhenti. Jarak total yang ditempuh mobil tersebut sejak sopir melihat anak menyebrang hingga mobil berhenti adalah..

(A) 11,00 m (C) 38,25 m (E) 62,25 m

(B) 37,00 m (D) 65 m

Jawab : (D) 65 m

Dik :

$V = 25 m/s$

$t = 0,1 s$

$a = -5m/s^{2}$

s total?

Pada saat kecepatan konstan (GLB)

$s=V.t$

$s=25m/s.0,1s = 2,5m$

Pada saat diperlambat (GLBB)

$Vt^{2}=Vo^{2}+2as$

$0^{2}=25^{2}-2.5.s$

$0=625-10s$

$10s=625$

$s=\frac{625}{10}=62,5m$

Maka, s totalnya adalah s GLB + s GLBB

$s = 2,5 + 62,5=65m$
(UM UGM 2008 Kode 472)

Sebuah mobil bergerak dari keadaan diam dengan percepatan 5 m/s². Mobil tersebut kemudian bergerak dengan konstan. Setelah beberapa saat mobil mulai diperlambat 5m/s², hingga berhenti. Bila kecepatan rata-rata mobil adalah 20 m/s dan waktu total untuk bergerak 25 detik. Maka mobil tadi bergerak dengan kecepatan tetap selama

(A) 20 detik (C) 15 detik (E) 5 detik

(B) 18 detik (D) 10 detik

Jawab : (C) 15 detik

Dik :

$a_{1}=5m/s^{2}$

$a_{2}=-5m/s^{2}$

$\bar{V} = 20m/s$

$t =20s$

V saat GLB?

$\bar{V}=\frac{s}{t}$

Pada saat kejadian pertama, mengalami GLBB

$s=\frac{1}{2}at^{2}$

$s=\frac{5}{2}t^{2}$

Kejadian kedua GLB

$s=V.t$

$s=V(25-t(dipercepat)-t(diperlambat))$

Dengan V dari GLBB = 5t

$s=5t(25-2t)$

$s=125t-10t^{2}$

Kejadian ketiga GLBB diperlambat

$s=\frac{1}{2}at^{2}$

$s=-\frac{5}{2}t^{2}$

Maka, pada rumus kecepatan rata

$\bar{V}=\frac{s_{1}+s_{2}+s_{3}}{t}$

$20=\frac{\frac{5}{2}t+125t-10t^{2}-\frac{5}{2}t}{25}$

$500=125t-10t^{2}$

$10t^{2}-125t+500=0$

$(t-5)(t-20)$

Maka,

$tGLB=25-2(20)=-15s$

$tGLB=25-2(5)=15s$
$tGLB=15s$

SOAL HOTS!

KECEPATAN DAN PERCEPATAN

Dalam melayani penumpang sebuah bus harus berhenti di beberapa halte untuk menaikkan dan menurunkan penumpang. Dalam kondisi tertentu, suatu saat sebuah bus berangkat dari terminal dengan percepatan tetap a km/menit2 selama beberapa saat, kemudian melaju dengan kecepatan tetap v km/jam. Untuk berhenti di halte pertama, bus mengurangi kecepatan dengan perlambatan tetap a km/menit2. Jarak dari terminal bus sampai halte pertama adalah 4 km, yamg ditempuh dalam waktu 7 menit.

Setelah berhenti di halte pertama, bus tersebut melanjutkan perjalanan dengan pola yang sama, percepatan tetap a km/menit2 demikian seterusnya. Jarak dari halte pertama ke halte kedua adalah km, yang ditempuh bus dalam waktu 5 menit.

Dengan asumsi waktu untuk penumpang naik turun bus tidak diperhitungkan, kecepatan maksimum bus tersebut adalah..

(A) 30

(B) 40

(D) 60

(E) 70

UMB 2013 Kode 182

Nantikan pembahasan SOAL HOTS! di Channel Youtube Fantastic Midbrain yaa..^^

Kadang kita hidup dinamis seperti GLB, tanpa ada hambatan, waktu dan jarak pun bergerak perlahan. Tetapi ketika kita menambah percepatan seperti GLBB, berat rasanya karna banyak energi yang harus diperlukan. Tapi hasilnya, kecepatan perlahan bertambah, kita semakin cepat untuk maju.

Tags : Physsbrain

4 comments

UnknownApril 29, 2019 at 5:14 PM
Makasih banyak broo, sangat bermanfaat
ReplyDelete
Replies
Navira SalsabillaOctober 9, 2019 at 2:37 PM
Sangat Membantu sekaliii:)
ReplyDelete
Replies
MayKiSeptember 23, 2020 at 6:11 AM
pembahasannya ngaco tuh
ReplyDelete
Replies
UnknownNovember 27, 2020 at 5:30 PM
Ngaco bgt
Gilaaaaaa
Ampe pinter ane bacanya
ReplyDelete
Replies

Add comment

Physsbrain : Kinematika bagian 1 (GLB dan GLBB)

4 comments

About Us

Follow Us

Categories

recent posts

Blog Archive

Followers

Search This Blog

Popular Posts

Nama Posisi	Posisi (m)	Waktu (s)
A	30	0
B	52	10
C	38	20
D	0	30
E	-37	40
F	-53	50

Physsbrain : Kinematika bagian 1 (GLB dan GLBB)

You May Also Like

4 comments

About Us

Follow Us

Categories

recent posts

Blog Archive

Followers

Search This Blog

Popular Posts