Benda mula-mula diam, kemudian dipercepat 0,4 m/s2. Jarak yang ditempuh benda setelah bergerak selama 5 detik adalah... m

Pada gerak jatuh bebas, kecepatan awal nya nol (v₀ = 0 m/s) dan percepatannya sama dengan percepatan gravitasi di tempat tersebut. Rumusnya:

 

Pada soal diketahui, g = 9,8 m/s², v_t = 98 m/s, maka:

 

Dengan demikian, waktu yang diperlukan benda adalah 10 s. 

Jadi, jawaban yang tepat adalah B. 

Diketahui : 

m = 10 kg

F = 25 N ke arah kanan

$${\mu }_s$$ = 0,2

$${\mu }_k$$ = 0,1

Ditanya : jarak yang ditempuh setelah 2 sekon ... ?

Penyelesaian

Perhatikan gambar uraian gaya berikut ini!

Untuk mencari jarak yang ditempuh setelah 2 sekon, kita dapat melakukan langkah berikut 

Gaya Normal

Dari gambar di atas dapat kita ketahui bahwa gaya Normal berada di sumbu y.

$$\begin{array}{rcl}{\sum }_{}{F}_y& =& 0\\ N-W& =& 0\\ N& =& W\\ N& =& mg\\ N& =& 10\left(10\right)\\ N& =& 100\mathrm{N}\end{array}$$

Cek gaya gesek

Cek terlebih dahulu gaya gesek statis maksimum yang bisa terjadi antara benda dan lantai.

$$f_{smaks}={\mu }_{s}N=\left(0,2\right)\left(100\right)=20\mathrm{N}$$

Ternyata gaya yang gesek statis maksimum (20 N) lebih kecil dari gaya yang menarik benda (25 N), Sehingga benda bergerak. Untuk benda yang bergerak gaya geseknya adalah gaya gesek dengan koefisien gesek kinetis.

Gaya gesek

$$\begin{array}{rcl}{f}_{ges}& =& f_k\\ f_k& =& {\mu }_{k}N\\ f_k& =& \left(0,1\right)\left(100\right)\\ f_k& =& 10\mathrm{N}\end{array}$$

Percepatan gerak benda

Percepatan gerak benda menggunakan Hukum II Newton

$$\begin{array}{rcl}{\sum }_{}F& =& ma\\ F-f_{ges}& =& ma\\ 25-10& =& 10a\\ 15& =& 10a\\ a& =& 1,5\mathrm{m}/{\mathrm{s}}^2\end{array}$$

Jarak yang ditempuh setelah 2 sekon

$$\begin{array}{rcl}s& =& v_{0}t+\frac{1}{2}a{t}^2\\ & =& 0+\frac{1}{2}\left(1,5\right){\left(2\right)}^2\\ & =& 3\mathrm{m}\end{array}$$

Oleh karena itu, jawabannya adalah 3 m. 

Gerak didefinisikan sebagai perubahan kedudukan suatu benda terhadap titik acuannya. Titik acuan sendiri adalah titik awal saat pengamatan gerak dilakukan. Jadi jika benda tidak mengalami perubahan posisi terhadap titik awalnya maka benda dikatakan tidak bergerak, sedangkan benda yang mengalami perubahan posisi terhadap titik awalnya, maka benda dikatakan bergerak.

Gerak lurus berubah beraturan merupakan jenis gerak pada lintasan lurus yang kecepatan geraknya berubah secara beraturan (bisa meningkat atau menurun). Perubahan kecepatan ini disebut dengan percepatan benda. Berdasarkan nilai percepatan benda, gerak lurus berubah beraturan dibedakan menjadi dua yakni gerak lurus berubah beraturan dipercepat (GLBB dipercepat) ketika percepatan bernilai positif dan gerak lurus berubah beraturan diperlambat (GLBB diperlambat) ketika percepatan bernilai negatif.

Diketahui:

$$\begin{gathered} v_0=20\mathrm{m}/\mathrm{s} \\ {v}_t=0 \\ t=4\mathrm{s} \end{gathered}$$

Ditanya: jarak (s)

Jawaban:

$$\begin{gathered} gunakanpersamaanjarakGLBB \\ s=\frac{\left(v_0+v_t\right)}{2}t \\ s=\frac{\left(20+0\right)}{2}\cdot 4 \\ s=10.4=40\mathbf{m} \end{gathered}$$

Dengan demikian, jarak yang ditempuh adalah 40 m

Jadi, jawaban yang tepat adalah C

Diketahui

 

Ditanya
Perlambatan?

Penyelesaian
Karena benda bergerak dengan kecepatan berubah secara konstan maka jenis gerak benda adalah GLBB. Dengan menggunakan persamaan GLBB maka:

 

(tanda negatif menunjukkan benda mengalami perlambatan)

Dengan demikian besar perlambatannya adalah 2 m/s².

Jadi, jawaban yang tepat adalah C.

Diketahui

 

Ditanya
Waktu berhenti?

Penyelesaian
Karena kecepatan benda berubah secara teratur maka jenis gerak benda adalah GLBB. Gerak lurus berubah beraturan adalah gerak suatu benda dalam lintasan lurus dengan percepatan tetap. Artinya, setiap selang waktu yang sama, benda mengalami perubahan kecepatan yang sama. Dengan menggunakan persamaan GLBB maka:

 

Dengan demikian waktu yang diperlukan hingga berhenti adalah 10 sekon.
Jadi, jawaban yang tepat adalah A.