Soal 1: Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Sebuah kereta api bergerak dengan kecepatan konstan 30 m/s di sepanjang rel lurus. Tentukan jarak yang ditempuh kereta api tersebut dalam waktu 8 detik.
Pilihan Jawaban:
A) 120 meter
B) 150 meter
C) 180 meter
D) 210 meter
E) 240 meter
Pembahasan:
Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak dengan kecepatan konstan, sehingga jarak yang ditempuh dapat dihitung menggunakan persamaan:
\[
s = vt
\]
Diketahui:
– \(v = 30 \, \text{m/s}\),
– \(t = 8 \, \text{s}\).
Maka, jarak yang ditempuh adalah:
\[
s = 30 \, \text{m/s} \times 8 \, \text{s} = 240 \, \text{m}
\]
Jawaban: E) 240 meter
Soal 2: Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian tertentu dengan kecepatan awal nol. Jika percepatan gravitasi \(g = 9.8 \, \text{m/s}^2\), hitunglah kecepatan benda setelah jatuh selama 3 detik.
Pilihan Jawaban:
A) 9.8 m/s
B) 19.6 m/s
C) 24.5 m/s
D) 29.4 m/s
E) 39.2 m/s
Pembahasan:
Pada gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dengan percepatan konstan, kecepatan benda setelah waktu \(t\) dapat dihitung dengan:
\[
v = v_0 + gt
\]
Diketahui:
– \(v_0 = 0 \, \text{m/s}\) (karena benda jatuh bebas),
– \(g = 9.8 \, \text{m/s}^2\),
– \(t = 3 \, \text{s}\).
Maka, kecepatan benda setelah 3 detik adalah:
\[
v = 0 + 9.8 \, \text{m/s}^2 \times 3 \, \text{s} = 29.4 \, \text{m/s}
\]
Jawaban: D) 29.4 m/s
Soal 3: Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
Sebuah kincir angin berputar dengan kecepatan sudut konstan 5 rad/s. Tentukan jumlah putaran yang dilakukan oleh kincir tersebut dalam waktu 12 detik.
Pilihan Jawaban:
A) 5 putaran
B) 8 putaran
C) 9.5 putaran
D) 10 putaran
E) 12 putaran
Pembahasan:
Jumlah putaran (\(n\)) yang dilakukan dapat dihitung dengan menggunakan kecepatan sudut dan waktu:
\[
n = \frac{\theta}{2\pi}
\]
dengan:
\(\theta = \omega t\).
Diketahui:
– \(\omega = 5 \, \text{rad/s}\),
– \(t = 12 \, \text{s}\).
Maka, sudut total (\(\theta\)) yang ditempuh adalah:
\[
\theta = 5 \, \text{rad/s} \times 12 \, \text{s} = 60 \, \text{rad}
\]
Jumlah putaran:
\[
n = \frac{60 \, \text{rad}}{2\pi} \approx \frac{60}{6.28} \approx 9.55
\]
Jawaban: C) 9.5 putaran