A. t = 20 sekon
B. t = 10 sekon
C. t = 8 sekon
D. t = 5 sekon
E. t = 4 sekon
Pembahasan :
Sesuai dengan judulnya, untuk menyelesaikan soal ini, Sobat Tafsi harus memahami kembali konsep dasar gerak lurus terutama menganalisis grafik gerak lurus.
Nah, seperti biasa sebelum mulai penyelesaian, edutafsi akan bahas terlebih dahulu secara ringkas konsep dasar mengenai gerak lurus dan grafiknya.
Kalau Sobat sudah mulai lupa dengan konsep GLBB boleh diperhatikan kembali tapi kalau Kalian masih ingat betul silahkan diskip ke penyelesaian yang ada di bawah.
Konsep Dasar Gerak Lurus
Sobat Tafsi tentu tahu bahwa gerak lurus adalah gerak benda yang lintasannya berupa garis lurus. Gerak lurus merupakan jenis gerak yang cukup umum dalam kehidupan sehari-hari.Secara garis besar, gerak lurus dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu gerak lurus beraturan (GLB), gerak lurus berubah beraturan (GLBB), dan gerak lurus berubah tak beraturan.
Karena soal ini melibatkan grafik kecepatan terhadap waktu, maka kita akan mengingat kembali bagaimana bentuk grafik dari gerak lurus beraturan dan gerk lurus berubah beraturan.
#1 Grafik GLB
Salah satu ciri dari gerak lurus beraturan adalah kecepatannya selalu konstan atau tetap. Artinya, kecepatan benda setiap detiknya selalu sama.Nah, karena kecepatannya tetap dari waktu ke waktu, maka grafik v-vs-t untuk gerak lurus berubah beraturan akan berbentuk garis lurus mendatar (garis lurus horizontal).
Sobat Tafsi bisa cari bahan belajar mengenai jenis-jenis grafik gerak lurus melalui tombol penelusuran yang ada di menu atas halaman ini.
#2 Grafik GLBB
Salah satu ciri dari gerak lurus berubah beraturan adalah kecepatannya berubah secara teratur karena mengalami percepatan (atau perlambatan) yang konstan dari waktu ke waktu.Berdasarkan percepatannya, ada dua jenis gerak lurus berubah beraturan, yaitu GLBB dipercepat dan GLBB diperlambat. Grafik keduanya menunjukkan perbedaan.
a). Grafik GLBB Dipercepat
GLBB dipercepat adalah gerak lurus berubah beraturan yang kecepatannya bertambah secara teratur karena mengalami percepatan konstan.Karena kecepatannya meningkat (naik) dari waktu ke waktu, maka grafik v-vs-t untuk GLBB dipercepat akan berbentuk garis lurus naik (miring ke atas).
b). Grafik GLBB Diperlambat
GLBB diperlambat adalah gerak lurus berubah beraturan yang kecepatannya berkurang secara teratur karena mengalami perlambatan konstan.Karena kecepatannya berkurang (turun) dari waktu ke waktu, maka grafik v-vs-t untuk GLBB diperlambat akan berbentuk garis lurus turun (miring ke bawah).
Baca juga : Gambar Grafik GLB dan GLBB.
Nah, Sekarang mari kita tinjau grafik untuk soal di atas.
Contoh #4 : Sebuah benda bergerak lurus berubah beraturan dan memiliki grafik hubungan kecepatan (v) terhadap waktu (t) seperti gambar di bawah. Berdasarkan data grafik, benda akan berhenti setelah bergerak selama .....
Dari gambar di atas dapat Sobat Tafsi lihat bahwa grafik v-vs-t untuk benda tersebut adalah turun (miring ke bawah jika dilihat dari kiri). Itu artinya, benda melakukan GLBB diperlambat.
Nah, kali ini kita akan coba menyelesaikan soal ini dengan dua metode. Metode pertama yaitu menggunakan konsep GLBB dan metode kedua akan kita gunakan metode grafis.
Cara #1 : Konsep GLBB
Perhatikan kembali gambar grafik v-vs-t untuk soal di atas. Pada gambar dapat Sobat lihat data untuk kecepatan (v) dan waktu (t).Langkah #1 : Menentukan Kecepatan Awal
Pada saat t = 0 (awal gerak), kecepatan bendanya adalah 20 m/s. Itu artinya, kecepatan awal benda adalah 20 m/s.Kemudian, pada detik ke-4 (t = 4 s) kecepatan benda menjadi 10 m/s. Itu artinya kecepatannya menurun. Benda mengalami perlambatan.
Langkah #2 : Menghitung Percepatan Benda
Karena benda mengalami perlambatan, maka kita perlu menentukan perlambatan itu terlebih dahulu untuk menentukan waktu henti benda.Percepatan (perlambatan) adalah hasil bagi perubahan kecepatan terhadap waktu. Berdasarkan konsep itu, maka kita peroleh:
⇒ a = (10 - 20) / (4 - 0)
⇒ a = -10/4
⇒ a = -2,5 m/s2
Langkah #3 : Menghitung Waktu
Nah, jika percepatannya sudah diketahui maka kita bisa menentukan waktu. Ingat, ketika berhenti, kecepatan benda sama dengan nol, maka vt = 0.Dik : vo = 20 m/s, vt = 0, a = -2,5 m/s2
Dit : t = .... ?
Berdasarkan konsep GLBB, maka:
⇒ vt = vo + at
⇒ 0 = 20 + (-2,5)t
⇒ 2,5t = 20
⇒ t = 20/2,5
⇒ t = 8 s
Jadi, benda tersebut akan berhenti setelah bergerak selama 8 sekon.
Cara #2 : Metode Grafis
Metode kedua kita akan menyelesaikan soal ini menggunakan metode grafis. Konsep yang kita gunakan adalah konsep segitiga sebangun.Sekarang coba perhatikan gambar di bawah ini. Kalau pada grafik kita tambahkan garis lurus di bagian tengah maka akan dihasilkan dua buah segitiga yang sebangun.
Dari gambar dapat Sobat lihat bahwa segitiga BAC sebangun dengan segitiga BDE.
Nah, karena keduanya sebangun, maka berlaku perbandingan:
⇒ AB : AC = BD : DE
⇒ AB : AC = (AB - AD) : DE
Dari gambar ada beberapa sisi yang diketahui panjangnya, yaitu:
Dik : AB = t, AC = 10, AD = 4
Karena AB = t, maka persamaan di atas dapat diubah menjadi:
⇒ t : 20 = (t - 4) : 10
⇒ t/20 = (t - 4)/10
Jika dikali silang, maka diperoleh:
⇒ 10t = 20(t - 4)
⇒ t = 2(t - 4)
⇒ t = 2t - 8
⇒ t - 2t = -8
⇒ -t = -8
⇒ t = 8 s
Jadi, benda akan berhenti setelah bergerak selama 8 sekon.
Jawaban : C
Baca juga : Kumpulan Soal Kinematika Gerak Lurus.
Demikian pembahasan contoh soal tentang kinematika gerak lurus nomor 4 dengan model soal menentukan waktu henti benda berdasarkan grafik v vs t.
Jika pembahasan ini bermanfaat, bantu edutafsi ya untuk share ke teman-teman kalian melalui tombol share sosial media yang Kalian punya.
Untuk pembahasan contoh soal lainnya tentang kinematika gerak lurus dapat Sobat Tafsi lihat di menu contoh soal fisika atau melalui tombol kategori Contoh Kinematika Gerak Lurus di bawah ini.
Oya, buat Kalian yang amsih bingung atau belum paham dengan pembahasan di atas, boleh share pertanyaan Kalian di kolom komentar. Dan dari kedua cara di atas, cara yang mana yang paling Kalian suka?
