Kecepatan Rata-rata Mobil: Contoh Soal & Pembahasan Fisika

by ADMIN 59 views

Hey guys, kali ini kita bakal bahas soal fisika seru tentang kecepatan rata-rata mobil. Soal ini sering banget muncul dalam ujian, jadi penting banget buat kita pahami konsepnya. Biar makin jago, yuk kita bedah soalnya satu per satu!

Soal Kecepatan Rata-rata Mobil

Soal: Sebuah mobil mula-mula dalam keadaan diam dan berjarak 20m dari perempatan jalan. Kemudian mobil tersebut bergerak pada jalan lurus dan mencapai jarak 200m setelah 15 sekon.

  1. Berapakah kecepatan rata-rata mobil tersebut?
  2. Berapakah kecepatan mobil pada saat t=5 detik?

Pembahasan Soal

1. Kecepatan Rata-rata Mobil

Oke guys, untuk mencari kecepatan rata-rata, kita perlu ingat dulu rumusnya. Kecepatan rata-rata itu adalah perubahan posisi (perpindahan) dibagi dengan selang waktu. Secara matematis, bisa kita tulis:

v̄ = Δx / Δt

Di mana:

  • v̄ adalah kecepatan rata-rata
  • Δx adalah perubahan posisi (perpindahan)
  • Δt adalah selang waktu

Sekarang, mari kita identifikasi informasi yang ada di soal:

  • Posisi awal mobil (x₁) = 20 m
  • Posisi akhir mobil (x₂) = 200 m
  • Selang waktu (Δt) = 15 s

Nah, untuk mencari perpindahan (Δx), kita kurangkan posisi akhir dengan posisi awal:

Δx = x₂ - x₁ = 200 m - 20 m = 180 m

Setelah itu, kita bisa langsung masukkan nilai perpindahan dan selang waktu ke dalam rumus kecepatan rata-rata:

v̄ = Δx / Δt = 180 m / 15 s = 12 m/s

Jadi, kecepatan rata-rata mobil tersebut adalah 12 m/s. Gampang kan?

2. Kecepatan Mobil pada Saat t=5 Detik

Untuk mencari kecepatan mobil pada saat t=5 detik, kita butuh informasi tambahan tentang jenis gerakan mobil. Apakah mobil bergerak dengan kecepatan konstan atau mengalami percepatan?

Asumsi Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Kalau kita asumsikan mobil bergerak dengan kecepatan konstan (Gerak Lurus Beraturan atau GLB), maka kecepatan pada saat t=5 detik akan sama dengan kecepatan rata-ratanya, yaitu 12 m/s. Kenapa? Karena dalam GLB, kecepatan tidak berubah seiring waktu.

Asumsi Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Nah, kalau kita asumsikan mobil mengalami percepatan konstan (Gerak Lurus Berubah Beraturan atau GLBB), maka kita perlu mencari percepatannya dulu. Rumus yang bisa kita gunakan adalah:

x = x₀ + v₀t + (1/2)at²

Di mana:

  • x adalah posisi akhir
  • x₀ adalah posisi awal
  • v₀ adalah kecepatan awal
  • a adalah percepatan
  • t adalah waktu

Dari soal, kita tahu:

  • x = 200 m
  • x₀ = 20 m
  • v₀ = 0 m/s (karena mobil mula-mula diam)
  • t = 15 s

Sekarang, kita masukkan nilai-nilai ini ke dalam rumus GLBB:

200 m = 20 m + (0 m/s)(15 s) + (1/2)a(15 s)² 180 m = (1/2)a(225 s²) a = (180 m * 2) / 225 s² = 1.6 m/s²

Kita sudah dapat percepatannya, nih! Sekarang, kita bisa cari kecepatan pada saat t=5 detik dengan rumus:

v = v₀ + at

v = 0 m/s + (1.6 m/s²)(5 s) = 8 m/s

Jadi, kalau mobil mengalami percepatan konstan, kecepatannya pada saat t=5 detik adalah 8 m/s.

Kesimpulan untuk Kecepatan pada t= 5 detik

  • Jika GLB (Kecepatan Konstan) : 12 m/s
  • Jika GLBB (Percepatan Konstan) : 8 m/s

Tips dan Trik Mengerjakan Soal Kecepatan Rata-rata

  • Pahami Konsep Dasar: Pastikan kamu benar-benar paham apa itu kecepatan rata-rata, perpindahan, dan selang waktu. Jangan cuma hafal rumus, tapi pahami juga maknanya.
  • Identifikasi Informasi: Baca soal dengan teliti dan catat semua informasi yang diketahui, seperti posisi awal, posisi akhir, dan selang waktu.
  • Pilih Rumus yang Tepat: Sesuaikan rumus yang kamu gunakan dengan jenis gerakan yang terjadi. Apakah GLB atau GLBB?
  • Kerjakan Langkah demi Langkah: Jangan terburu-buru, kerjakan soal secara sistematis langkah demi langkah. Ini akan membantu kamu menghindari kesalahan.
  • Periksa Satuan: Pastikan semua satuan sudah sesuai (misalnya, meter untuk jarak dan sekon untuk waktu) sebelum kamu melakukan perhitungan.

Contoh Soal Lain dan Variasinya

Supaya makin mantap, yuk kita coba bahas contoh soal lain dengan variasi yang berbeda!

Contoh Soal 2: Sebuah kereta api bergerak dari stasiun A ke stasiun B dengan kecepatan 80 km/jam selama 1.5 jam. Kemudian, kereta api tersebut melanjutkan perjalanan ke stasiun C dengan kecepatan 100 km/jam selama 2 jam. Berapakah kecepatan rata-rata kereta api tersebut dari stasiun A ke stasiun C?

Pembahasan: Untuk soal ini, kita perlu mencari total jarak yang ditempuh dan total waktu tempuh.

  • Jarak A ke B: (80 km/jam) * (1.5 jam) = 120 km
  • Jarak B ke C: (100 km/jam) * (2 jam) = 200 km
  • Total jarak: 120 km + 200 km = 320 km
  • Total waktu: 1.5 jam + 2 jam = 3.5 jam

Kecepatan rata-rata = Total jarak / Total waktu = 320 km / 3.5 jam ≈ 91.43 km/jam

Kesimpulan

Nah, itu dia pembahasan lengkap tentang soal kecepatan rata-rata mobil. Intinya, untuk bisa mengerjakan soal seperti ini, kamu harus paham konsep dasar, teliti dalam mengidentifikasi informasi, dan cermat dalam memilih rumus. Jangan lupa juga untuk berlatih soal secara rutin. Semakin banyak kamu berlatih, semakin jago kamu!

Semoga penjelasan ini bermanfaat ya, guys! Kalau ada pertanyaan atau materi fisika lain yang ingin dibahas, jangan ragu untuk tulis di kolom komentar. See you di pembahasan selanjutnya! 😉