Contoh soal GLBB menjadi salah satu materi yang penting dipahami saat mempelajari fisika, khususnya pembahasan mengenai gerak benda. GLBB atau Gerak Lurus Berubah Beraturan adalah gerak benda pada lintasan lurus dengan percepatan yang nilainya tetap.
Dalam soal GLBB, beberapa besaran yang paling sering muncul adalah kecepatan awal, kecepatan akhir, percepatan, waktu, dan perpindahan. Karena itu, memahami hubungan antarbesaran tersebut akan sangat membantu ketika menghadapi soal pilihan ganda maupun soal hitungan.
Supaya lebih mudah dipelajari, berikut kumpulan contoh soal GLBB lengkap dengan pilihan jawaban, kunci jawaban, rumus, serta langkah pembahasannya. Materinya mencakup gerak dipercepat, gerak diperlambat, benda yang mula-mula diam, hingga soal yang meminta mencari kecepatan, percepatan, waktu, dan jarak.
Rumus GLBB yang Perlu Dipahami
Ada tiga persamaan dasar yang paling sering digunakan untuk menyelesaikan soal Gerak Lurus Berubah Beraturan.
1. Mencari kecepatan akhir
vₜ = v₀ + at
2. Mencari perpindahan
s = v₀t + ½at²
3. Mencari kecepatan tanpa mengetahui waktu
vₜ² = v₀² + 2as
Keterangan:
- v₀ = kecepatan awal (m/s)
- vₜ = kecepatan akhir (m/s)
- a = percepatan (m/s²)
- t = waktu (s)
- s = perpindahan (m)
Pada GLBB dipercepat, nilai percepatan dapat bernilai positif sesuai arah positif yang dipilih. Sementara itu, pada gerak yang mengalami perlambatan, percepatan biasanya ditulis dengan tanda negatif terhadap arah gerak.
30 Contoh Soal GLBB dan Pembahasannya
Soal Nomor 1
Pertanyaan:
Sebuah mobil mula-mula bergerak dengan kecepatan 5 m/s. Mobil tersebut mengalami percepatan tetap sebesar 2 m/s² selama 4 sekon. Kecepatan akhir mobil adalah ….
A. 9 m/s
B. 11 m/s
C. 12 m/s
D. 13 m/s
E. 15 m/s
Jawaban: D. 13 m/s
Pembahasan:
Gunakan rumus:
vₜ = v₀ + at
Diketahui:
- v₀ = 5 m/s
- a = 2 m/s²
- t = 4 s
Maka:
vₜ = 5 + (2 × 4)
vₜ = 5 + 8
vₜ = 13 m/s
Jadi, kecepatan akhir mobil adalah 13 m/s.
Soal Nomor 2
Pertanyaan:
Sebuah sepeda bergerak dengan kecepatan awal 4 m/s dan mengalami percepatan tetap 3 m/s² selama 2 sekon. Jarak yang ditempuh sepeda adalah ….
A. 10 m
B. 12 m
C. 14 m
D. 16 m
E. 18 m
Jawaban: C. 14 m
Pembahasan:
Gunakan:
s = v₀t + ½at²
Diketahui:
- v₀ = 4 m/s
- a = 3 m/s²
- t = 2 s
s = (4 × 2) + ½(3)(2²)
s = 8 + ½(3)(4)
s = 8 + 6
s = 14 m
Jadi, jarak yang ditempuh sepeda adalah 14 meter.
Soal Nomor 3
Pertanyaan:
Sebuah benda bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s dan mengalami percepatan tetap 2 m/s² selama 5 sekon. Kecepatan akhir benda adalah ….
A. 15 m/s
B. 18 m/s
C. 20 m/s
D. 22 m/s
E. 25 m/s
Jawaban: C. 20 m/s
Pembahasan:
vₜ = v₀ + at
vₜ = 10 + (2 × 5)
vₜ = 10 + 10
vₜ = 20 m/s
Jadi, kecepatan akhir benda adalah 20 m/s.
Soal Nomor 4
Pertanyaan:
Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 20 m/s kemudian direm sehingga mengalami perlambatan tetap 4 m/s². Waktu yang diperlukan hingga mobil berhenti adalah ….
A. 3 s
B. 4 s
C. 5 s
D. 6 s
E. 8 s
Jawaban: C. 5 s
Pembahasan:
Ketika mobil berhenti, kecepatan akhirnya menjadi 0 m/s. Karena mengalami perlambatan, percepatan ditulis a = −4 m/s².
vₜ = v₀ + at
0 = 20 − 4t
4t = 20
t = 5 s
Jadi, mobil membutuhkan waktu 5 sekon untuk berhenti.
Soal Nomor 5
Pertanyaan:
Sebuah benda mula-mula diam dan bergerak dengan percepatan tetap 4 m/s² selama 3 sekon. Perpindahan benda selama waktu tersebut adalah ….
A. 12 m
B. 16 m
C. 18 m
D. 20 m
E. 24 m
Jawaban: C. 18 m
Pembahasan:
Karena benda mula-mula diam, maka v₀ = 0.
s = v₀t + ½at²
s = (0 × 3) + ½(4)(3²)
s = 2 × 9
s = 18 m
Jadi, perpindahan benda adalah 18 meter.
Soal Nomor 6
Pertanyaan:
Sebuah kendaraan memiliki kecepatan awal 8 m/s dan kecepatan akhir 20 m/s setelah bergerak selama 4 sekon dengan percepatan tetap. Besar percepatan kendaraan adalah ….
A. 2 m/s²
B. 3 m/s²
C. 4 m/s²
D. 5 m/s²
E. 6 m/s²
Jawaban: B. 3 m/s²
Pembahasan:
Gunakan:
vₜ = v₀ + at
20 = 8 + 4a
12 = 4a
a = 3 m/s²
Jadi, percepatan kendaraan adalah 3 m/s².
Soal Nomor 7
Pertanyaan:
Sebuah benda bergerak dengan kecepatan awal 6 m/s dan percepatan tetap 2 m/s². Jika benda bergerak selama 5 sekon, perpindahannya adalah ….
A. 25 m
B. 30 m
C. 55 m
D. 40 m
E. 45 m
Jawaban: C. 55 m
Pembahasan:
s = v₀t + ½at²
Diketahui:
- v₀ = 6 m/s
- a = 2 m/s²
- t = 5 s
s = (6 × 5) + ½(2)(5²)
s = 30 + 25
s = 55 m
Jadi, perpindahan benda adalah 55 meter.
Soal Nomor 8
Pertanyaan:
Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 15 m/s dan mengalami perlambatan tetap 3 m/s². Kecepatan mobil setelah 3 sekon adalah ….
A. 3 m/s
B. 6 m/s
C. 9 m/s
D. 12 m/s
E. 15 m/s
Jawaban: B. 6 m/s
Pembahasan:
Perlambatan 3 m/s² berarti:
a = −3 m/s²
vₜ = v₀ + at
vₜ = 15 + (−3 × 3)
vₜ = 15 − 9
vₜ = 6 m/s
Jadi, kecepatan mobil setelah 3 sekon adalah 6 m/s.
Soal Nomor 9
Pertanyaan:
Sebuah benda mula-mula diam kemudian bergerak dengan percepatan tetap 5 m/s². Kecepatan benda setelah 4 sekon adalah ….
A. 10 m/s
B. 15 m/s
C. 20 m/s
D. 25 m/s
E. 30 m/s
Jawaban: C. 20 m/s
Pembahasan:
Karena benda mula-mula diam, v₀ = 0.
vₜ = v₀ + at
vₜ = 0 + (5 × 4)
vₜ = 20 m/s
Jadi, kecepatan benda setelah 4 sekon adalah 20 m/s.
Soal Nomor 10
Pertanyaan:
Sebuah benda memiliki kecepatan awal 4 m/s dan percepatan tetap 3 m/s². Jika perpindahan benda selama bergerak adalah 30 m, waktu yang diperlukan adalah ….
A. 2 s
B. 3 s
C. 4 s
D. 5 s
E. 6 s
Jawaban: Tidak ada pilihan yang tepat
Pembahasan:
Gunakan:
s = v₀t + ½at²
30 = 4t + ½(3)t²
30 = 4t + 1,5t²
Maka:
1,5t² + 4t − 30 = 0
Kalikan persamaan dengan 2:
3t² + 8t − 60 = 0
Dengan menyelesaikan persamaan kuadrat tersebut, diperoleh:
t = (-8 + √784) / 6
t = (-8 + 28) / 6
t = 20 / 6
t = 10/3 s ≈ 3,33 s
Jadi, waktu yang diperlukan adalah sekitar 3,33 sekon. Artinya, tidak ada pilihan jawaban A sampai E yang sesuai.
Soal Nomor 11
Pertanyaan:
Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s dan mengalami percepatan tetap 3 m/s² selama 4 sekon. Kecepatan akhir mobil adalah ….
A. 18 m/s
B. 20 m/s
C. 22 m/s
D. 24 m/s
E. 26 m/s
Jawaban: C. 22 m/s
Pembahasan:
vₜ = v₀ + at
vₜ = 10 + (3 × 4)
vₜ = 10 + 12
vₜ = 22 m/s
Jadi, kecepatan akhir mobil adalah 22 m/s.
Soal Nomor 12
Pertanyaan:
Sebuah benda mula-mula diam dan mengalami percepatan tetap 2 m/s² selama 6 sekon. Jarak yang ditempuh benda adalah ….
A. 24 m
B. 30 m
C. 36 m
D. 42 m
E. 48 m
Jawaban: C. 36 m
Pembahasan:
Karena v₀ = 0:
s = v₀t + ½at²
s = (0 × 6) + ½(2)(6²)
s = 36 m
Jadi, jarak yang ditempuh benda adalah 36 meter.
Soal Nomor 13
Pertanyaan:
Sebuah sepeda memiliki kecepatan awal 5 m/s dan kecepatan akhir 17 m/s setelah bergerak selama 4 sekon. Percepatan sepeda adalah ….
A. 2 m/s²
B. 3 m/s²
C. 4 m/s²
D. 5 m/s²
E. 6 m/s²
Jawaban: B. 3 m/s²
Pembahasan:
Gunakan:
a = (vₜ − v₀) / t
a = (17 − 5) / 4
a = 12 / 4
a = 3 m/s²
Jadi, percepatan sepeda adalah 3 m/s².
Soal Nomor 14
Pertanyaan:
Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 18 m/s dan mengalami perlambatan tetap 3 m/s². Kecepatan mobil setelah 4 sekon adalah ….
A. 4 m/s
B. 6 m/s
C. 8 m/s
D. 10 m/s
E. 12 m/s
Jawaban: B. 6 m/s
Pembahasan:
Karena mengalami perlambatan:
a = −3 m/s²
vₜ = v₀ + at
vₜ = 18 + (−3 × 4)
vₜ = 18 − 12
vₜ = 6 m/s
Jadi, kecepatan mobil setelah 4 sekon adalah 6 m/s.
Soal Nomor 15
Pertanyaan:
Sebuah benda bergerak dengan kecepatan awal 2 m/s dan percepatan tetap 4 m/s² selama 3 sekon. Perpindahan benda adalah ….
A. 18 m
B. 20 m
C. 22 m
D. 24 m
E. 26 m
Jawaban: D. 24 m
Pembahasan:
s = v₀t + ½at²
s = (2 × 3) + ½(4)(3²)
s = 6 + 18
s = 24 m
Jadi, perpindahan benda adalah 24 meter.
Soal Nomor 16
Pertanyaan:
Sebuah benda mula-mula bergerak dengan kecepatan 12 m/s. Benda mengalami perlambatan tetap 2 m/s² hingga berhenti. Waktu yang diperlukan benda untuk berhenti adalah ….
A. 4 s
B. 5 s
C. 6 s
D. 7 s
E. 8 s
Jawaban: C. 6 s
Pembahasan:
Saat benda berhenti, vₜ = 0.
vₜ = v₀ + at
0 = 12 − 2t
2t = 12
t = 6 s
Jadi, benda membutuhkan waktu 6 sekon untuk berhenti.
Soal Nomor 17
Pertanyaan:
Sebuah benda mula-mula diam kemudian mencapai kecepatan 20 m/s dalam waktu 5 sekon. Jika percepatannya tetap, besar percepatan benda adalah ….
A. 2 m/s²
B. 3 m/s²
C. 4 m/s²
D. 5 m/s²
E. 6 m/s²
Jawaban: C. 4 m/s²
Pembahasan:
vₜ = v₀ + at
20 = 0 + 5a
a = 20 / 5
a = 4 m/s²
Jadi, percepatan benda adalah 4 m/s².
Soal Nomor 18
Pertanyaan:
Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 5 m/s dan mengalami percepatan tetap 2 m/s² selama 5 sekon. Jarak yang ditempuh mobil adalah ….
A. 35 m
B. 40 m
C. 45 m
D. 50 m
E. 55 m
Jawaban: D. 50 m
Pembahasan:
s = v₀t + ½at²
s = (5 × 5) + ½(2)(5²)
s = 25 + 25
s = 50 m
Jadi, jarak yang ditempuh mobil adalah 50 meter.
Soal Nomor 19
Pertanyaan:
Sebuah benda memiliki kecepatan awal 8 m/s dan mengalami percepatan tetap 3 m/s² selama 4 sekon. Kecepatan akhir benda adalah ….
A. 16 m/s
B. 18 m/s
C. 20 m/s
D. 22 m/s
E. 24 m/s
Jawaban: C. 20 m/s
Pembahasan:
vₜ = v₀ + at
vₜ = 8 + (3 × 4)
vₜ = 8 + 12
vₜ = 20 m/s
Jadi, kecepatan akhir benda adalah 20 m/s.
Soal Nomor 20
Pertanyaan:
Sebuah benda bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s dan mengalami perlambatan tetap 2 m/s² selama 3 sekon. Perpindahan benda selama waktu tersebut adalah ….
A. 18 m
B. 21 m
C. 24 m
D. 27 m
E. 30 m
Jawaban: B. 21 m
Pembahasan:
Karena terjadi perlambatan, maka:
a = −2 m/s²
s = v₀t + ½at²
s = (10 × 3) + ½(−2)(3²)
s = 30 − 9
s = 21 m
Jadi, perpindahan benda adalah 21 meter.
Soal Nomor 21
Pertanyaan:
Sebuah kendaraan mula-mula diam kemudian bergerak dengan percepatan tetap 6 m/s² selama 2 sekon. Kecepatan akhirnya adalah ….
A. 6 m/s
B. 10 m/s
C. 12 m/s
D. 14 m/s
E. 18 m/s
Jawaban: C. 12 m/s
Pembahasan:
vₜ = v₀ + at
vₜ = 0 + (6 × 2)
vₜ = 12 m/s
Jadi, kecepatan akhir kendaraan adalah 12 m/s.
Soal Nomor 22
Pertanyaan:
Sebuah benda mula-mula diam dan bergerak dengan percepatan tetap 3 m/s² selama 4 sekon. Jarak yang ditempuh benda adalah ….
A. 18 m
B. 24 m
C. 30 m
D. 36 m
E. 48 m
Jawaban: B. 24 m
Pembahasan:
Karena v₀ = 0:
s = v₀t + ½at²
s = 0 + ½(3)(4²)
s = 1,5 × 16
s = 24 m
Jadi, jarak yang ditempuh adalah 24 meter.
Soal Nomor 23
Pertanyaan:
Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 25 m/s dan mengalami perlambatan tetap 5 m/s². Kecepatan mobil setelah 3 sekon adalah ….
A. 5 m/s
B. 10 m/s
C. 15 m/s
D. 20 m/s
E. 25 m/s
Jawaban: B. 10 m/s
Pembahasan:
vₜ = v₀ + at
Karena perlambatan, a = −5 m/s².
vₜ = 25 + (−5 × 3)
vₜ = 25 − 15
vₜ = 10 m/s
Jadi, kecepatan mobil setelah 3 sekon adalah 10 m/s.
Soal Nomor 24
Pertanyaan:
Sebuah benda memiliki kecepatan awal 4 m/s dan percepatan tetap 2 m/s². Jika benda bergerak selama 6 sekon, perpindahannya adalah ….
A. 48 m
B. 54 m
C. 60 m
D. 64 m
E. 72 m
Jawaban: C. 60 m
Pembahasan:
s = v₀t + ½at²
s = (4 × 6) + ½(2)(6²)
s = 24 + 36
s = 60 m
Jadi, perpindahan benda adalah 60 meter.
Soal Nomor 25
Pertanyaan:
Sebuah benda bergerak dengan kecepatan awal 15 m/s dan mengalami perlambatan tetap 3 m/s² hingga berhenti. Jarak yang ditempuh benda sampai berhenti adalah ….
A. 30 m
B. 35 m
C. 37,5 m
D. 40 m
E. 45 m
Jawaban: C. 37,5 m
Pembahasan:
Gunakan persamaan:
vₜ² = v₀² + 2as
Karena benda berhenti, vₜ = 0 dan a = −3 m/s².
0 = 15² + 2(−3)s
0 = 225 − 6s
6s = 225
s = 37,5 m
Jadi, jarak yang ditempuh benda sampai berhenti adalah 37,5 meter.
Soal Nomor 26
Pertanyaan:
Sebuah benda mula-mula bergerak dengan kecepatan 6 m/s dan mengalami percepatan tetap 2 m/s² selama 5 sekon. Kecepatan akhirnya adalah ….
A. 12 m/s
B. 14 m/s
C. 16 m/s
D. 18 m/s
E. 20 m/s
Jawaban: C. 16 m/s
Pembahasan:
vₜ = v₀ + at
vₜ = 6 + (2 × 5)
vₜ = 16 m/s
Jadi, kecepatan akhir benda adalah 16 m/s.
Soal Nomor 27
Pertanyaan:
Sebuah kendaraan bergerak dengan kecepatan awal 20 m/s dan mengalami perlambatan tetap 4 m/s² selama 3 sekon. Jarak yang ditempuh kendaraan adalah ….
A. 42 m
B. 48 m
C. 54 m
D. 60 m
E. 66 m
Jawaban: A. 42 m
Pembahasan:
s = v₀t + ½at²
Karena mengalami perlambatan, a = −4 m/s².
s = (20 × 3) + ½(−4)(3²)
s = 60 − 18
s = 42 m
Jadi, jarak yang ditempuh kendaraan adalah 42 meter.
Soal Nomor 28
Pertanyaan:
Sebuah benda mula-mula diam dan bergerak dengan percepatan tetap 5 m/s². Jika benda telah menempuh jarak 40 m, kecepatan benda saat itu adalah ….
A. 10 m/s
B. 15 m/s
C. 20 m/s
D. 25 m/s
E. 30 m/s
Jawaban: C. 20 m/s
Pembahasan:
Gunakan persamaan yang tidak membutuhkan waktu:
vₜ² = v₀² + 2as
Karena benda mula-mula diam, v₀ = 0.
vₜ² = 0 + 2(5)(40)
vₜ² = 400
vₜ = 20 m/s
Jadi, kecepatan benda adalah 20 m/s.
Soal Nomor 29
Pertanyaan:
Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s dan mengalami percepatan tetap 2 m/s² selama 5 sekon. Jarak yang ditempuh mobil adalah ….
A. 60 m
B. 65 m
C. 70 m
D. 75 m
E. 80 m
Jawaban: D. 75 m
Pembahasan:
s = v₀t + ½at²
s = (10 × 5) + ½(2)(5²)
s = 50 + 25
s = 75 m
Jadi, jarak yang ditempuh mobil adalah 75 meter.
Soal Nomor 30
Pertanyaan:
Pernyataan yang paling tepat mengenai Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) adalah ….
A. Benda bergerak pada lintasan melingkar dengan kelajuan tetap
B. Benda bergerak lurus dengan percepatan tetap
C. Benda selalu bergerak dengan kecepatan tetap
D. Benda tidak mengalami perubahan kecepatan
E. Benda selalu memiliki percepatan nol
Jawaban: B. benda bergerak lurus dengan percepatan tetap
Pembahasan:
GLBB merupakan gerak benda pada lintasan lurus dengan percepatan tetap. Adanya percepatan menyebabkan kecepatan benda berubah secara teratur terhadap waktu.
Perubahan tersebut dapat berupa bertambahnya kecepatan ketika benda dipercepat atau berkurangnya kecepatan ketika benda mengalami perlambatan.
Tips Mengerjakan Soal GLBB
Agar lebih mudah menyelesaikan soal GLBB, langkah pertama adalah mencatat semua informasi yang diketahui. Misalnya kecepatan awal, kecepatan akhir, percepatan, waktu, atau perpindahan.
Setelah itu, tentukan besaran yang ditanyakan. Dari sini, pilih persamaan yang paling sesuai.
Jika diketahui kecepatan awal, percepatan, dan waktu lalu ditanyakan kecepatan akhir, gunakan:
vₜ = v₀ + at
Jika yang dicari adalah perpindahan dan diketahui kecepatan awal, percepatan, serta waktu, gunakan:
s = v₀t + ½at²
Sementara itu, jika waktu tidak diketahui dan terdapat informasi mengenai kecepatan, percepatan, serta perpindahan, persamaan yang lebih praktis adalah:
vₜ² = v₀² + 2as
Hal lain yang tidak kalah penting adalah memperhatikan tanda percepatan. Pada soal perlambatan, percepatan biasanya bernilai negatif. Kesalahan memasukkan tanda dapat membuat hasil akhir menjadi keliru.
Kesimpulan
Contoh soal GLBB dapat membantu memahami hubungan antara kecepatan awal, kecepatan akhir, percepatan, waktu, dan perpindahan. Dengan memahami tiga persamaan dasar GLBB, berbagai bentuk soal dapat dikerjakan secara lebih sistematis.
Tiga rumus yang paling penting untuk diingat adalah vₜ = v₀ + at, s = v₀t + ½at², dan vₜ² = v₀² + 2as.
Kunci lainnya adalah membaca soal dengan teliti, mencatat besaran yang diketahui, menentukan apa yang ditanyakan, lalu memilih rumus yang tepat. Untuk soal dengan perlambatan, jangan lupa menggunakan percepatan bernilai negatif sesuai arah gerak yang dipilih.
