dua bus pariwisata dijadwalkan berangkat menuju tujuan wisata pada pukul 07.00. Bus pertama berangkat sesuai jadwal, sedangkan bus kedua berangkat 1 menit lebih

Kelas: VII

Mata pelajaran: Fisika

Materi: Gerak Lurus Berubah Beraturan

Kata Kunci: Gerak Lurus Berubah Beraturan

Jawaan pendek:

Dua bus pariwisata dijadwalkan berangkat menuju tujuan wisata pada pukul 07.00. Bus pertama berangkat sesuai jadwal, sedangkan bus kedua berangkat 1 menit lebih lambat karena menunggu penumpang yang belum datang.

Bus pertama melaju dengan kecepatan tetap 20 m/s. Bus kedua melaju dengan kecepatan 25 m/s dan melakukan percepatan 10 m/s2 agar dapat menyusul bus pertama.

Kesimpulan yang tepat berdasarkan uraian adalah .....

B. jarak yang ditempuh bus kedua adalah 1.500 m saat berhasil menyusul bus pertama

Jawaban panjang:

Bila kita misalkan bus pertama sebagai bus A dan bus kedua sebagai bus B, maka dalam soal ini diketahui bahwa:

kecepatan bus A (vA) = 20 m/s

percepatan bus A (aA) = 0 m/s2

kecepatan bus B (vB) = 25 m/s

percepatan bus B (aB) = 10 m/s2

Waktu tempuh bus A(tA) lebih cepat 1 menit (60 detik) dari waktu tempuh bus B (tB), sehingga:

tA = tB + 60

Selisih jarak tempuh dari bus A saat bus B mulai melaju (setelah 60 detik) adalah:

s = vA (60)

   = 20 (60)

   = 1200 m

Rumus jarak tempuh dari bus A (sA) dan bus B (sB) secara umum adalah:

sA = vA tA

     = 20 tA

     = 20 (tB + 60)

     = 20tB + 1200

sB = vB tB + ½ aB tB²

     = 25 tB + ½ (10) tB²

     = 25 tB + 5tB²

Misalkan bus A akan disusul bus B saat keduanya menempuh jarak yang sama maka:

sA = sB

 20tB + 1200 = 25 tB + 5tB²

5tB² + 5tB – 1200 = 0

tB² + 5tB – 240 = 0

(tB + 16)(tB - 15) = 0

tB = -16, tB = 15

Karena tB > 0, maka nilai yang digunakan adalah tB = 15

Jadi dapat disimpulkan bahwa bus B akan menyusul bus A pada saat bus B menempuh perjalanan selama 15 detik, atau saat bus A menempuh perjalanan selama 75 detik.

Jarak tempuh kedua bus pada waktu 15 detik ini adalah:

sB =  sA = vA tA

              = (20)(75)

              = 1500 meter

Jadi dapat disimpulkan bahwa bus B akan menyusul bus A pada saat bus A dan bus B menempuh perjalanan sejauh 1500 meter. (Pernyataan B. benar)