Math Problem Statement

Laju sebuah mobil yang bergerak ke timur berkurang secara seragam dari 45 mil/jam menjadi 30 mil/jam dalam jarak 264 kaki. (a) Tentukan besar dan arah percepatan konstannya! (b) Berapa lama perlambatan tersebut berlangsung?

Solution

Diketahui:

  • Kecepatan awal, vi=45mil/jamv_i = 45 \, \text{mil/jam}
  • Kecepatan akhir, vf=30mil/jamv_f = 30 \, \text{mil/jam}
  • Jarak perlambatan, d=264kakid = 264 \, \text{kaki}

Untuk menyelesaikan soal ini, kita perlu mengonversi kecepatan dari mil/jam ke kaki/detik (ft/s) dan menggunakan persamaan gerak lurus.

Konversi Kecepatan

1 mil = 5280 kaki, dan 1 jam = 3600 detik.

  • Kecepatan awal: vi=45mil/jam×5280kaki1mil×1jam3600detik=66ft/sv_i = 45 \, \text{mil/jam} \times \frac{5280 \, \text{kaki}}{1 \, \text{mil}} \times \frac{1 \, \text{jam}}{3600 \, \text{detik}} = 66 \, \text{ft/s}

  • Kecepatan akhir: vf=30mil/jam×5280kaki1mil×1jam3600detik=44ft/sv_f = 30 \, \text{mil/jam} \times \frac{5280 \, \text{kaki}}{1 \, \text{mil}} \times \frac{1 \, \text{jam}}{3600 \, \text{detik}} = 44 \, \text{ft/s}

(a) Besar dan Arah Percepatan

Gunakan persamaan kinematika: vf2=vi2+2adv_f^2 = v_i^2 + 2ad Kita bisa menyelesaikan untuk aa (percepatan): a=vf2vi22da = \frac{v_f^2 - v_i^2}{2d} Substitusikan nilai yang kita punya: a=4426622×264=19364356528=24205284.58ft/s2a = \frac{44^2 - 66^2}{2 \times 264} = \frac{1936 - 4356}{528} = \frac{-2420}{528} \approx -4.58 \, \text{ft/s}^2 Jadi, percepatan konstan mobil adalah sekitar 4.58ft/s2-4.58 \, \text{ft/s}^2, dan arahnya ke barat (berlawanan dengan arah gerak awal mobil ke timur).

(b) Waktu Perlambatan

Gunakan persamaan kinematika: vf=vi+atv_f = v_i + at Menyelesaikan untuk tt: t=vfvia=44664.584.8detikt = \frac{v_f - v_i}{a} = \frac{44 - 66}{-4.58} \approx 4.8 \, \text{detik}

Jadi, waktu perlambatan berlangsung sekitar 4.8 detik.


Apakah Anda membutuhkan penjelasan lebih lanjut atau detail lainnya?

Pertanyaan terkait:

  1. Bagaimana jika kecepatan akhirnya adalah nol? Berapa percepatannya?
  2. Jika percepatannya positif, bagaimana arah gerak mobil berubah?
  3. Berapa jarak yang dibutuhkan jika kecepatan berubah dari 60 mil/jam menjadi 30 mil/jam dengan percepatan yang sama?
  4. Bagaimana pengaruh percepatan pada waktu perlambatan jika kecepatan awal ditingkatkan menjadi 60 mil/jam?
  5. Bagaimana percepatan akan berubah jika jarak perlambatan diperbesar?

Tip:

Selalu pastikan untuk mengonversi satuan yang konsisten (misal, kecepatan dan jarak) sebelum menerapkan persamaan.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Kinematics
Uniform Acceleration
Linear Motion

Formulas

v_f^2 = v_i^2 + 2ad
v_f = v_i + at

Theorems

Equations of motion (kinematics)

Suitable Grade Level

Grades 10-12