Ringkasan materi dan pembahasan soal UN tentang kinematika gerak lurus
Sunday, September 6, 2015
Edit
RINGKASAN MATERI DAN PEMBAHASAN SOAL UN TENTANG KINEMATIKA GERAK LURUS
Ringkasan materi dan pembahasan soal-soal ujian nasional fisika sma tentang kinematika gerak lurus ini meliputi bahasan jarak dan perpindahan, kecepatan rata-rata dan kelajuan, percepatan, gerak lurus beraturan, gerak lurus berubah beraturan, gerak jatuh bebas dan gerak vertikal. Pembahasan soal gerak lurus berubah beraturan mencakup pembahasan soal tentang kecepatan, percepatan dan jarak yang ditempuh benda, dan menghitung percepatan dari sebuah grafik (v-t). Pada gerak jatuh bebas, pembahasan soal mencakup ciri-ciri gerak jatuh bebas, menentukan kecepatan gerak jatuh bebas dan ketinggian benda yang bergerak jatuh bebas. Pada gerak vertikal ke atas, pembahasan meliputi soal tentang menentukan ketinggian maksimum, waktu yang diperlukan untuk mencapai ketingian maksimum, dan lainnya.
JARAK
Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh oleh benda yang bergerak mulai dari posisi awal dan selesai pada posisi akhir.PERPINDAHAN
Perpindahan adalah jarak terpendek dari posisi akhir dan posisi awal dari sebuah benda.KELAJUAN RATA-RATA
KECEPATAN RATA-RATA
PERCEPATAN RATA-RATA
Keterangan:
v2 = kecepatan kedua (m/s).
v1 = kecepatan pertama (m/s).
t2 = waktu kedua (s).
t1 = waktu (s).
GERAK LURUS BERATURAN
Yaitu gerak yang lintasannya lurus dengan kecepatan tetap.
Keterangan:
v = kecepatan (m/s)
s = jarak (m)
t = waktu (s)
GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN
Gerak lurus berubah beraturan adalah gerak yang lintasannya lurus dengan percepatan tetap.
Keterangan:
v = kecepatan (m/s)
v0 = kecepatan awal (m/s)
a = percepatan (m/s2)
t = waktu (s)
s = jarak (m)
Catatan!
a positif jika geraknya dipercepat.
a negatif jika geraknya diperlambat.
CONTOH GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN
Gerak jatuh bebas
Ciri-ciri:1) Kecepatan awal nol (v0 = 0).
2) Gerak dipercepat sebesar percepatan gravitasi.
Keterangan:
v = kecepatan (m/s).
g = percepatan gravitasi (10 m /s2).
h = ketinggian/jarak vertikal (m).
Gerak vertikal ke atas
Ciri-ciri:1) Kecepatan awal ≠ 0
2) Gerak diperlambat sebesar percepatan gravitasi.
3) Pada saat mencapai ketinggian maksimum, kecepatan benda nol.
Keterangan:
v = kecepatan (m/s).
v0 = kecepatan awal (m/s).
g = percepatan gravitasi (10 m/s2).
h = ketinggian/jarak vertikal (m).
Gerak vertikal ke bawah
Ciri-ciri:1) Kecepatan awal ≠ 0.
2) Gerak dipercepat sebesar percepatan gravitasi.
CONTOH SOAL GLBB DAN PEMBAHASAN
Nomor 1 (UN 2013)Seorang siswa terjun dari papan kolam renang setinggi 8 meter dari permukaan air tanpa kecepatan awal. Tinggi siswa diabaikan. Jika massa siswa tersebut 50 kg dan g = 10 m/s2, maka kecepatan siswa tersebut saat membentur permukaan air adalah...
A. 16 m/s
B. 4 √10 m/s
C. 4 √5 m/s
D. 4 √2 m/s
E. 4 m/s
Pembahasan:
Hitung terlebih dahulu waktu t
Menghitung kecepatan v
Jawaban: B
Nomor 2 (UN 2012)
Seorang anak berlari menempuh jarak 80 meter ke utara, kemudian berbelok ke timur 80 meter dan keselatan 20 meter. Besar perpindahan yang dilakukan anak tersebut adalah...
A. 60 m
B. 80 m
C. 100 m
D. 120 m
E. 180 m
Pembahasan:
Gambar perjalanan anak tersebut sebagai berikut:
Jawaban: C
Nomor 3 (UN 2009)
Mobil bermassa 800 kg bergerak dengan kecepatan awal 36 km/jam, setelah menempuh jarak 150 m kecepatan menjadi 72 km/jam. Waktu tempuh mobil adalah....
A. 5 sekon
B. 10 sekon
C. 17 sekon
D. 25 sekon
E. 35 sekon
Pembahasan:
Ubah terlebih dahulu v kedalam m/s
36 km/jam = 10 m/s dan 72 km/jam = 20 m/s
Hitung percepatan dengan persamaan: v2 = v02 + 2 a s
Nomor 3 (UN 2009)
Mobil bermassa 800 kg bergerak dengan kecepatan awal 36 km/jam, setelah menempuh jarak 150 m kecepatan menjadi 72 km/jam. Waktu tempuh mobil adalah....
A. 5 sekon
B. 10 sekon
C. 17 sekon
D. 25 sekon
E. 35 sekon
Pembahasan:
Ubah terlebih dahulu v kedalam m/s
36 km/jam = 10 m/s dan 72 km/jam = 20 m/s
Hitung percepatan dengan persamaan: v2 = v02 + 2 a s
202 = 102 + 2 . a . 150
400 = 100 + 300 . a
a = 1 m/s2
Menghitung t:
Jawaban: B
Fitria melakukan perjalanan napak tilas dimulai dari titik A ke titik B : 600 m arah utara; ke titik C 400 m arah barat; ke titik D 200 m arah selatan; dan kemudian berakhir di titik E 700 m arah timur. Besar perpindahan yang dialami Fitria adalah...
A. 100 m
B. 300 m
C. 500 m
D. 1.500 m
E. 1.900 m
A. 100 m
B. 300 m
C. 500 m
D. 1.500 m
E. 1.900 m
Pembahasan
Gambar perjalanan Fitria adalah sebagai berikut!
Jawaban: C
Nomor 5
Seorang anak berjalan lurus 10 meter ke barat kemudian belok ke selatan sejauh 12 meter, dan belok lagi ke timur sejauh 15 meter. Perpindahan yang dilakukan anak tersebut dari posisi awal.....
A. 18 meter arah barat daya
B. 14 meter arah selatan
C. 13 meter arah tenggara
D. 12 meter arah timur
E. 10 meter arah tenggara
A. 18 meter arah barat daya
B. 14 meter arah selatan
C. 13 meter arah tenggara
D. 12 meter arah timur
E. 10 meter arah tenggara
Pembahasan
Gambar perjalanan anak adalah sebagai berikut!
(arah tenggara)
Jawaban: C
Nomor 6
Pergerakan seorang anak ketika berlari disebuah lapangan terlihat seperti gambar.
Jika satu kotak berukuran 10 m x 10 m perpindahan yang dilakukan anak itu adalah...
A. 5 m
B. 30 m
C. 40 m
D. 50 m
E. 70 m
Jika satu kotak berukuran 10 m x 10 m perpindahan yang dilakukan anak itu adalah...
A. 5 m
B. 30 m
C. 40 m
D. 50 m
E. 70 m
Pembahasan
Jawaban: D
Jawaban: D
Nomor 7
Kecepatan (v) benda yang bergerak lurus terhadap waktu (t) diperlihatkan grafik v-t berikut!
Benda akan berhenti setelah bergerak selama...
A. 4 sekon
B. 5 sekon
C. 8 sekon
D. 10 sekon
E. 20 sekon
Pembahasan
Hitung terlebih dahulu percepatan benda
(tanda negatif menunjukkan gerak diperlambat)
Waktu untuk berhenti
Jawaban: C
Nomor 8
Perhatikan grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) dari sebuah benda yang bergerak lurus.
Besar perlambatan yang dialami benda adalah...
A. 2,5 m/s2
B. 3,5 m/s2
C. 4,0 m/s2
D. 5,0 m/s2
E. 6,0 m/s2
Pembahasan
Perlambatan ditunjukkan oleh grafik yang menurun
Jawaban: D
Nomor 9
Grafik disamping menginformasikan sebuah mobil bergerak lurus berubah beraturan. Jarak yang ditempuh mobil selama 4 sekon adalah...
A. 200 m
B. 160 m
C. 120 m
D. 100 m
E. 80 m
Pembahasan
Hitung terlebih dahulu percepatan
Menghitung jarak (t = 4)
Perlambatan ditunjukkan oleh grafik yang menurun
Jawaban: D
Nomor 9
Grafik disamping menginformasikan sebuah mobil bergerak lurus berubah beraturan. Jarak yang ditempuh mobil selama 4 sekon adalah...
A. 200 m
B. 160 m
C. 120 m
D. 100 m
E. 80 m
Pembahasan
Hitung terlebih dahulu percepatan
Menghitung jarak (t = 4)
S = v0 . t + ½ a . t2 = 40 . 4 + 1/2 . (-5) . 42 = 160 - 40 = 120 m
Jawaban: C
Nomor 10
Perhatikan grafik kecepatan v terhadap t untuk benda yang bergerak lurus berikut.
Jarak yang ditempuh benda selama 10 detik adalah....
A. 16 m
B. 20 m
C. 24 m
D. 28 m
E. 36 m
Perhatikan grafik kecepatan v terhadap t untuk benda yang bergerak lurus berikut.
Jarak yang ditempuh benda selama 10 detik adalah....
A. 16 m
B. 20 m
C. 24 m
D. 28 m
E. 36 m
Pembahasan
Untuk menghitung jarak dari grafik v-t adalah dengan menghitung luas dibawah grafik selama 10 detik yaitu berupa bangun trapesium dan segitiga.
(trapesium) S = 1/2 (4 + 8) . 4 = 24 m
(segitiga) S = 1/2 . 2 . 4 = 4
(Jarak total) S = 24 + 4 = 28 m
Jawaban: D
Nomor 11
Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 25 m di atas tanah (g = 10 m/s2). Kecepatan benda itu saat berada pada ketinggian 5 m diatas tanah adalah..
A. 65 m/s
B. 50 m/s
C. 20 m/s
D. 10 m/s
E. 5 m/s
A. 65 m/s
B. 50 m/s
C. 20 m/s
D. 10 m/s
E. 5 m/s
Pembahasan
Untuk menghitung kecepatan gerak jatuh bebas gunakan rumus:
Jawaban: C
Nomor 12
Sebuah benda dijatuhkan dari ujung sebuah menara tanpa kecepatan awal. Setelah 2 detik benda sampai tanah (g = 10 m/s2). Tinggi menara adalah...
A. 40 m
B. 25 m
C. 20 m
D. 15 m
E. 10 m
A. 40 m
B. 25 m
C. 20 m
D. 15 m
E. 10 m
Pembahasan
Untuk menghitung tinggi menara gunakan rumus:
h = 1/2 . g. t2 = 1/2 . 10 . 22 = 20 m
Jawaban: C
Sebuah mobil mula-mula diam. Kemudian mobil itu dihidupkan dan mobil bergerak dengan percepatan tetap 2 m/s2. Setelah mobil bergerak selama 10 s mesinnya dimatikan hingga mobil mengalami perlambatan tetap dan mobil berhenti 10 s kemudian. Jarak yang masih ditempuh mobil mulai dari saat mesin dimatikan sampai berhenti adalah...
A. 210 m
B. 200 m
C 195 m
D. 100 m
E. 20 m
Nomor 2
Sebuah kereta api mendapat percepatan 2 m/s2 selama 10 sekon dari keadaan diam, lalu diperlambat dengan perlambatan 4 m/s2 sampai berhenti. Jarak total yang ditempuh kereta tersebut adalah...
A. 50 m
B. 100 m
C. 150 m
D. 200 m
E. 250 m
Nomor 3
Besar kecepatan suatu partikel yang mengalami perlambatan konstan ternyata berubah dari 30 m/s menjadi 15 m/s setelah menempuh jarak sejauh 75 m. Partikel tersebut akan berhenti setelah menempuh lagi jarak sejauh...
A. 15 m
B. 20 m
C. 25 m
D, 30 m
E, 50 m
Nomor 4
Sebuah mobil dengan kecepatan 36 km/jam direm mendadak sehingga terbentuk bekas dijalan sepanjang 20 m. Waktu pengereman yang dibutuhkan sampai mobil berhenti adalah sebesar...
A. 2 s
B. 4 s
C. 6 s
D. 8 s
E. 10 s
Nomor 5
Sebuah lift bergerak ke atas dengan percepatan 3 m/s2, kemudian bola dilepaskan 1,7 m diatas lift tersebut. Jika percepatan gravitasi 9,8 m/s2, maka waktu yang diperlukan bola untuk jatuh di lantai lift adalah...
A. 0,25 s
B. 0,52 s
C. 0,75 s
D. 0,80 s
E. 0,95 s
Soal latihan kinematika gerak lurus
Nomor 1Sebuah mobil mula-mula diam. Kemudian mobil itu dihidupkan dan mobil bergerak dengan percepatan tetap 2 m/s2. Setelah mobil bergerak selama 10 s mesinnya dimatikan hingga mobil mengalami perlambatan tetap dan mobil berhenti 10 s kemudian. Jarak yang masih ditempuh mobil mulai dari saat mesin dimatikan sampai berhenti adalah...
A. 210 m
B. 200 m
C 195 m
D. 100 m
E. 20 m
Nomor 2
Sebuah kereta api mendapat percepatan 2 m/s2 selama 10 sekon dari keadaan diam, lalu diperlambat dengan perlambatan 4 m/s2 sampai berhenti. Jarak total yang ditempuh kereta tersebut adalah...
A. 50 m
B. 100 m
C. 150 m
D. 200 m
E. 250 m
Nomor 3
Besar kecepatan suatu partikel yang mengalami perlambatan konstan ternyata berubah dari 30 m/s menjadi 15 m/s setelah menempuh jarak sejauh 75 m. Partikel tersebut akan berhenti setelah menempuh lagi jarak sejauh...
A. 15 m
B. 20 m
C. 25 m
D, 30 m
E, 50 m
Nomor 4
Sebuah mobil dengan kecepatan 36 km/jam direm mendadak sehingga terbentuk bekas dijalan sepanjang 20 m. Waktu pengereman yang dibutuhkan sampai mobil berhenti adalah sebesar...
A. 2 s
B. 4 s
C. 6 s
D. 8 s
E. 10 s
Nomor 5
Sebuah lift bergerak ke atas dengan percepatan 3 m/s2, kemudian bola dilepaskan 1,7 m diatas lift tersebut. Jika percepatan gravitasi 9,8 m/s2, maka waktu yang diperlukan bola untuk jatuh di lantai lift adalah...
A. 0,25 s
B. 0,52 s
C. 0,75 s
D. 0,80 s
E. 0,95 s