Sunday, September 6, 2015

Ringkasan materi dan pembahasan soal UN tentang kinematika gerak lurus

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

Kinematika gerak lurus

KECEPATAN RATA-RATA

Kinematika gerak lurus

PERCEPATAN RATA-RATA

Kinematika gerak lurus

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.
Kinematika gerak lurus

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.
Kinematika gerak lurus
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.
Kinematika gerak lurus
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.

Kinematika gerak lurus

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.
Kinematika gerak lurus

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:
Kinematika gerak lurus
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
202 = 102 + 2 . a . 150
400 = 100 + 300 . a
a = 1 m/s2
Menghitung t:
Jawaban: B

Nomor 4
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

Pembahasan
Gambar perjalanan Fitria adalah sebagai berikut!
Kinematika gerak lurus

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

Pembahasan
Gambar perjalanan anak adalah sebagai berikut!
Kinematika gerak lurus

(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

Pembahasan

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)
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

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

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

Pembahasan
Untuk menghitung tinggi menara gunakan rumus:
h = 1/2 . g. t2 = 1/2 . 10 . 22 = 20 m
Jawaban: C

Soal latihan kinematika gerak lurus

Nomor 1
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

Pembahasan soal kinematika gerak lurus video youtube

Artikel Terkait


EmoticonEmoticon