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

Nomor 13
Sebuah benda bergerak dengan lintasan sebagai berikut:
Contoh soal perpindahan
Perpindahan yang dialami benda sebesar...
A.23 m
B.21 m
C.19 m
D.17 m
E.15 m

Menghitung perpindahan
Nomor 14
Seorang anak kesekolah naik sepeda dengan lintasan seperti gambar.
Contoh soal perpindahan
Besar perpindahan anak tersebut dari keberangkatannya sampai tiba di sekolah adalah...
A.300 m
B.400 m
C.500 m
D.700 m
E.900 m

Menghitung perpindahan
Nomor 15
Seorang anak berjalan lurus 1 meter ke barat, kemudian belok ke selatan sejauh 3 meter dan belok lagi ke timur sejauh 5 meter. Perpindahan anak tersebut dari posisi awal adalah...
A.18 meter arah barat daya
B.14 meter arah selatan
C.10 meter arah tenggara
D.6 meter arah timur
E.5 meter arah tenggara

Pembahasan
Gambar perjalanan anak sebagai berikut:
Gambar perpindahan seorang anakMenghitung perpindahan


Nomor 16
Seorang anak berjalan lurus 2 meter ke barat, kemudian belok ke selatan sejauh 6 meter, dan belok lagi ke timur sejauh 10 meter. Perpindahan yang dilakukan anak tersebut dari posisi awal...
A.18 meter arah barat daya
B.14 meter arah selatan
C.10 meter arah tenggara
D.6 meter arah timur
E.2 meter arah tenggara

Pembahasan
Gambar perjalanan anak sebagai berikut:
Gambar perpindahan
Menghitung perpindahan

Nomor 17
Gambar dibawah melukiskan perjalanan dari A ke C melalui B.
Contoh soal kecepatan rata-rata
Jarak AB 40 km ditempuh dalam waktu 0,5 jam. Jarak BC 30 km ditempuh dalam waktu 2 jam. Besar kecepatan rata-rata perjalanan itu adalah...
A.95 km/jam
B.48 km/jam
C.35 km/jam
D.28 km/jam
E.20 km/jam

Menghitung kecepatan rata-rata

Nomor 18
Hadi setiap pagi joging mengeliligi tanah lapang yang berukuran 100 m x 400 m sebanyak 12 kali dalam waktu 1 jam. Kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata gerak hadi adalah...
A.0 km/jam dan 12 km/jam
B.0 km/jam dan 6 km/jam
C.6 km/jam dan 12 km/jam
D.6 km/jam dan 6 km/jam
E.12 km/jam dan 12 jam/jam

Pembahasan soal kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata

Nomor 19
Mobil bermassa 800 kg bergerak lurus dengan kecepatan awal 36 km/jam. Setelah menempuh jarak 150 m kecepatannya menjadi 72 km/jam. Waktu tempuh mobil adalah...
A.5 sekon
B.10 sekon
C.17 sekon
D.25 sekon
E.35 sekon

Menghitung percepatan dan waktu
Nomor 20
Gambar berikut melukiskan hubungan antara kecepatan dan waktu dari sebuah benda yang bergerak lurus.
Grafik kecepatan terhadap wkatu
Kecepatan benda setelah 5 detik adalah...
A.– 9 m/s
B.– 6 m/s
C.– 4 m/s
D.– 3 m/s
E.– 2 m/s

Menghitung percepatan dan kecepatan
Nomor 21
Kecepatan sebuah mobil yang bergerak lurus ditampilkan dengan grafik v – t seperti gambar.
Grafik kecepatan terhadap waktu
Jarak yang ditempuh mobil ketika bergerak lurus berubah beraturan adalah...
A.500 m
B.800 m
C.1000 m
D.1600 m
E.1800 m

Menghitung percepatan dan jarak
Nomor 22
Seseorang mengendarai mobil dengan kecepatan 90 km/jam, tiba-tiba melihat anak kecil ditengah jalan dengan jarak 200 m di depannya. Jika mobil direm dengan perlambatan maksimum sebesar 1,25 m/s2 maka terjadi peristiwa...
A.Mobil tepat berhenti didepan anak itu
B.Mobil langsung berhenti
C.Mobil berhenti jauh didepan anak itu
D.Mobil berhenti sewaktu menabrak anak itu
E.Mobil menabrak setelah menabrak anak itu

Menghitung jarak tempuh mobil
Nomor 23
Grafik (v-t) menginformasikan gerak mobil dari diam. Kemudian bergerak hingga berhenti selama 8 sekon seperti gambar.
Contoh soal jarak
Jarak yang ditempuh mobil antara t = 5 s sampai t = 8 s adalah...
A.60 m
B.50 m
C.35 m
D.20 m
E.15 m

Pembahasan:
agar lebih mudah menghitung jarak dari grafik (v-t) caranya adalah menghitung luas dibawah kurvanya.
a. Menghitung jarak dari C ke D.
SCD = luas jajaran genjang
SCD = ½ . (jumlah sisi sejajar) . tinggi
SCD = ½ . (20 + 40) . 1 = 30 m
b.Menghitung jarak dari D ke E.
SDE = luas segitiga
SDE = ½ . alas . tinggi
SDE = ½ . 2 . 20 = 20 m
c.Menghitung jarak total.
S = SCD + SDE = 30 m + 20 m = 50 m
Jawaban: B

Nomor 24
Sebuah benda bergerak memenuhi persamaan (v-t) dibawah ini.
Grafik kecepatan terhadap waktu
Percepatan dari t = 2 s sampai t = 4 s adalah...
A.0,0 m/s2
B.0,5 m/s2
C.1,0 m/s2
D.1,5 m/s2
E.2,0 m/s2

Pembahasan:
Grafik dari t = 2 s sampai t = 4 s merupakan grafik gerak lurus beraturan sehingga percepatan nol

Nomor 25
Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 20 m. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2 maka waktu yang diperlukan oleh benda untuk mencapai tanah adalah...
A.40 s
B.10 s
C.4 s
D.2 s
E.1 s

Menghitung waktu yang diperlukan benda mencapai tanah
Nomor 26
Dari puncak sebuah menara setinggi 45 m dijatuhkan sebuah batu. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, kecepatan batu pada saat tepat menyentuh tanah adalah..
A.25 m/s
B.30 m/s
C.35 m/s
D.40 m/s
E.45 m/s

Menghitung kecepatan batu saa mencapai tanah
Nomor 27
Bola bermassa 1,2 kg dilontarkan dari tanah dengan laju 16 m.s-1. Waktu yang diperlukan bola untuk tiba kembali di tanah adalah.....
A.0,8 s
B.1,2 s
C.1,6 s
D.2,8 s
E.3,2 s

Menghitung waktu gerak jatuh bebas
Ringkasan materi dan pembahasan soal UN tentang kinematika gerak lurus Ringkasan materi dan pembahasan soal UN tentang kinematika gerak lurus Reviewed by Johan Akhmadin on Sunday, September 06, 2015 Rating: 5
Powered by Blogger.