Gurumuda.net » Soal Fisika SMA/MA » Pembahasan soal gerak lurus 13 Pembahasan Soal Gerak Lurus 1. Perhatikan grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) dari sebuah benda yang bergerak lurus. Besar perlambatan yang dialami benda adalah…. B. 3,5 m.s-2 C. 4,0 m.s-2 D. 5,0 m.s-2 E. 6,0 m.s-2 Pembahasan AB = percepatan konstan (Gerak lurus berubah beraturan), BC = kecepatan konstan (Gerak lurus beraturan), CD = perlambatan konstan (Gerak lurus berubah beraturan). Jawaban yang benar adalah A. 2. Grafik di samping merupakan grafik sebuah benda yang bergerak lurus. Jarak yang ditempuh benda antara 0 sampai dengan 8 s adalah…. Luas bidang 2 = luas persegi panjang = (8-4)(12-0) = (4)(12) = 48 Jarak tempuh selama selang waktu 8 sekon = 24 + 48 = 72 meter 3. Perhatikan grafik kecepatan v terhadap t untuk benda yang bergerak lurus berikut!Jarak yang ditempuh selama 12 sekon adalah…. A. 8 m B. 10 mC. 12 mD. 24 mE. 36 mPembahasanSoal ini mirip seperti soal sebelumnya. Jika pada soal sebelumnya ditanyakan jarak tempuh selama 10 sekon, pada soal ini ditanya jarak tempuh selama 12 sekon. 4. Sebuah benda bergerak lurus dengan kecepatan konstan 36 km.jam-1 selama 5 sekon, kemudian dipercepat dengan percepatan 1 m.s-2 selama 10 sekon dan diperlambat dengan perlambatan 2 m.s-2 sampai benda berhenti. Grafik (v-t) yang menunjukkan perjalanan benda tersebut adalah…. PembahasanDiketahui :Gerakan 1 = GLBKelajuan konstan (v) = 36 km/jam = 36 (1000 m) / 3600 s = 36.000 m / 3600 s = 10 m/sSelang waktu (t) = 5 sekonGerakan 2 = GLBB dipercepatKelajuan awal (vo) = kelajuan gerakan 1 = 10 m/s Percepatan (a) = 1 m/s2Selang waktu (t) = 10 sekonGerakan 3 = GLBB diperlambatPercepatan (a) = -2 m/s2 Kelajuan akhir (vt) = 0 m/s Ditanya : Grafik yang menunjukkan perjalanan benda Jawab :Grafik dapat ditentukan setelah diketahui kelajuan akhir gerakan 2 dan selang waktu gerakan 3.Kelajuan akhir gerakan 2 : vt = vo + a t vt = 10 + (1)(10) = 10 + 10 = 20 m/s Kelajuan akhir gerakan 2 (vt) = kelajuan awal gerakan 3 (vo) = 20 m/sSelang waktu gerakan 3 : vt = vo + a t 0 = 20 + (-2)(t)0 = 20 – 2t20 = 2tt = 20/2t = 10 sekon Amati grafik di atas.Gerakan 1 : Benda bergerak dengan kelajuan konstan 10 m/s selama 5 sekonGerakan 2 : Benda dipercepat selama 10 sekon hingga kelajuannya mencapai 20 m/sGerakan 3 : Benda diperlambat selama 10 sekon hingga berhenti.Grafik yang sesuai adalah grafik pada jawaban B. Jawaban yang benar adalah B. 5. Sebuah mobil mula-mula bergerak lurus beraturan dengan kecepatan 5 m.s-1. Setelah mempertahankan kecepatannya selama 10 s, mobil bergerak dipercepat sehingga dalam waktu 5 sekon berikutnya memiliki percepatan 1 m.s-2. Kemudian mesin mobil dimatikan sehingga mobil berhenti setelah menempuh jarak total 137,5 m. Gerak mobil tersebut dapat digambarkan dengan grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) yang sesuai adalah…. PembahasanDiketahui :Gerakan 1 = GLBKelajuan konstan (v) = 5 m/sSelang waktu (t) = 10 sekonGerakan 2 = GLBB dipercepatKelajuan awal (vo) = kelajuan gerakan 1 = 5 m/s Percepatan (a) = 1 m/s2Selang waktu (t) = 5 sekonGerakan 3 = GLBB diperlambatKelajuan akhir (vt) = 0 m/s s = vo t + ½ a t2 = (5)(5) + ½ (1)(5)2 = 25 + ½ (25) = 25 + 12,5 = 37,5 meter Jarak tempuh gerakan 3 :137,5 – (50 + 37,5) = 137,5 – 87,5 = 50 meter Grafik dapat ditentukan setelah diketahui kelajuan akhir gerakan 2 dan selang waktu gerakan 3.Kelajuan akhir gerakan 2Kelajuan akhir gerakan 2 dihitung menggunakan data gerakan 2. vt = vo + a t vt = 5 + (1)(5) = 5 + 5 = 10 m/s Kelajuan akhir gerakan 2 (vt) = kelajuan awal gerakan 3 (vo) = 10 m/s Selang waktu gerakan 3 Perlambatan benda pada gerakan 3 : a = – 1 m/s2 Selang waktu gerakan 3 :vt = vo + a t 0 = 10 + (-1) t0 = 10 – tt = 10 sekonAmati grafik di atas.Gerakan 1 : Benda bergerak dengan kelajuan konstan 5 m/s selama 10 sekonGerakan 2 : Benda dipercepat selama 5 sekon hingga kelajuannya mencapai 10 m/sGerakan 3 : Benda diperlambat selama 10 sekon hingga berhenti.Jawaban yang benar adalah D. 6. Mobil massa 800 kg bergerak lurus dengan kecepatan awal 36 km.jam–1 setelah menempuh jarak 150 m kecepatan menjadi 72 km. jam–1. Waktu tempuh mobil adalah …A. 5 sekonB. 10 sekonC. 17 sekonD. 25 sekonE. 35 sekonPembahasanDiketahui : vo = 36 km/jam = 36000 m / 3600 s = 10 m/s vt = 72 km/jam = 72000 m / 3600 s = 20 m/ss = 150 meterDitanya : waktu tempuh (t) ?Jawab :Terdapat tiga rumus gerak lurus berubah beraturan (glbb) : vt = vo + a t s = vo t + ½ a t2 vt2 = vo2 + 2 a sBerdasarkan data yang diketahui, kita tidak bisa langsung menghitung waktu tempuh menggunakan salah satu rumus di atas.Terlebih dahulu hitung percepatan (a) menggunakan rumus ke-3. vt2 = vo2 + 2 a s 202 = 102 + 2 a (150)400 = 100 + 300 a400 – 100 = 300 a300 = 300 aa = 300 / 300 a = 1 m/s2 Hitung selang waktu (t) menggunakan rumus ke-1.vt = vo + a t 20 = 10 + (1) t20 – 10 = tt = 10 sekonJawaban yang benar adalah B. 7. Seorang pengendara mobil melaju dengan kecepatan 20 m/s. Ketika melihat ada “polisi tidur” di depannya dia menginjak rem dan mobil berhenti setelah 5 sekon kemudian. Hitung jarak yang ditempuh mobil itu!PembahasanDiketahui : Kelajuan awal (vo) = 20 m/s Kelajuan akhir (vt) = 0 m/sSelang waktu (t) = 5 sekonDitanya : jarak tempuh (s)Jawab :Terlebih dahulu hitung perlambatan mobil : vt = vo + a t 0 = 20 + a 5-20 = 5aa = -20/5a = -4 m/s2 Hitung jarak yang ditempuh mobil :s = vo t + 1/2 a t2 s = (20)(5) + 1/2 (-4)(5)2 = (20)(5) + (-2)(25)s = 100 – 50s = 50 meterJarak yang ditempuh mobil adalah 50 meter. 8. Perhatikan gambar berikut ini. Jarak yang ditempuh benda pada waktu t = 40 sekon adalah… A. 100 m B. 160 m C. 220 m D. 280 m E. 320 m Pembahasan Luas bidang 1 = luas persegi panjang = (20-0)(8-0) = (20)(8) = 160 meter Luas bidang 2 = luas segitiga = ½ (25-20)(8-0) = ½ (5)(8) = (5)(4) = 20 meter Luas bidang 3 = luas segitiga = ½ (30-25)(8-0) = ½ (5)(8) = (5)(4) = 20 meter Luas bidang 4 = luas persegi panjang = (40-30)(8-0) = (10)(8) = 80 meter Jarak tempuh selama selang waktu 40 sekon = 160 + 20 + 20 + 80 = 280 meter Jawaban yang benar adalah D. 9. Perubahan laju sebuah benda yang bergerak selama 20 detik dinyatakan dengan grafik v-t di bawah ini! Jarak yang ditempuh oleh benda selama bergerak adalah… A. 200 m B. 260 m C. 300 m D. 400 m E. 470 m Pembahasan Luas bidang 1 = luas segitiga = ½ (5-0)(20-0) = ½ (5)(20) = (5)(10) = 50 meter Luas bidang 2 = luas persegi panjang = (15-5)(20-0) = (10)(20) = 200 meter Luas bidang 3 = luas segitiga = ½ (20-15)(20-0) = ½ (5)(20) = (5)(10) = 50 meter Jarak tempuh selama selang waktu 20 sekon = 50 + 200 + 50 = 300 meter Jawaban yang benar adalah C. 10. Sebuah benda bergerak lurus dengan kecepatan konstan 36 km.jam-1 selama 5 sekon, kemudian dipercepat dengan percepatan 1 m.s-2 selama 10 sekon dan diperlambat dengan perlambatan 2 m.s-2 sampai benda berhenti. Grafik (v-t) yang menunjukkan perjalanan benda tersebut adalah…. PembahasanDiketahui :Gerakan 1 = GLBKelajuan konstan (v) = 36 km/jam = 36 (1000 m) / 3600 s = 36.000 m / 3600 s = 10 m/sSelang waktu (t) = 5 sekonGerakan 2 = GLBB dipercepat Kelajuan awal (vo) = kelajuan gerakan 1 = 10 m/s Percepatan (a) = 1 m/s2Selang waktu (t) = 10 sekonGerakan 3 = GLBB diperlambat Percepatan (a) = -2 m/s2 Kelajuan akhir (vt) = 0 m/sDitanya : Grafik yang menunjukkan perjalanan benda Jawab : Grafik dapat ditentukan setelah diketahui kelajuan akhir gerakan 2 dan selang waktu gerakan 3.Kelajuan akhir gerakan 2 : vt = vo + a t vt = 10 + (1)(10) = 10 + 10 = 20 m/s Kelajuan akhir gerakan 2 (vt) = kelajuan awal gerakan 3 (vo) = 20 m/sSelang waktu gerakan 3 : vt = vo + a t 0 = 20 + (-2)(t)0 = 20 – 2t20 = 2tt = 20/2t = 10 sekon Amati grafik di atas.Gerakan 1 : Benda bergerak dengan kelajuan konstan 10 m/s selama 5 sekonGerakan 2 : Benda dipercepat selama 10 sekon hingga kelajuannya mencapai 20 m/sGerakan 3 : Benda diperlambat selama 10 sekon hingga berhenti.Grafik yang sesuai adalah grafik pada jawaban B. Jawaban yang benar adalah B. 11. Sebuah mobil mula-mula bergerak lurus beraturan dengan kecepatan 5 m.s-1. Setelah mempertahankan kecepatannya selama 10 s, mobil bergerak dipercepat sehingga dalam waktu 5 sekon berikutnya memiliki percepatan 1 m.s-2. Kemudian mesin mobil dimatikan sehingga mobil berhenti setelah menempuh jarak total 137,5 m. Gerak mobil tersebut dapat digambarkan dengan grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) yang sesuai adalah…. PembahasanDiketahui :Gerakan 1 = GLBKelajuan konstan (v) = 5 m/sSelang waktu (t) = 10 sekonGerakan 2 = GLBB dipercepat Kelajuan awal (vo) = kelajuan gerakan 1 = 5 m/s Percepatan (a) = 1 m/s2Selang waktu (t) = 5 sekonGerakan 3 = GLBB diperlambat Kelajuan akhir (vt) = 0 m/s Jarak tempuh total (s) = 137,5 m/sDitanya : Grafik yang menunjukkan perjalanan bendaJawab :Jarak tempuh gerakan 1 :s = v t = (5)(10) = 50 meterJarak tempuh gerakan 2 : s = vo t + ½ a t2 = (5)(5) + ½ (1)(5)2 = 25 + ½ (25) = 25 + 12,5 = 37,5 meter Jarak tempuh gerakan 3 :137,5 – (50 + 37,5) = 137,5 – 87,5 = 50 meter Grafik dapat ditentukan setelah diketahui kelajuan akhir gerakan 2 dan selang waktu gerakan 3.Kelajuan akhir gerakan 2 Kelajuan akhir gerakan 2 dihitung menggunakan data gerakan 2. vt = vo + a t vt = 5 + (1)(5) = 5 + 5 = 10 m/s Kelajuan akhir gerakan 2 (vt) = kelajuan awal gerakan 3 (vo) = 10 m/s Selang waktu gerakan 3 Selang waktu dapat dihitung setelah diketahui perlambatan. Perhitungan perlambatan (a) dan selang waktu (t) menggunakan data gerakan 3. Perlambatan benda pada gerakan 3 : vt2 = vo2 + 2 a s 02 = 102 + 2 a (50) 0 = 100 + 100 a 100 = -100 a a = – 100 / 100 a = – 1 m/s2 Selang waktu gerakan 3 : vt = vo + a t 0 = 10 + (-1) t 0 = 10 – t t = 10 sekon Amati grafik di atas. Gerakan 1 : Benda bergerak dengan kelajuan konstan 5 m/s selama 10 sekon Gerakan 2 : Benda dipercepat selama 5 sekon hingga kelajuannya mencapai 10 m/s Gerakan 3 : Benda diperlambat selama 10 sekon hingga berhenti. Jawaban yang benar adalah D. Gerak Lurus 12. Grafik di samping merupakan grafik sebuah benda yang bergerak lurus. Jarak yang ditempuh benda antara 0 sampai dengan 8 s adalah…. A. 72 mB. 64 mC. 48 mD. 24 m E. 12 m PembahasanGunakan cara seperti penyelesaian soal sebelumnya, di mana jarak tempuh = luas bidang yang diarsir pada grafik. Amati grafik di atas! Bidang yang diarsir dibagi menjadi beberapa bagian agar luas bidang dapat dihitung menggunakan rumus yang telah diketahui.Luas bidang 1 = luas segitiga = ½ (4-0)(12-0) = ½ (4)(12) = (2)(12) = 24 Luas bidang 2 = luas persegi panjang = (8-4)(12-0) = (4)(12) = 48 Jarak tempuh selama selang waktu 8 sekon = 24 + 48 = 72 meter 13. Perhatikan grafik kecepatan v terhadap t untuk benda yang bergerak lurus berikut!Jarak yang ditempuh selama 12 sekon adalah…. A. 8 mB. 10 mC. 12 mD. 24 m E. 36 m PembahasanSoal ini mirip seperti soal sebelumnya. Jika pada soal sebelumnya ditanyakan jarak tempuh selama 10 sekon, pada soal ini ditanya jarak tempuh selama 12 sekon.Luas bidang 1 = luas segitiga = ½ (2-0)(4-0) = ½ (2)(4) = 4Luas bidang 2 = luas persegi panjang = (6-2)(4-0) = (4)(4) = 16Luas bidang 3 = luas segitiga = ½ (8-6)(4-0) = ½ (2)(4) = 4Luas bidang 4 = luas segitiga = ½ (10-8)(4-0) = ½ (2)(4) = 4 Luas bidang 5 = luas persegi = (12-10)(4-0) = (2)(4) = 8 Jarak tempuh selama selang waktu 10 sekon = 4 + 16 + 4 + 4 + 8 = 36 meter Sumber soal: Soal UN Fisika SMA/MA |