10 Soal & Pembahasan Gerak Lurus (bagian 2) ǀ Pilihan Ganda

Sebelumnya, kita telah membahas 10 soal gerak lurus (bagian 1). Kita akan lanjutkan 10 soal gerak lurus, horisontal dan vertikal (bagian 2). Berikut soal dan pembahasannya.

Silahkan gunakan ketiga persamaan di bawah ini saat menyelesaikan soal GLBB!

v_f = v_i + at

x_f = x_i + v_i.t + (1/2)at²

vf² = v_i² + 2.a.Δx

*indeks i = initial = awal; f = final = akhir; Δx = perpindahan atau (x_f -x_i)

Baca sebelumnya :  10 Soal & Pembahasan Gerak Lurus (bagian 1) ǀ Pilihan Ganda

Pilihlah jawaban yang tepat dari pilihan di bawah ini.

11. Mobil awalnya bergerak dengan kecepatan 108 km/jam (30 m/s). Kemudian, ia mengalami perlambatan konstan. Jika 10 s setelahnya mobil berhenti, maka besar perlambatan mobil adalah . . .

    a. 2 m/s²

   b. 3 m/s²

   c. 5 m/s²

   d. 2,5 m/s²

   e. 3,5 m/s²

Pembahasan :

v_f = v_i + at

0 = 30 + a.10

10a = -30

a = -3 m/s²

Kecepatannya bernilai positif dan percepatannya negatif karena saling berlawanan, maka gerak tersebut adalah perlambatan. Jadi perlambatan yang terjadi adalah 3 m/s².Tanda negatif hanya simbol dari arah atau pernyataan bahwa arah kecepatan dan percepatannya saling berlawanan.

Jawaban C.

 

12. Mobil bergerak dalam lintasan lurus dengan kecepaan awal 160 m/s. Jika dalam waktu 10 s kecepatan mobil menjadi 80 m/s, maka jarak yang ditempuh mobil adalah . . .

    a. 1,2 km

    b. 2,0 km

    c. 2,4 km

    d. 3,0 km

    e. 4,0 km

Pembahasan :

*Mencari nilai percepatan

v_f = v_i + at

80 = 160 + a(10)

10a = -80

a = -8 m/s²

*Mencari nilai jarak dalam waktu 10 s

x_f = x_i + v_i.t + (1/2)at²

x_f = 0 + 160.(10) + ½ (-8)(10²)

s = 1600 + ½ (-800)

s = 1200 m = 1,2 km

Jawaban A.

 

13. Besar kecepatan sepeda yang mengalami perlambatan konstan ternyata berubah dari 30 m/s menjadi 15 m/s setelah menempuh jarak sejauh 75 m. Sepeda tersebut akan berhenti setelah menempuh lagi jarak sejauh . . .

    a. 50 m

    b. 30 m

    c. 25 m

    d. 20 m

    e. 15 m

Pembahasan :

Gerak ini adalah gerak GLBB dengan dua kondisi. Kondisi pertama, sepeda diperlambat dengan kecepatan awal 30 dan kecepatan akhir 15. Sepanjang perubahan kecepatan ini ia menempuh jarak 75. Kita adapat mencari nilai percepatannya (perlambatannya).

Pada kondisi kedua, sepeda diperlambat sampai berhenti, berarti kecepatan awalnya adalah 15 dan kecepatan akhirnya adalah 0. Kita sudah memiliki nilai perlambatanya. Panjang jaraknya dapat kita cari.

*Percepatan sepeda

vf² = v_i² + 2.a.Δx

15² = 30² +2a(75)

225 = 900 +150a

a = -4,5 m/s2

 

*Jarak sampai sepeda berhenti

vf² = v_i² + 2.a.Δx

0 = 15² + 2(-4,5)Δx

0 = 225 – 9Δx

Δx = 25 m

Jawaban C.

 

14. Mobil mula-mula diam. Kemudian, mobil dihidupkan sehingga mobil bergerak dengan percepatan tetap sebesar 2 m/s2. Setelah mobil bergerak selama 10 s. mesin dimatikan. Mobil masih mengalami perlambatan tetap dan baru berhenti 10 s kemudian. Jarak yang masih ditempuh mobil dari saat mesin dimatikan sampai berhenti adalah . . .

    a. 210 m

    b. 200 m

    c. 195 m

    d. 100 m

    e. 20 m

Pembahasan :

Gerak diatas adalah gerak GLBB dengan dua kondisi. Kondisi pertama, mobil bergerak GLBB dipercepat dengan kecepatan awal 0 dan kecepatan akhir tidak diketahui. Tetapi, ia bergerak dengan percepatan 2. Kita dapat mencari nilai kecepatan akhirnya ini sebagai vf.

Kondisi kedua, mobil bergerak diperlambat karena mobil dimatikan. Kecepatan awalnya adalah kecepatan akhir yang kita cari tadi (vf) dan kecepatan akhir baru adalah 0. Percepatannya (perlambatannya) adalah 2 selama 10 sekon. Kita dapat mencari nilai perpindahan atau jaraknya, saat mesin mulai dimatikan. (bukan dari awal).

*Mencari percepatan dari kecepatan 0 s – 10 s

v_f = v_i + at

v_f  = 0 + 2(10)

v_f  = 20 m/s

 

*Mencari jarak setelah 10 s setelahnya, saat mobil dimatikan

vf² = v_i² + 2.a.Δx

0 = 20² + 2(-2)Δx

0 = 400 - 4Δx

4Δx = 400

Δx = 100 m

atau boleh menggunakan persamaan 

x_f = x_i + v_i.t + (1/2)at²

x_f = 0 + 20.10 + (1/2)(-2)(10)²

x_f = 100 m

*sama saja

Jawaban D.

 

15. Partikel bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s selama 10 s. Jika diketahui percepatan partikel sebesar 4 m/s2, maka jarak yang telah ditempuh partikel adalah . . .

    a. 300 m

    b. 310 m

    c. 325 m

    d. 360 m

    e. 370 m

Pembahasan :

*Mencari v_t, saat 10 sekon

v_f = v_i + at

v_f = 10 + 4(10)

v_f = 50 m/s

*Jarak yang telah ditempuh selama 10 sekon

vf² = v_i² + 2.a.Δx

50² = 10² + 2(4)Δx

2500 = 100 + 8.Δx

8Δx = 2500 – 100

Δx = 300

atau boleh menggunakan persamaan 

x_f = x_i + v_i.t + (1/2)at²

x_f = 0 + 10.10 + (1/2)(4)(10)²

x_f = 300 m

Jawaban A.

 

16. Perhatikan grafik berikut!

Berdasarkan gambar grafik di atas, yang menunjukkan percepatan paling besar adalah . . .

    a. AB

    b. BC

    c. CD

    d. DE

    e. EF

Pembahasan :

Pada AB, kecepatan berubah dari (0-40 = berubah 40) hanya selang waktu 1 s

Pada BC, kecepatan berubah dari (40-60 = berubah 20), selang waktu 2 s

Pada CD, kecepatan berubah dari (60-80 = berubah 20), selang waktu 1 s

Jadi, perubahan paling cepat dimiliki oleh AB

atau boleh menghitung dengan persamaan

kecepatan rata-rata = (vf-vi)/(tf-ti)

kecepatan rata AB = (40-0)/(1-0) = 40

kecepatan rata BC = (60-40)/(3-1) = 10 dst. . .

Jawaban A.

 

17. Perhatikan grafik berikut!

Jarak yang ditempuh mobil dalam waktu 30 detik adalah . . .

    a. 200 m

    b. 400 m

    c. 450 m

    d. 500 m

    e. 540 m

Pembahasan :

x = v.t, dengan mencari luas daerah di bawah kurva, kita akan menemukan jarak total yang ditempuh mobil.

x = kurva 1 (persegi panjang, dari 0-20 s) + kurva 2 (persegi dan segitiga, dari 20 – 30 s)

x = (20)(10) + (10)(10) + ½ 10(20)

x = 200 + 100 + 100

x = 400 m

Jawaban B.

 

18. Perhatikan grafik berikut!

Jarak yang ditempuh mobil setelah bergerak selama 7 detik adalah . . .

    a. 100 m

    b. 110 m

    c. 130 m

    d. 200 m

    e. 210 m

Pembahasan :

*Kita mencari luas di bawah kurva dimulai dari t = 7 s.

x = kurva 1 (segitiga, dari 0 – 4 s) + kurva 2 (persegi, dari 4 – 7 s)

x = ½ (4)(20) + (3)(20)

x = 40 + 60 = 100 m

Jawaban A.

 

19. Grafik yang menunjukkan benda bergerak dengan percepatan konstan adalah . . .

Pembahasan :

*GLB adalah gerak dengan percepatan nol dan GLBB adalah gerak dengan percepatan konstan

Gambar A adalah grafik antara jarak dan waktu. Jarak tentu akan bertambah seiring berjalannya waktu. Selama pertambahannya konstan, maka percepatannya pasti konstan.

Gambar B adalah grafik antara kecepatan dan waktu. Kecepatan menurun seiring berjalannya waktu. Gerak B berarti diperlambat dengan percepatan konstan

Gambar C adalah grafik antara kecepatan dan waktu. Kecepatan naik seiring berjalannya waktu. Grafik tidak dimulai dari koordinat (0,0) karena ada kecepatan awal disini

Gambar D dan C menunjukkan percepatan yang tidak konstan. Bertambah dan berkurang.

Jawaban C.

 

20. Perhatikan grafik berikut!

Berdasarkan grafik di atas, kecepatan rata-rata benda waktu 2 detik sampai 6 detik adalah . . .

    a. 6,0 m/s

    b. 6,5 m/s

    c. 7,0 m/s

    d. 7,5 m/s

    e. 8,0 m/s

Pembahasan :

*Kita mencari jarak tempuh luas di bawah kurva dimulai dari t = 2 s.

x = kurva 1 (persegi, dari 2 – 4 s) + kurva 2 (segitiga, dari 4 – 6 s)

x = (2)(10) + ½ (2)(10)

x = 20 + 10 = 30 m

*Kita mencari kecepatan rata²

v = x/t

v = 30/4

v = 7,5 m/s

Jawaban D.

 

 Baca selanjutnya : 10 Soal & Pembahasan Gerak Lurus (bagian 3) ǀ Pilihan Ganda

Itulah, 10 soal dan pembahasan terkait gerak lurus (bagian 2) yang mencakup GLB dan GLBB horisontal dan vertikal. Silahkan, tekan link baca sebelumnya untuk soal dan pembahasan lebih lengkap

Share this post