√Pembahasan Soal Grafik Gerak Lurus ⊗ Full Pembahasanya
Pembahasan soal grafik gerak lurus
1. Soal UN 2002/2003
Dari grafik di atas, yang menunjukkan benda dalam keadaan diam adalah …
A. (1)
B. (2)
C. (3)
D. (4)
E. (5)
Pembahasan
Benda dalam keadaan diam ditandai oleh garis horisontal yang tegak lurus dengan sumbu jarak (s). Garis lurus itu menunjukan bahwa jarak bernilai tetap seiring bertambahnya waktu.
Jawaban yang benar adalah C.
2. Soal UN 2003/2004
Gerak suatu benda digambarkan dengan grafik kedudukan (s) terhadap waktu (t) seperti gambar di bawah ini. Bagian grafik yang menunjukkan benda dalam keadaan diam adalah bagian …
A. (1)
B. (2)
C. (3)
D. (4)
E. (5)
Pembahasan
Garis panah horisontal ke kanan = sumbu waktu (t). Garis semakin ke kanan, waktu semakin bertambah. Garis panah vertikal ke atas = sumbu kedudukan (s). Garis semakin ke atas, kedudukan semakin bertambah. Benda dalam keadaan diam artinya kedudukan benda tetap alias tidak berubah.
(1) Grafik 1 menunjukkan kedudukan benda bertambah sepanjang waktu (Benda bergerak maju).
(2) Grafik 2 menunjukkan kedudukan benda tetap sepanjang waktu (Benda diam atau tidak bergerak).
(3) Grafik 3 menunjukkan kedudukan benda bertambah sepanjang waktu (Benda bergerak maju).
(4) Grafik 4 menunjukkan kedudukan benda berkurang sepanjang waktu (Benda bergerak mundur).
(5) Grafik 5 menunjukkan kedudukan benda bertambah sepanjang waktu (Benda bergerak maju).
Jawaban yang benar adalah B.
3. Soal UN 2005/2006
Grafik di bawah ini merupakan grafik GLBB, v menyatakan kecepatan dan t menyatakan waktu. Besar percepatan benda dari grafik tersebut adalah …
A. 50 ms–2
B. 25 ms–2
C. 10 ms–2
D. 5 ms–2
E. 2,5 ms–2
Pembahasan
4. Soal UN 2006/2007
Seseorang mengadakan perjalanan menggunakan mobil dari kota A ke kota B, diperlihatkan oleh grafik di bawah ini, sumbu Y sebagai komponen kecepatan dan sumbu X sebagai komponen waktu, maka jarak yang ditempuh kendaraan tersebut selama selang waktu dari menit ke-30 sampai menit ke-60 adalah …
A. 10 km
B. 15 km
C. 20 km
D. 30 km
E. 40 km
Pembahasan
Diketahui :
Kecepatan (v) = 40 km/jam
Selang waktu (t) = 60 – 30 = 30 menit = 0,5 jam
Ditanya : Jarak tempuh
Jawab :
Dari menit ke-30 sampai menit ke-60, kendaraan bergerak lurus beraturan.
Jarak = kecepatan x waktu
Jarak = (40 km/jam)(0,5 jam)
Jarak = 20 km
Jawaban yang benar adalah C.
5. Soal UN 2007/2008 P4 No.5
Grafik (v-t) menginformasikan gerak sebuah mobil dari diam, kemudian bergerak hingga berhenti selama 8 sekon seperti gambar.
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
Yang ditanyakan soal ini adalah jarak tempuh antara selang waktu t = 5 sekon sampai t = 8 sekon.
Luas bidang 1 = luas segitiga CD = ½ (6-5)(40-20) = ½ (1)(20) = 10
Luas bidang 2 = luas segitiga DE = ½ (8-6)(20-0) = ½ (2)(20) = 20
Luas bidang 3 = luas persegi = (6-5)(20-0) = (1)(20) = 20
Jarak tempuh antara selang waktu t = 5 sekon sampai t = 8 sekon :
10 + 20 + 20 = 50 meter
Jawaban yang benar adalah B.
6. Soal UN 2007/2008 P4 No.4
Pengamatan tetesan oli mobil yang melaju pada jalan lurus dilukiskan seperti pada gambar.
Yang menunjukkan mobil sedang bergerak dengan percepatan tetap adalah….
A. 1 dan 2
B. 1 dan 3
C. 1 dan 4
D. 2 dan 3
E. 2 dan 4
Pembahasan
(1) Percepatan konstan (percepatan positif)
(2) Perlambatan konstan (percepatan negatif)
(3) Percepatan konstan lalu kecepatan konstan
(4) Percepatan konstan lalu perlambatan konstan
Jawaban yang benar adalah A.
7. Soal UN 2008/2009 P04 No.3
Grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) berikut ini menginformasikan gerak benda.
Jarak tempuh benda 5 detik terakhir adalah….
A. 100 m
B. 120 m
C. 130 m
D. 140 m
E. 150 m
Pembahasan
Yang ditanyakan soal ini adalah jarak tempuh 5 detik terakhir.
Luas bidang 1 = luas segitiga = ½ (6-5)(40-20) = ½ (1)(20) = 10
Luas bidang 2 = luas persegi panjang = (9-5)(20-0) = (4)(20) = 80
Luas bidang 3 = luas segitiga = ½ (10-9)(20-0) = ½ (1)(20) = 10
Jarak tempuh selama 5 detik terakhir :
10 + 80 + 10 = 100 meter
Jawaban yang benar adalah A.
8. Soal UN 2008/2009 P45 No.4
Grafik v – t sebuah mobil yang bergerak GLBB diperhatikan pada gambar!
Perlajuan yang sama terjadi pada …
A. A – B dan B – C
B. A – B dan C – D
C. B – C dan C – D
D. C – D dan D – E
E. D – E dan E – F
Pembahasan
Perlajuan merupakan besaran skalar sedangkan percepatan merupakan besaran vektor. Perlajuan selalu bernilai positif sedangkan percepatan bisa bernilai positif atau negatif. Percepatan positif jika kelajuan bertambah (arah kecepatan = arah percepatan) dan percepatan negatif jika kelajuan berkurang (arah kecepatan berlawanan dengan arah percepatan).
Salah satu rumus glbb :
vt = vo + a t —-> vt – vo = a t —-> a = vt – vo / t
Gunakan rumus ini untuk menghitung perlajuan. Karena yang dihitung adalah perlajuan, bukan percepatan, maka abaikan tanda negatif.
Perlajuan AB = (25 – 20) / (20 – 0) = 5 / 20 = 1/4 = 0,25 m/s2
Perlajuan BC = (45 – 25) / (40 – 20) = 20 / 20 = 1 m/s2
Perlajuan CD = (35 – 45) / (50 – 40) = 10 / 10 = 1 m/s2
Perlajuan DE = (25 – 35) / (70 – 50) = 10 / 20 = 1/2 = 0,5 m/s2
Perlajuan EF = (0 – 25) / (90 – 70) = 25 / 20 = 5/4 = 1,25 m/s2
Jawaban yang benar adalah C.
9. Soal UN 2009/2010 P62 No.4
Kecepatan (v) benda yang bergerak lurus terhadap waktu (t) seperti diperlihatkan pada grafik v -t. Jarak yang ditempuh benda dalam waktu 10 s adalah…
A. 5 m
B. 24 m
C. 80 m
D. 250 m
E. 500 m
Pembahasan
Diketahui (data berdasarkan grafik) :
Kecepatan awal (vo) = 0
Kecepatan akhir (vt) = 20 m/s
Selang waktu (t) = 4 sekon
Ditanya :
Jarak tempuh dalam waktu10 sekon ?
Jawab :
Tiga rumus gerak lurus berubah beraturan (glbb) :
vt = vo + a t
s = vo t + ½ a t2
vt2 = vo2 + 2 a s
Keterangan rumus : vt = kecepatan akhir, vo = kecepatan awal, a = percepatan, t = selang waktu, s = jarak tempuh
Hitung percepatan (a) :
vt = vo + a t
20 = 0 + a (4)
20 = 4 a
a = 20 / 4
a = 5 m/s2
Hitung jarak tempuh dalam waktu 10 sekon :
s = vo t + ½ a t2
s = (0)(10) + ½ (5)(10)2
s = ½ (5)(100)
s = (5)(50)
s = 250 meter
Jawaban yang benar adalah D.
Pembahasan soal hubungan roda-roda
1. Soal UN 2003/2004
Dua roda A dan B dihubungkan dengan pita (lihat gambar). Apabila jari-jari A dua kali jari-jari B, maka yang terjadi adalah…
A. vA = 2 vB
B. vA = 1/2 vB
C. vA = vB
D. ωA = ωB
E. ωA = 2 ωB
Pembahasan
Diketahui :
Jari-jari roda A (rA) = dua kali jari-jari roda B (2 rB)
Ditanya :
– Hubungan antara kecepatan linear roda A (vA) dengan kecepatan linear roda B (vB)
– Hubungan antara kecepatan sudut roda A (ωA) dengan kecepatan sudut roda B (ωA).
Jawab :
Roda A dan roda B dihubungkan dengan pita sehingga jika roda A berputar maka roda B juga berputar. Apabila selama 1 detik permukaan roda A bergerak sejauh 1 meter maka permukaan roda B juga bergerak sejauh 1 meter selama 1 detik. Jadi kecepatan linear roda A sama dengan kecepatan linear roda B (vA = vB).
Sebaliknya jika roda B telah menempuh satu putaran, roda A belum menempuh satu putaran karena keliling roda B lebih kecil sedangkan keliling roda A lebih besar. Dengan kata lain, kelajuan sudut roda A tidak sama dengan kelajuan sudut roda B. Bagaimana hubungan antara kelajuan sudut roda A dan kelajuan sudut roda B ?
Kelajuan roda A : vA = rA ωA = 2rB ωA
Kelajuan roda B : vB = rB ωB
Kelajuan roda A sama dengan kelajuan roda B :
vA = vB
2rB ωA = rB ωB
2ωA = ωB
ωA = 1/2 ωB
Jawaban yang benar adalah C.
2. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.4
Tiga roda A, B dan C saling berhubungan seperti pada gambar. Jika jari-jari roda A, B dan C masing-masing 20 cm, 8 cm dan 4 cm, dan roda B berputar dengan kecepatan sudut 10 rad.s-1, maka roda C berputar dengan kecepatan sudut sebesar…
A. 80 rad.s-1
B. 50 rad.s-1
C. 40 rad.s-1
D. 20 rad.s-1
E. 10 rad.s-1
Pembahasan
Diketahui :
Jari-jari roda A (rA) = 20 cm = 0,2 meter
Jari-jari roda B (rB) = 8 cm = 0,08 meter
Jari-jari roda C (rC) = 4 cm = 0,04 meter
Kecepatan sudut roda B (ωB) = 10 rad/s
Ditanya : Kecepatan sudut roda C (ωC)
Jawab :
Kecepatan sudut dan kecepatan linear tepi roda A
Roda A dan roda B saling menempel karenanya roda A dan roda B berputar bersama-sama. Apabila roda B bergerak melingkar satu putaran (360o) maka selama selang waktu yang sama roda A juga bergerak melingkar satu putaran (360o). Karena berputar bersama-sama maka kecepatan sudut roda A (ωA) sama dengan kecepatan sudut roda B (ωB).
Kecepatan sudut roda A :
ωA = ωB = 10 radian/sekon
Kecepatan linear tepi roda A :
Besar kecepatan linear tepi roda A dihitung menggunakan rumus hubungan antara kecepatan linear dan kecepatan sudut, v = r ω.
vA = rA ωA = (0,2 m)(10 rad/s) = 2 m/s
Kecepatan sudut dan kecepatan linear tepi roda C
Keliling roda A jauh lebih besar daripada keliling roda C. Ketika roda C telah bergerak melingkar satu putaran (360o), selama selang waktu yang sama roda A belum mencapai satu putaran (360o). Dengan demikian, kecepatan sudut roda A tidak sama dengan kecepatan sudut roda C.
Walaupun demikian, roda A dan roda C saling berhubungan melalui tali atau rantai. Karena saling berhubungan maka selama selang waktu yang sama, jarak yang ditempuh tepi roda A sama dengan jarak yang ditempuh tepi roda C. Jadi kecepatan linear tepi roda C (vC) sama dengan kecepatan linear tepi roda A (vA).
Kecepatan linear tepi roda C :
vC = vA = 2 m/s
Kecepatan sudut roda C :
vC = rC ωC
ωC = vC / rC = 2 / 0,04 = 50 radian/sekon = 50 rad.s-1.
Jawaban yang benar adalah B.
3. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 60 No.4
Sistem roda berjari-jari RA = 2 cm ; RB = 4 cm dan RC = 10 cm dihubungkan seperti gambar. Roda B diputar 60 putaran permenit, maka laju linear roda C adalah…
A. 8π cm.s-1
B. 12 cm.s-1
C. 12π cm.s-1
D. 24 cm.s-1
E. 24π cm.s-1
Pembahasan
Diketahui :
Jari-jari roda A (rA) = 2 cm
Jari-jari roda B (rB) = 4 cm
Jari-jari roda C (rC) = 10 cm
Kecepatan sudut roda B (ωB) = 60 putaran/menit = 60 putaran/60 sekon = 1 putaran/sekon = 1(2π radian)/sekon = 2π rad/s
Ditanya : Kecepatan linear roda C (vC)
Jawab :
Kecepatan linear tepi roda B
Kecepatan linear tepi roda B :
vB = rB ωB = (4 cm)(2π rad/s) = 8π cm/s
Kecepatan linear tepi roda A
Roda A dan roda B dihubungkan dengan tali karenanya kecepatan linear tepi roda A (vA) sama dengan kecepatan linear tepi roda B (vB).
vA = vB = 8π cm/s
Kecepatan linear tepi roda C
Roda C dan roda A dihubungkan dengan tali karenanya kecepatan linear tepi roda C (vC) sama dengan kecepatan linear tepi roda A (vA).
vC = vA = vB = 8π cm/s
Jawaban yang benar adalah A.
4. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 67 No.4
Perhatikan hubungan roda-roda berikut! Jari-jari roda RA = 25 cm, RB = 15 cm, RC = 40 cm dan roda C berputar dengan kecepatan putar 60 putaran per menit. Kecepatan sudut roda A adalah…
A. 2,5π rad.s-1
B. 3π rad.s-1
C. 3,2π rad.s-1
D. 3,5π rad.s-1
E. 3,8π rad.s-1
Pembahasan
Diketahui :
Jari-jari roda A (rA) = 25 cm = 0,25 meter
Jari-jari roda B (rB) = 15 cm = 0,15 meter
Jari-jari roda C (rC) = 40 cm = 0,4 meter
Kecepatan sudut roda C (ωC) = 60 putaran/menit = 60 putaran/60 sekon = 1 putaran/sekon = 1(2π radian)/sekon = 2π rad/s
Ditanya : Kecepatan sudut roda A (ωA)
Jawab :
Kecepatan linear tepi roda C
Kecepatan linear tepi roda C :
vC = rC ωC = (0,4 m)(2π rad/s) = 0,8π m/s
Kecepatan linear tepi roda B
Roda C dan roda B dihubungkan dengan tali karenanya kecepatan linear tepi roda C (vC) sama dengan kecepatan linear tepi roda B (vB).
vB = vC = 0,8π m/s
Kecepatan sudut dan kecepatan linear tepi roda A
Roda A dan roda B saling berhubungan seperti pada gambar di atas karenanya kecepatan sudut roda A tidak sama dengan kecepatan sudut roda B. Hal ini disebabkan karena keliling roda A lebih besar dari roda B. Selama selang waktu yang sama, ketika roda A telah bergerak melingkar satu putaran (360o), roda B belum mencapai satu putaran (360o). Walaupun demikian selama selang waktu yang sama jarak tempuh tepi roda A sama dengan jarak tempuh tepi roda B. Jadi kecepatan linear tepi roda A (vA) sama dengan kecepatan linear tepi roda B (vB).
Kecepatan linear tepi roda A
vA = vB = vC = 0,8π m/s
Kecepatan sudut roda A
vA = rA ωA
ωA = vA / rA = 0,8π / 0,25 = 3,2π rad/s
Jawaban yang benar adalah C.
Pembahasan soal hubungan roda-roda
1. Soal UN 2003/2004
Dua roda A dan B dihubungkan dengan pita (lihat gambar). Apabila jari-jari A dua kali jari-jari B, maka yang terjadi adalah…
A. vA = 2 vB
B. vA = 1/2 vB
C. vA = vB
D. ωA = ωB
E. ωA = 2 ωB
Pembahasan
Diketahui :
Jari-jari roda A (rA) = dua kali jari-jari roda B (2 rB)
Ditanya :
– Hubungan antara kecepatan linear roda A (vA) dengan kecepatan linear roda B (vB)
– Hubungan antara kecepatan sudut roda A (ωA) dengan kecepatan sudut roda B (ωA).
Jawab :
Roda A dan roda B dihubungkan dengan pita sehingga jika roda A berputar maka roda B juga berputar. Apabila selama 1 detik permukaan roda A bergerak sejauh 1 meter maka permukaan roda B juga bergerak sejauh 1 meter selama 1 detik. Jadi kecepatan linear roda A sama dengan kecepatan linear roda B (vA = vB).
Sebaliknya jika roda B telah menempuh satu putaran, roda A belum menempuh satu putaran karena keliling roda B lebih kecil sedangkan keliling roda A lebih besar. Dengan kata lain, kelajuan sudut roda A tidak sama dengan kelajuan sudut roda B. Bagaimana hubungan antara kelajuan sudut roda A dan kelajuan sudut roda B ?
Kelajuan roda A : vA = rA ωA = 2rB ωA
Kelajuan roda B : vB = rB ωB
Kelajuan roda A sama dengan kelajuan roda B :
vA = vB
2rB ωA = rB ωB
2ωA = ωB
ωA = 1/2 ωB
Jawaban yang benar adalah C.
2. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.4
Tiga roda A, B dan C saling berhubungan seperti pada gambar. Jika jari-jari roda A, B dan C masing-masing 20 cm, 8 cm dan 4 cm, dan roda B berputar dengan kecepatan sudut 10 rad.s-1, maka roda C berputar dengan kecepatan sudut sebesar…
A. 80 rad.s-1
B. 50 rad.s-1
C. 40 rad.s-1
D. 20 rad.s-1
E. 10 rad.s-1
Pembahasan
Diketahui :
Jari-jari roda A (rA) = 20 cm = 0,2 meter
Jari-jari roda B (rB) = 8 cm = 0,08 meter
Jari-jari roda C (rC) = 4 cm = 0,04 meter
Kecepatan sudut roda B (ωB) = 10 rad/s
Ditanya : Kecepatan sudut roda C (ωC)
Jawab :
Kecepatan sudut dan kecepatan linear tepi roda A
Roda A dan roda B saling menempel karenanya roda A dan roda B berputar bersama-sama. Apabila roda B bergerak melingkar satu putaran (360o) maka selama selang waktu yang sama roda A juga bergerak melingkar satu putaran (360o). Karena berputar bersama-sama maka kecepatan sudut roda A (ωA) sama dengan kecepatan sudut roda B (ωB).
Kecepatan sudut roda A :
ωA = ωB = 10 radian/sekon
Kecepatan linear tepi roda A :
Besar kecepatan linear tepi roda A dihitung menggunakan rumus hubungan antara kecepatan linear dan kecepatan sudut, v = r ω.
vA = rA ωA = (0,2 m)(10 rad/s) = 2 m/s
Kecepatan sudut dan kecepatan linear tepi roda C
Keliling roda A jauh lebih besar daripada keliling roda C. Ketika roda C telah bergerak melingkar satu putaran (360o), selama selang waktu yang sama roda A belum mencapai satu putaran (360o). Dengan demikian, kecepatan sudut roda A tidak sama dengan kecepatan sudut roda C.
Walaupun demikian, roda A dan roda C saling berhubungan melalui tali atau rantai. Karena saling berhubungan maka selama selang waktu yang sama, jarak yang ditempuh tepi roda A sama dengan jarak yang ditempuh tepi roda C. Jadi kecepatan linear tepi roda C (vC) sama dengan kecepatan linear tepi roda A (vA).
Kecepatan linear tepi roda C :
vC = vA = 2 m/s
Kecepatan sudut roda C :
vC = rC ωC
ωC = vC / rC = 2 / 0,04 = 50 radian/sekon = 50 rad.s-1.
Jawaban yang benar adalah B.
3. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 60 No.4
Sistem roda berjari-jari RA = 2 cm ; RB = 4 cm dan RC = 10 cm dihubungkan seperti gambar. Roda B diputar 60 putaran permenit, maka laju linear roda C adalah…
A. 8π cm.s-1
B. 12 cm.s-1
C. 12π cm.s-1
D. 24 cm.s-1
E. 24π cm.s-1
Pembahasan
Diketahui :
Jari-jari roda A (rA) = 2 cm
Jari-jari roda B (rB) = 4 cm
Jari-jari roda C (rC) = 10 cm
Kecepatan sudut roda B (ωB) = 60 putaran/menit = 60 putaran/60 sekon = 1 putaran/sekon = 1(2π radian)/sekon = 2π rad/s
Ditanya : Kecepatan linear roda C (vC)
Jawab :
Kecepatan linear tepi roda B
Kecepatan linear tepi roda B :
vB = rB ωB = (4 cm)(2π rad/s) = 8π cm/s
Kecepatan linear tepi roda A
Roda A dan roda B dihubungkan dengan tali karenanya kecepatan linear tepi roda A (vA) sama dengan kecepatan linear tepi roda B (vB).
vA = vB = 8π cm/s
Kecepatan linear tepi roda C
Roda C dan roda A dihubungkan dengan tali karenanya kecepatan linear tepi roda C (vC) sama dengan kecepatan linear tepi roda A (vA).
vC = vA = vB = 8π cm/s
Jawaban yang benar adalah A.
4. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 67 No.4
Perhatikan hubungan roda-roda berikut! Jari-jari roda RA = 25 cm, RB = 15 cm, RC = 40 cm dan roda C berputar dengan kecepatan putar 60 putaran per menit. Kecepatan sudut roda A adalah…
A. 2,5π rad.s-1
B. 3π rad.s-1
C. 3,2π rad.s-1
D. 3,5π rad.s-1
E. 3,8π rad.s-1
Pembahasan
Diketahui :
Jari-jari roda A (rA) = 25 cm = 0,25 meter
Jari-jari roda B (rB) = 15 cm = 0,15 meter
Jari-jari roda C (rC) = 40 cm = 0,4 meter
Kecepatan sudut roda C (ωC) = 60 putaran/menit = 60 putaran/60 sekon = 1 putaran/sekon = 1(2π radian)/sekon = 2π rad/s
Ditanya : Kecepatan sudut roda A (ωA)
Jawab :
Kecepatan linear tepi roda C
Kecepatan linear tepi roda C :
vC = rC ωC = (0,4 m)(2π rad/s) = 0,8π m/s
Kecepatan linear tepi roda B
Roda C dan roda B dihubungkan dengan tali karenanya kecepatan linear tepi roda C (vC) sama dengan kecepatan linear tepi roda B (vB).
vB = vC = 0,8π m/s
Kecepatan sudut dan kecepatan linear tepi roda A
Roda A dan roda B saling berhubungan seperti pada gambar di atas karenanya kecepatan sudut roda A tidak sama dengan kecepatan sudut roda B. Hal ini disebabkan karena keliling roda A lebih besar dari roda B. Selama selang waktu yang sama, ketika roda A telah bergerak melingkar satu putaran (360o), roda B belum mencapai satu putaran (360o). Walaupun demikian selama selang waktu yang sama jarak tempuh tepi roda A sama dengan jarak tempuh tepi roda B. Jadi kecepatan linear tepi roda A (vA) sama dengan kecepatan linear tepi roda B (vB).
Kecepatan linear tepi roda A
vA = vB = vC = 0,8π m/s
Kecepatan sudut roda A
vA = rA ωA
ωA = vA / rA = 0,8π / 0,25 = 3,2π rad/s
Jawaban yang benar adalah C.
0 Response to "√Pembahasan Soal Grafik Gerak Lurus ⊗ Full Pembahasanya"
Posting Komentar