Selasa, 02 Februari 2010

GLB dan GLBB


NO.

SOAL-SOAL

PEMBAHASAN

1

Sebuah benda bergerak lurus beraturan dengan kecepatan 54 kilometer per jam. Selama 5 sekon benda itu menempuh jarak...

  1. 10,8 m
  2. 75 m
  3. 270 m
  4. 75 km
  5. 270 km

Diketehui:

v = 54 km/jam = 15 m/s

t = 5 sekon

Ditanya:

s = ....?

Jawab:

s = v.t

s = 15 x 5 = 75 m

2

Apabila selama 15 sekon sebuah benda bergerak lurus beraturan menempuh jarak 5 kilometer, kecepatan rata–rata benda tersebut adalah...

  1. 0,8 kilometer per menit
  2. 1,25 kilometer permenit
  3. 2 kilometer permenit
  4. 8 kilometer permenit
  5. 20 kilometer permenit

Diketehui:

t = 15 sekon = 0,25 menit

s = 5 km

Ditanya:

v = ....?

Jawab:

v = s/t

v = 5 / 0,25 = 20 km/menit

3

Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 5 m/s, 30 menit kemudian mobil diubah menjadi 4 m/s. Setelah 0,25 jam, gerak mobil dilajutkan dengan kecepatan 6 m/s selama 0,25 jam. Kecepatan rata-rata mobil tersebut adalah....

  1. 0,5 m/s
  2. 4 m/s
  3. 5 m/s
  4. 6 m/s
  5. 50 m/s

Diketehui:

v1 = 5 m/s t1 = 30 menit = 1800 sekon

v2 = 4 m/s t2 = 0,25 jam = 900 sekon

v3 = 6 m/s t3 = 0,25 jam = 900 sekon

Ditanya:

vr = ....?

Jawab:

vr = (v1.t1 + v2.t2 + v3.t3) / (t1 + t2 + t3)

vr = (5x1800+4x900+6x900)/(1800+900 +900)

vr = 5 m/s

4

Gerak lurus yang memiliki percepatan tetap disebut….

  1. gerak lurus beraturan
  2. gerak lurus tak beraturan
  3. gerak lurus berubah beraturan
  4. gerak lurus berubah tak beraturan
  5. gerak lurus yang tetap

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) adalah gerak suatu benda pada lintasan garis lurus dengan percepatan tetap dan kecepatannya selalu berubah secara beraturan.

5

Jarak kota A dari kota B 100 km, seseorang dapat menempuh jarak itu dalam waktu 5 jam, maka….

  1. orang tersebut melakukan GLB
  2. orang tersebut melakukan GLBB
  3. kecepatan rata-rata orang tersebut 20 km/jam
  4. kecepatan orang tsb. tidak pernah >20 km/jam
  5. kecepatan orang tsb. tidak pernah <20 km/jam

Kecepatan rata-rata (vr) adalah perpindahan benda (∆s) per selang waktu tempuh (∆t).

Diketehui:

∆s = 100 km

∆t = 5 jam

Maka:

vr = ∆s / ∆t

vr = 100 / 5 = 20 km/jam

6

Dua orang anak berlari berlawanan arah saling menjauh dengan besar kecepatan yang sama dilihat oleh orang yang diam. Maka kecepatan anak tersebut satu terhadap yang lainnya adalah….

  1. nol
  2. v
  3. 2v
  4. -v
  5. -2v

Gerak adalah perubahan kedudukan atau tempat suatu benda terhadap titik acuan atau titik asal tertentu.

Pengamat (titik acuan) diam, kecepatan = v.

Pengamat mendekat, kecepatan = v + vpengamat.

Pengamat menjauh, kecepatan = v + vpengamat.

Pengamat searah, kecepatan = ∆v (selisih).

Dalam soal ini:

Kecepatan benda = v.

Kecepatan pengamat = v.

Maka kecepatan = v + v = 2v

7

Benda yang yang bergerak lurus beraturan ….

  1. mempunyai percepatan tetap
  2. mempunyai kecepatan tetap
  3. jarak yang ditempuh tiap satuan waktu tidak selalu sama.
  4. percepatannya selalu bertambah
  5. perubahan kecepatan terhadap waktu bertambah

Gerak Lurus Beraturan (GLB) adalah gerak benda yang lintasannya berupa garis lurus dan jarak yang ditempuh tiap satuan waktu selalu sama.

Dari grafik v-t terlihat bahwa kecepatan benda selalu tetap, meskipun waktunya bertambah.

8

Dua mobil berangkat sama-sama dari tempat yang sama masing-masing dengan kecepatan 10 m/s dam 15 m/s. Setelah 1 jam selisih jarak antara mobil itu adalah....

  1. 1800 meter
  2. 3600 meter
  3. 18000 meter
  4. 36000 meter
  5. 54000 meter

Diketehui:

v1 = 10 m/s

v2 = 15 m/s

∆v = v2 - v1 = 15 – 10 = 5 m/s

t = 1 jam = 3600 sekon

Ditanya:

∆s = ....?

Jawab:

∆s = ∆v.t

∆s = 5 x 3600 = 18000 m

9

Dua mobil A dan B berjarak 2 km. Bila mobil A dan B tersebut bersama-sama bergerak saling mendekat dengan kecepatan masing-masing 6 m/s dan 4 m/s, maka mobil A dan B bertemu setelah….

a. 2 sekon

b. 20 sekon

c. 200 sekon

d. 500 sekon

e. 2000 sekon

Diketehui:

s = 2 km = 2000 m

vA = 6 m/s

vB = 4 m/s

A dan B saling mendekat

v = vA + vB = 6 + 4 = 10 m/s

Ditanya:

t = ....?

Jawab:

t = s / v

t = 2000 / 10 = 200 sekon

10

Sebuah mobil mula-mula bergerak dengan kecepatan tetap 72 km/jam. Kemudian direm sehingga sampai berhenti dan dapat menempuh jarak 40 meter. Berapa waktu yang diperlukan untuk itu?

  1. 4 sekon
  2. 5 sekon
  3. 8 sekon
  4. 10 sekon
  5. 12 sekon

Diketehui:

GLBB diperlambat.

vo = 72 km/jam = 20 m/s

vt = 0 m/s

so = 40 m

Ditanya:

t = ....?

Jawab:

vt = vo - a.t

t = (vt – vo) / (-a)

t = (0 – 20) / (-a)

t = (-20) / (-a)

t = 20 / a

a = 20 / t

maka:

so = vo.t - ½ a.

40 = 20.t - ½ (20/t).t²

40 = 20.t - (10/t).t²

40 = 20.t - (10.t² / t)

40 = 20.t - 10.t

40 = 10.t

t = 40 / 10

t = 4 sekon

11

Benda jatuh bebas dari ketinggian 20 meter. Bila g = 10 m/s2, maka waktu yang dibutuhkan oleh benda untuk mencapai tanah adalah….

  1. 1 sekon
  2. 2. sekon
  3. 3 sekon
  4. 4 sekon
  5. 5 sekon

Diketehui:

Benda jatuh bebas.

g = 10 m/s

h = 20 m

Ditanya:

t = ....?

Jawab:

h = ½ g.

20 = ½ .10.

20 = 5.

t² = 20 / 5

t² = 4

t = 4

t = 2 sekon

12

Selama menempuh jarak sejauh 150 meter kecepatan kereta api bertambah dari 72 km/jam menjadi 81 km/jam. Percepatan kereta api tersebut sebesar….

  1. 6,66 m/s2
  2. 3,54 m/s2
  3. 2.40 m/s2
  4. 1,25 m/s2
  5. 0,35 m/s2

Diketehui:

GLBB dipercepat.

st = 150 m

vo = 72 km/jam = 20 m/s

vt = 81 km/jam = 22,5 m/s

Ditanya:

a = ....?

Jawab:

vt² = vo² + 2 a.st

vt² = vo² + 2 a.st

22,5² = 20² + 2.a.150

506.25 = 400 + 300.a

300a = 506,25 – 400

300a = 106,25

a = 106,25 / 300

a = 0,35 m/s2

13

Gaya sebesar 1 N bekerja pada sebuah benda yang bermasa 5 kg. Berapa jauh benda itu bergerak dalam waktu 10 sekon, jika benda mula-mula dalam keadaan diam?

  1. 5 m
  2. 10 m
  3. 20 m
  4. 25 m
  5. 50 m

Hukum II Newton

Diketehui:

F = 1 N

m = 5 kg

t = 10 sekon

vo = 0 m/s

Ditanya:

s = ....?

Jawab:

F = m.a

a = F / m

a = 1/5 = 0,2 m/s2

maka:

s = vo.t + ½ a.

s = 0 .10 + ½ . 0,2 . 10²

s = 0 + ½ . 0,2 .100

s = 0 + ½ . 20

s = 0 + 10

s = 10 m

14

Kalau kita berada dalam sebuah mobil yang sedang bergerak kemudian mobil tersebut direm, maka kita akan terdorong ke depan. Hal ini sesuai dengan….

  1. Hukum I Newton
  2. Hukum II Newton
  3. Hukum III Newton
  4. Hukum Aksi-Reaksi
  5. Hukum Gaya Berat

Hukum I Newton (Hukum Kelembaman)

Setiap benda akan diam atau bergerak lurus beraturan jika resultan gaya yang bekerja pada benda itu sama dengan nol.

15

Sebuah benda bermassa 0,5 kg dari keadaan diam hingga mencapai kecepatan 10 m/s memerlukan waktu 5 sekon, maka gaya yang bekerja sebesar....

  1. 0,5 N
  2. 1,0 N
  3. 2,5 N
  4. 4,0 N
  5. 5,0 N

Hukum II Newton

Diketehui:

m = 0,5 kg

vo = 0 m/s

vt = 10 m/s

t = 5 sekon

Ditanya:

F = ....?

Jawab:

vt = vo + a.t

10 = 0 + a.5

10 = 5a

a = 10/5

a = 2 m/s2

maka:

F = m.a

F = 0,5 . 2

F = 1,0 N

16

Air mengalir pada sebuah sungai dengan kelajuan 3 m/s. Sebuah perahu menyebrangi sungai tersebut dengan kelajuan 4 m/s tegak lurus terhadap arah arus pada sungai tersebut. Karena pengaruh arus sungai, maka arah perahu terhadap arah arus sungai akan menjadi....

  1. 30o
  2. 37o
  3. 45o
  4. 53o
  5. 60o

vperahu

vResultan

α

vsungai

Diketahui:

vp = 4 m/s

vs = 3 m/s

vp terhadap vs tegak lurus = 90o

Ditanya:

α vR terhadap vs = ….?

Jawab:

vR2 = vp2 + vs2

vR2 = 42 + 32

vR2 = 16 + 9

vR2 = 25

vR = 25

vR = 5 m/s

maka:

cos α = vs / vR

cos α = 3/5

α = 53o

Cara Lain:

tg α = vp / vs

tg α = 4/3

α = 53o

17

Pada pelemparan sebuah batu dengan lintasan berbentuk vertikal, batu mencapai titik tertinggi 45 m di atas tanah. Bila percepatan gravitasi bumi 10 m/s2, berapa lama waktu yang diperlukan oleh batu di udara....

  1. 4 sekon
  2. 5 sekon
  3. 6 sekon
  4. 8 sekon
  5. 12 sekon

Diketahui:

Gerak Vertikal ke Atas dan Jatuh Bebas.

hmax = 45 m

g = 10 m/s2

Ditanya:

t = ….?

Jawab:

Gerak ke atas

hmax = vo2 / 2g

45 = vo2 / 2 . 10

45 = vo2 / 20

vo2 = 45 . 20

vo2 = 900

vo2 = 900

vo = 30 m/s

t = vo / g

t = 30 / 10

t = 3 sekon

waktu untuk ke atas = 3 sekon

Gerak ke bawah (jatuh bebas)

hmax = ½ g . t2

45 = ½ .10. t2

45 = 5. t2

t2 = 45 / 5

t = 9

t = 3 sekon

waktu untuk ke bawah = 3 sekon

Gerak ke atas dan ke bawah

tdi udara = tke atas + tke bawah

tdi udara = 3 + 3

tdi udara = 6 sekon

Cara Lain:

hmax = ½ g . t2

45 = ½ .10. t2

45 = 5. t2

t2 = 45 / 5

t = 9

t = 3 sekon

tke atas = tke bawah

tdi udara = tke atas + tke bawah

tdi udara = 3 + 3

tdi udara = 6 sekon

18

Sebuah peluru ditembakkan dengan sudut elevasi 45o dan kecepatan awalnya vo. Tentukan perbandingan tinggi maksimum dan jarak maksimum yang dicapai oleh peluru tersebut!

  1. 1:2
  2. 1:4
  3. 2:1
  4. 4:1
  5. 1:1

Dengan mempergunakan persaman :

hmax = (vo2.sin2 α)/2g dan xmax = (vo2.sin 2α)/g

maka:

hmax : xmax = (vo2.sin2 α)/2g : (vo2.sin 2α)/g

hmax : xmax = (sin2 α) / 2 : (sin 2α)

hmax : xmax = (sin2 45o) / 2 : (sin 2 . 45o)

hmax : xmax = (sin2 45o) / 2 : (sin 90o)

hmax : xmax = 2)2 / 2 : (1)

hmax : xmax = ((½2)2)) / 2 : (1)

hmax : xmax = (0,25.2) / 2 : (1)

hmax : xmax = (0,5) / 2 : (1)

hmax : xmax = (0,25) : (1)

hmax : xmax = 1 : 4

19

Sebuah peluru ditembakkan dengan kecepatan awalnya 60 m/s. Saat ditembakkan sudutnya 30o terhadap horizontal, maka posisi tertinggi peluru tersebut adalah....

  1. 30 meter
  2. 45 meter
  3. 60 meter
  4. 90 meter
  5. 150 meter

Diketahui:

vo = 60 m/s

α = 30o

g = 10 m/s2

Ditanya:

hmax = ....?

Jawab:

hmax = (vo2.sin2 α)/(2g)

hmax = (602.sin2 30o) / (2.10)

hmax = ((3600)(0,5)2) / (20)

hmax = (3600 . 0,25) / (20)

hmax = (900) / (20)

hmax = 45 m

20

Sebuah pesawat pembom terbang pada ketinggian 500 meter arah mendatar. Kecepatan pesawat tersebut adalah 80 m/s. Supaya bom yang dilepas tepat mengenai sasaran, pada jarak berapakah dalam arah horizontal bom tersebut harus dilepaskan?

  1. 200 meter
  2. 400 meter
  3. 800 meter
  4. 1000 meter
  5. 1200 meter

Diketahui:

Gerak parabola.

h = 500 m

vox = 80 m/s

g = 10 m/s2

Ditanya:

x = ....?

Jawab:

h = ½ g . t2

500 = ½ .10. t2

500 = 5. t2

t2 = 500 / 5

t2 = 100

t = √100 = 10 sekon

maka:

x = vox . t

x = 80 . 10

x = 800 m

21

Sebuah benda bergerak selama 10 sekon dengan kecepatan awal 20 m/s dan percepatan 2 m/s2. Kecepatan rata-rata benda tersebut adalah....

  1. 25 m/s
  2. 30 m/s
  3. 35 m/s
  4. 45 m/s
  5. 70 m/s

Diketahui:

t = 10 sekon

vo = 20 m/s

a = 2 m/s2

Ditanya:

vr = ....?

Jawab:

so = vo .t + ½ a . t2

so = 20 . 10 + ½ . 2 . 102

so = 200 + 100

so = 300 meter

maka:

vr = so / t

vr = 300 / 10 = 30 m/s

22

Percepatan sebuah benda yang bergerak diperlambat beraturan adalah....

  1. lebih dari nol
  2. kurang dari nol
  3. sama dengan nol
  4. tidak tentu
  5. lebih besar atau sama dengan nol

Perubahan kecepatan (a) ada 2 kemungkinan, yaitu: percepatan (a bernilai positif) dan perlambatan (a bernilai negatif)

23

Apabila sebuah kelereng dan bulu ayam dijatuhkan pada ruang hampa, yang terjadi adalah....

  1. kelereng lebih dahulu sampai di dasar ruangan
  2. bulu ayam lebih dahulu sampai di dasar ruangan
  3. kelereng dan bulu ayam sampai di dasar ruangan bersama-sama
  4. kelereng dan bulu ayam sampai di dasar ruangan bersama-sama jika massa keduanya sama besar
  5. kelereng lebih dahulu sampai di dasar ruangan karena massanya lebih besar

Gerak jatuh bebas adalah gerak benda yang dijatuhkan tanpa kecepatan awal dan hanya dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi (g). Jika gaya gesek dan gaya Archimedes udara diabaikan, maka benda yang jatuh ke bumi memiliki percepatan tetap sebesar g, tanpa tergantung pada bentuk dan massa benda. Gerak jatuh bebas memiliki lintasan lurus, dapat terjadi hanya dalam ruang hampa udara, dan termasuk GLBB.

24

Mobil mula-mula bergerak dengan kecepatan 36 km/jam. Dalam waktu 40 sekon kecepatannya menjadi 40 km/jam. Percepatan mobil tersebut adalah....

  1. 0,011 m/s2
  2. 0,028 m/s2
  3. 2 m/s2
  4. 13,5 m/s2
  5. 20 m/s2

Diketahui:

t = 40 sekon

vo = 36 km/jam = 10 m/s

vt = 40 km/jam = 11,11 m/s

Ditanya:

a = ....?

Jawab:

vt = vo + a.t

11,11 = 10 + a . 40

11,11 - 10 = 40a

a = 1,11 / 40

a = 0,028 m/s2

25

Sebuah pesawat terbang lepas landas dengan kecepatan 150 m/s, setelah 10 sekon dari keadaan diam. Jika sebelum lepas landas pesawat melakukan GLBB maka panjang landasan pesawat adalah...

a. 750 m

b. 800 m

c. 900 m

d. 1000 m

e. 1250 m

Diketahui:

vt = 150 m/s

vo = 0 m/s

t = 10 sekon

Ditanya:

st = ....?

Jawab:

vt = vo + a.t

150 = 0 + a.10

150 = 10a

a = 150 / 10 = 15 m/s

maka:

vt² = vo² + 2 a.st

150² = 0² + 2 . 15.st

22500 = 0 + 30.st

st = 22500 / 30 = 750 m

26

Benda bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s dipercepat 1 m/s². Saat benda kecepatannya 20 m/s, maka benda tersebut telah menempuh jarak perpindahan sebesar...

a. 50 m

b. 100 m

c. 150 m

d. 175 m

e. 200 m

Diketahui:

vo = 10 m/s

a = 1 m/s

vt = 20 m/s

Ditanya:

st = ....?

Jawab:

vt² = vo² + 2 a.st

20² = 10² + 2 . 1.st

400 = 100 + 2.st

400 – 100 = 2 st

300 = 2 st

st = 300 / 2 = 150 m

27

Apabila sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 5 m/s dan percepatan 2 m/s², setelah 10 sekon kecepatannya menjadi...

a. 2,5 m/s

b. 15 m/s

c. 25 m/s

d. 30 m/s

e. 150 m/s

Diketahui:

vo = 5 m/s

a = 2 m/s2

t = 10 sekon

Ditanya:

vt = ....?

Jawab:

vt = vo + a.t

vt = 5 + 2 .10

vt = 5 + 20

vt = 25 m/s

28

Sebuah perahu motor menyebrangi sungai dengan arah tegak lurus terhadap arah arus sungai. Kecepatan perahu motor dan kecepatan arus sungai 0,4 m/s dan 0,3 m/s. Jika lebar sungai 60 m, maka perpindahan perahu hingga sampai seberang adalah...

  1. 60 m
  2. 75 m
  3. 100 m
  4. 120 m
  5. 150 m

vperahu

vResultan

y r

α vsungai

x

Diketahui:

vp = 0,4 m/s

vs = 0,3 m/s

vp terhadap vs tegak lurus = 90o

ssungai = y = 60 m

Ditanya:

sperahu = r =....?

Jawab:

vR2 = vp2 + vs2

vR2 = 0,42 + 0,32

vR2 = 0,16 + 0,09

vR2 = 0,25

vR = √0,25

vR = 0,5 m/s

maka:

y / r = vp / vR

60 / r = 0,4 / 0,5

r = (60 x 0,5) / 0,4

r = 30 / 0,4

r = 75

sperahu = r = 75 meter

29

Seorang anak melempar batu dengan kecepatan awal 12,5 m/s dan sudut 30° terhadap horizontal. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², waktu yang diperlukan batu tersebut sampai ke tanah adalah...

  1. 0,40 s
  2. 0,60 s
  3. 1,25 s
  4. 1,60 s
  5. 2,50 s

Diketahui:

Gerak parabola.

vo = 12,5 m/s

α = 30o

g = 10 m/s2

Ditanya:

t = ….?

Jawab:

t = (2 vo.sin α) / g

t = (2 . 12,5 . sin 30o) / 10

t = (25 . 0,5) / 10

t = 12,5 / 10

t = 1,25 sekon

30

Sebuah perahu motor menyebrangi sungai dengan arah 60o terhadap arah arus sungai. Kecepatan perahu motor 3 m/s dan kecepatan arus sungai 2 m/s. Dengan adanya pengaruh arus sungai, maka besar kecepatan perahu menjadi....

  1. √4 m/s
  2. √5 m/s
  3. √9 m/s
  4. √13 m/s
  5. √19 m/s

vperahu

vResultan

α vsungai

Diketahui:

vp = 3 m/s

vs = 2 m/s

α vp terhadap vs = 60o

Ditanya:

vR = ….?

Jawab:

vR2 = vp2 + vs2 + 2vp.vs .cos α

vR2 = 32 + 22 + 2 . 3 . 2 .cos 60o

vR2 = 9 + 4 + 12 . 0,5

vR2 = 13 + 6

vR2 = 19

vR = 19 m/s

Tidak ada komentar:

Posting Komentar