Soal Dan Pembahasan Gerak Lurus - Fisika Dasar

Jawablah Soal ihwal Gerak Lurus diberikut ini dengan baik dan benar!

1. Rena berjalan ke Timur sejauh 80 m, kemudian berbalik arah ke Barat menempuh jarak 50 m. Perjalanan tersebut memerlukan waktu 50 s. Berapakah kelajuan rata-rata dan kecepatan rata-rata Rena dalam perjalanannya?

Penyelesaian:

Jarak total = AB + BC = 80 m + 50 m = 130 m

Perpindahan = AB – BC = AB – BC = 80 m – 50 m = 30 m

Kelajuan rata-rata =

Kecepatan rata-rata =

2. Sebuntut kucing bergerak pada lintasan garis lurus dan ditetapkan dalam persamaan x = 2t² + 5t – 3 (x dalam meter dan t dalam sekon). Berapakah kecepatan sesaat kucing pada t = 2 s?

Penyelesaian: Kecepatan sesaat ditentukan dengan mengambil Δ t sekecil mungkin pada t = 2 s,

maka x₁ = x pada t = 2 s, x₁ = 2 (2)² + 5 (2) – 3 = 15 m

Jika Δ t = 0,1 s, maka t ₂ = 2,1 s

x ₂ = 2 (2,1) ² + 5 (2,1) – 3 = 16,32 m

Kecepatan rata-rata =

Jika t ₁ = 0,01 s, maka t ₂ = 2,01 s

x ₂ = 2 (2,01) ² + 5 (2,01) – 3 = 15,1302 m

Kecepatan rata-rata =

Jika Δ t = 0,001 s, maka t ₂ = 2,001 s

x ₂ = 2 (2,001) ² + 5 (2,001) – 3 = 15,013002 m

Kecepatan rata-rata =

Dari tabel di atas, semakin kecil Δ t yang diambil, maka kecepatan rata-rata mendekati 13 m/s. Jadi, sanggup disimpulkan bahwa kecepatan sesaat kucing pada

t = 2 s ialah 13 m/s.

3. Kecepatan gerak sebuah kendaraan beroda empat berubah dari 10 m/s menjadi 16 m/s dalam selang waktu 3 sekon. Berapakah percepatan rata-rata kendaraan beroda empat dalam selang waktu tersebut?

Penyelesaian:

Diketahui:

v 1 = 10 m/s

v 2 = 16 m/s

Δ t = 3 s

Ditanya: = ... ?

Jawab:

4. Sebuah kendaraan beroda empat bergerak dengan kecepatan 72 km/jam. Pada jarak 18 km dari arah yang berlawanan, sebuah kendaraan beroda empat bergerak dengan kecepatan 90 km/jam. Kapan dan di manakah kedua kendaraan beroda empat tersebut akan berpapasan?

Penyelesaian:

Jarak kedua kendaraan beroda empat = PQ = 18 km = 18.000 m

Misal, titik R ialah titik di mana kedua kendaraan beroda empat tersebut berpapasan, maka:

PQ = PR + QR

melaluiataubersamaini:

PR = jarak tempuh kendaraan beroda empat 1

QR = jarak tempuh kendaraan beroda empat 2

Maka:

PQ = v₁ t + v₂ t

18.000 = (20t + 25t)

18.000 = 45 t

45 t = 18.000

t = 400 s

PQ = v₁ .t = (20 m/s)(400 s) = 8.000 m = 8 km

QR = v₂ .t = (25 m/s)(400 s) = 10.000 m = 10 km

Jadi, kedua kendaraan beroda empat tersebut berpapasan setelah 400 s bergerak, dan setelah kendaraan beroda empat pertama menempuh jarak 8 km atau setelah kendaraan beroda empat kedua menempuh jarak 10 km.

5. Sebuah kendaraan beroda empat mulai bergerak dari keadaan membisu dengan percepatan tetap 8 m/s ². Berapakah kecepatan kendaraan beroda empat setelah bergerak selama 6 sekon?

Penyelesaian:

Diketahui : v 0 = 0; a = 8 m/s 2 ; t = 6 s

Ditanya : v_t = ... ?

Jawab :

v_t = v 0 + at = 0 + (8 m/s 2 ) (6 s)

v_t = 48 m/s

6. Doni melempar sebuah bola dari puncak gedung apartemen setinggi 37,6 m. Tepat pada dikala yang sama Yusuf yang tingginya 160 cm berjalan mendekati kaki gedung dengan kecepatan tetap 1,4 m/s. Berapa jarak Yusuf dari kaki gedung sempurna pada dikala bola jatuh, kalau bola yang dijatuhkan tersebut sempurna terkena kepala Yusuf?

Penyelesaian:

Bola mengalami gerak jatuh bebas

v₀ = 0

a = -g = -9,8 m/s²

Jarak tempuh bola = 37,6 m – 160 cm = 37,6 m – 1,6 m = 36 m. Jadi, y = -36.

Jika waktu tempuh Yusuf sama dengan waktu jatuh bola, maka bola tersebut akan terkena kepala Yusuf. Yusuf mengalami gerak lurus beraturan dengan

v = 1,4 m/s, maka jarak Yusuf tiruanla dari kaki gedung adalah:

7. Sebuah bola dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan 60 m/s. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s² , tentukan:

a. waktu yang diharapkan bola untuk mencapai ketinggian maksimum,

b. kecepatan bola dikala datang di tanah,

c. waktu yang diharapkan bola untuk kembali ke tanah!

Penyelesaian:

a. Bola mengalami gerak vertikal ke atas, maka a = -g = -10 m/s² . Saat mencapai titik tertinggi, kecepatan bola ialah nol (v _t = 0), maka:

v _t = v ₀ + at

0 = v ₀ + at

b. Kecepatan pada dikala datang di tanah sama dengan kecepatan bola dikala di- lempar dari tanah, spesialuntuk saja tandanya menjadi negatif (-)

v _A = -v ₀ = -60 m/s (arah ke bawah)

c. Gerak bola pada dikala naik simetris dengan gerak bola dikala turun. Hal ini berarti waktu naik sama dengan waktu turun (t = 6 s), sehingga waktu yang diharapkan bola untuk kembali ke tanah adalah:

t_tot = 2t = 2(6) s = 12 s

8. Sebuah bola dilemparkan ke atas dengan kecepatan awal 30 m/s. Jika percepatannya ialah 10 m/s² ke bawah, berapa waktu yang dibutuhkan untuk mencapai titik tertingginya, dan berapakah jarak ke titik tertinggi itu?

Penyelesaian:

a. v = v₀ + at

0 = 30 m/s + (-10 m/s²)t

b. Δ x = v_rata-rata .t = (15 m/s)(3,0 s) = 45 m

Bagikan Artikel ini