직선 운동 문제의 예시

19 Contoh soal Gerak Lurus

1. Perhatikan grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) dari sebuah benda yang bergerak lurus. Besar perlambatan yang dialami benda adalah….
A. 2,5ms^-2
B. 3,5ms^-2
C. 4,0ms^-2
D. 5,0ms^-2
예: 6,0ms^-2
논의
AB = percepatan konstan (Gerak lurus berubah beraturan), BC = kecepatan konstan (Gerak lurus beraturan), CD = perlambatan konstan (Gerak lurus berubah beraturan).

정답은 A입니다.

2. Grafik di samping merupakan grafik sebuah benda yang bergerak lurus. Jarak yang ditempuh benda antara 0 sampai dengan 8 s adalah….
A. 72m
B. 64m
C. 48m
D. 24m
동쪽 12m
논의
Gunakan 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
평면 2의 면적 = 직사각형의 면적 = (8-4)(12-0) = (4)(12) = 48

Jarak tempuh selama selang waktu 8 sekon = 24 + 48 = 72 meter
정답은 A입니다.

3. Perhatikan grafik kecepatan v terhadap t untuk benda yang bergerak lurus berikut!
Jarak yang ditempuh selama 12 sekon adalah….
A. 8m
B. 10m
C. 12m
D. 24m
동쪽 36m
논의
Soal 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….

논의
알려진 바에 따르면:
Gerakan 1 = GLB
Kelajuan konstan (v) = 36 km/jam = 36 (1000 m) / 3600 s = 36.000 m / 3600 s = 10 m/s
시간 간격(t) = 5초
Gerakan 2 = GLBB dipercepat
초기 속도(v)_o) = kelajuan gerakan 1 = 10 m/s
Percepatan (a) = 1 m/s2
시간 간격(t) = 10초
Gerakan 3 = GLBB diperlambat
가속도(a) = -2 m/s²²
최종 속도(v)_t) = 0 m/s
Ditanya : Grafik yang menunjukkan perjalanan benda

답변 :
Grafik dapat ditentukan setelah diketahui kelajuan akhir gerakan 2 dan selang waktu gerakan 3.
Kelajuan akhir gerakan 2 :
v_t = v_o + 에서
v_t = 10 + (1)(10) = 10 + 10 = 20 m/s
Kelajuan akhir gerakan 2 (v_t) = kelajuan awal gerakan 3 (v_o) = 20 m/s
Selang waktu gerakan 3 :
v_t = v_o + 에서
0 = 20 + (-2)(t)
0 = 20 – 2t
20 = 2t
t = 20 / 2
t = 10초

Amati grafik di atas.
Gerakan 1 : Benda bergerak dengan kelajuan konstan 10 m/s selama 5 sekon
Gerakan 2 : Benda dipercepat selama 10 sekon hingga kelajuannya mencapai 20 m/s
Gerakan 3 : Benda diperlambat selama 10 sekon hingga berhenti.
Grafik yang sesuai adalah grafik pada jawaban B.
정답은 B입니다.

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….

논의
알려진 바에 따르면:
Gerakan 1 = GLB
Kelajuan konstan (v) = 5 m/s
시간 간격(t) = 10초
Gerakan 2 = GLBB dipercepat
초기 속도(v)_o) = kelajuan gerakan 1 = 5 m/s
Percepatan (a) = 1 m/s2
시간 간격(t) = 5초
Gerakan 3 = GLBB diperlambat
최종 속도(v)_t) = 0 m/s
Jarak tempuh total (s) = 137,5 m/s
Ditanya : Grafik yang menunjukkan perjalanan benda
답변 :
Jarak tempuh gerakan 1 :
s = vt = (5)(10) = 50미터
Jarak tempuh gerakan 2 :
s = v_o t + ½ at² = (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.
v_t = v_o + 에서
v_t = 5 + (1)(5) = 5 + 5 = 10 m/s
Kelajuan akhir gerakan 2 (v_t) = kelajuan awal gerakan 3 (v_o) = 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 :
v_t² = v_o² + 2축
0² = 10² + 2 a (50)
0 = 100 + 100 a
100 = -100 a
a = – 100 / 100
a = – 1 m/s²
Selang waktu gerakan 3 :
v_t = vo + at
0 = 10 + (-1) t
0 = 10 – t
t = 10초
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.
정답은 D입니다.

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. 5초
B. 10초
C. 17초
D. 25초
E. 35초
논의
알려진 바에 따르면:
v_o = 36 km/jam = 36000 m / 3600 s = 10 m/s
v_t = 72 km/jam = 72000 m / 3600 s = 20 m/s
s = 150미터
Ditanya : waktu tempuh (t) ?
답변 :
Terdapat tiga rumus gerak lurus berubah beraturan (glbb) :
v_t = v_o + 에서
s = vo t + ½ a t²
v_t² = v_o² + 2축
Berdasarkan 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.
v_t² = v_o² + 2축
20² = 10² + 2 a (150)
400 = 100 + 300 a
400 – 100 = 300
300 = 300 a
에이 = 300 / 300
a = 1 m/s²
Hitung selang waktu (t) menggunakan rumus ke-1.
v_t = v_o + 에서
20 = 10 + (1) t
20 – 10 = t
t = 10초
정답은 B입니다.

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!
논의
알려진 바에 따르면:
초기 속도(v)_o) = 20 m/s
최종 속도(v)_t) = 0 m/s
시간 간격(t) = 5초
질문: 이동 거리(초)
답변 :
Terlebih dahulu hitung perlambatan mobil :
v_t = v_o + 에서
0 = 20 + a 5
-20 = 5a
a = -20/5
a = -4 m/s²
Hitung jarak yang ditempuh mobil :
s = v_o t + 1/2에서²
s = (20)(5) + 1/2 (-4)(5)2 = (20)(5) + (-2)(25)
s = 100 – 50
s = 50미터
Jarak yang ditempuh mobil adalah 50 meter.

8. 다음 그림을 보세요.

Jarak yang ditempuh benda pada waktu t = 40 sekon adalah…

A. 100m

B. 160m

C. 220m

D. 280m

동쪽 320m

논의

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

정답은 D입니다.

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. 200m

B. 260m

C. 300m

D. 400m

동쪽 470m

논의

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

정답은 C입니다.

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….

논의

알려진 바에 따르면:
Gerakan 1 = GLB
Kelajuan konstan (v) = 36 km/jam = 36 (1000 m) / 3600 s = 36.000 m / 3600 s = 10 m/s
시간 간격(t) = 5초
Gerakan 2 = GLBB dipercepat
초기 속도(v)_o) = kelajuan gerakan 1 = 10 m/s
가속도(a) = 1 m/s²²
시간 간격(t) = 10초
Gerakan 3 = GLBB diperlambat
가속도(a) = -2 m/s²²
최종 속도(v)_t) = 0 m/s
Ditanya : Grafik yang menunjukkan perjalanan benda
답변 :

Grafik dapat ditentukan setelah diketahui kelajuan akhir gerakan 2 dan selang waktu gerakan 3.
Kelajuan akhir gerakan 2 :
v_t = v_o + 에서
v_t = 10 + (1)(10) = 10 + 10 = 20 m/s

Kelajuan akhir gerakan 2 (v_t) = kelajuan awal gerakan 3 (v_o) = 20 m/s
Selang waktu gerakan 3 :
v_t = v_o + 에서
0 = 20 + (-2)(t)
0 = 20 – 2t
20 = 2t
t = 20 / 2
t = 10초

Amati grafik di atas.
Gerakan 1 : Benda bergerak dengan kelajuan konstan 10 m/s selama 5 sekon
Gerakan 2 : Benda dipercepat selama 10 sekon hingga kelajuannya mencapai 20 m/s
Gerakan 3 : Benda diperlambat selama 10 sekon hingga berhenti.
Grafik yang sesuai adalah grafik pada jawaban B.
정답은 B입니다.

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….

논의
알려진 바에 따르면:
Gerakan 1 = GLB
Kelajuan konstan (v) = 5 m/s
시간 간격(t) = 10초
Gerakan 2 = GLBB dipercepat
초기 속도(v)_o) = kelajuan gerakan 1 = 5 m/s
가속도(a) = 1 m/s²²
시간 간격(t) = 5초
Gerakan 3 = GLBB diperlambat
최종 속도(v)_t) = 0 m/s

Jarak tempuh total (s) = 137,5 m/s
Ditanya : Grafik yang menunjukkan perjalanan benda
답변 :
Jarak tempuh gerakan 1 :
s = vt = (5)(10) = 50미터
Jarak tempuh gerakan 2 :
s = v_o t + ½ at² = (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.

v_t = v_o + 에서

v_t = 5 + (1)(5) = 5 + 5 = 10 m/s

Kelajuan akhir gerakan 2 (v_t) = kelajuan awal gerakan 3 (v_o) = 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 :

v_t² = v_o² + 2축

0² = 10² + 2 a (50)

0 = 100 + 100 a

100 = -100 a

a = – 100 / 100

a = – 1 m/s²

Selang waktu gerakan 3 :

v_t = v_o + 에서

0 = 10 + (-1) t

0 = 10 – t

t = 10초

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.

정답은 D입니다.

게락 루루스

12.

Grafik di samping merupakan grafik sebuah benda yang bergerak lurus. 거리 yang ditempuh benda antara 0 sampai dengan 8 s adalah….

A. 72m
B. 64m
C. 48m
D. 24m
동쪽 12m

논의
Gunakan 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
평면 2의 면적 = 직사각형의 면적 = (8-4)(12-0) = (4)(12) = 48

Jarak tempuh selama selang waktu 8 sekon = 24 + 48 = 72 meter
정답은 A입니다.

13.

Perhatikan grafik 속도 v terhadap t untuk benda yang bergerak lurus berikut!
Jarak yang ditempuh selama 12 sekon adalah….

A. 8m
B. 10m
C. 12m
D. 24m
동쪽 36m

논의
Soal ini mirip seperti soal sebelumnya. Jika pada soal sebelumnya ditanyakan jarak tempuh selama 10 sekon, pada soal ini ditanya jarak tempuh selama 12 sekon.
평면 1의 면적 = 삼각형의 면적 = ½(2-0)(4-0) = ½(2)(4) = 4
평면 2의 면적 = 직사각형의 면적 = (6-2)(4-0) = (4)(4) = 16
평면 3의 면적 = 삼각형의 면적 = ½(8-6)(4-0) = ½(2)(4) = 4
평면 4의 면적 = 삼각형의 면적 = ½(10-8)(4-0) = ½(2)(4) = 4
평면 5의 면적 = 정사각형의 면적 = (12-10)(4-0) = (2)(4) = 8

Jarak tempuh selama selang waktu 10 sekon = 4 + 16 + 4 + 4 + 8 = 36 meter
정답은 D입니다.

질문 출처:

고등학교/직업고등학교 물리 국가시험 문제

등속 직선 운동 문제의 예시
14. Sebuah mobil bergerak lurus dengan kelajuan tetap 10 m/s. Tentukan jarak tempuh mobil setelah bergerak selama 10.
논의
일정한 속도 10m/s는 자동차가 1초마다 10m를 이동한다는 것을 의미합니다.
Setelah 2 sekon, sepeda motor bergerak sejauh (2)(10) = 20 meter,
Setelah 3 sekon, sepeda motor bergerak sejauh (3)(10) = 30 meter,
Setelah 10 sekon, sepeda motor bergerak sejauh (10)(10) = 100 meter.
Pelajari lebih lanjut di halaman contoh soal gerak lurus beraturan

등가속도 직선 운동의 예
15. Suatu benda pada mulanya diam bergerak dengan percepatan tetap sebesar 5 m/s²5초 후의 속도와 이동 거리를 구하세요.
논의
(a) Kelajuan setelah 5 sekon
Percepatan tetap sebesar 5 m/s² artinya kelajuan bertambah 5 m/s setiap 1 sekon. Setelah 2 sekon, kelajuan bertamba menjadi 10 m/s. Setelah 5 sekon, kelajuan bertambah menjadi 25 m/s.
(b) Jarak tempuh setelah 5 sekon
알려진 바에 따르면:
초기 속도(v)_o) = 0 (benda pada mulanya diam).
가속도(a) = 5 m/s²²
시간 간격(t) = 5초
질문: 이동 거리(초)
답변 :
s = v_o t + ½ at² = (0)(5) + ½ (5)(5²) = 0 + (2,5)(25) = 62,5 meter
Jarak tempuh setelah 5 sekon adalah 62,5 meter.

16. Mobil bermassa 400 kg bergerak lurus dengan kecepatan awal 72 km/jam. Setelah menempuh jarak 100 meter kecepatan mobil menjadi 108 km/jam. Waktu tempuh mobil adalah …
A.  1 sekon
B.  2 sekon
C.  3 sekon
D.  4 sekon
E.  5 sekon
논의
알려진 바에 따르면:
v_o = 72 km/jam = (72)(1000 m) / 3600 s = 20 m/s
v_t = 108 km/jam = (108)(1000 m) / 3600 s = 30 m/s
s = 100미터
Ditanya : selang waktu (t) ?
답변 :

17. Grafik di samping melukiskan gerak sebuah mobil yang bergerak lurus berubah beraturan. Jarak yang ditempuh mobil selama 8 sekon adalah ….

A. 40m
B. 60m
C. 80m
D. 100m
동쪽 120m
논의
알려진 바에 따르면:
v_o = 10m/s
v_t = 20m/s
t = 8초
Ditanya : Jarak tempuh (s) ?
답변 :

정답은 E입니다.

18. Grafik di samping merupakan grafik sebuah benda yang bergerak lurus. Jarak yang ditempuh benda antara 0 sampai dengan 6 sekon adalah ….

A.  40 m
B.  45 m
C.  50 m
D.  55 m
E.  60 m
논의
Jarak tempuh = luasan grafik (s = v t)
Jarak tempuh 1 = ½ (10)(3) = (5)(3) = 15 meter
Jarak tempuh 2 = (10)(6-3) = (10)(3) = 30 meter
Jarak tempuh total :
15미터 + 30미터 = 45미터
Jawaban yang benar adalah B

Pelajari lebih lanjut di halaman contoh soal gerak lurus berubah beraturan

자유낙하 운동의 예
19. Buah mangga terlepas dari tangkainya dan tiba di tanah setelah 2 detik. Kelajuan buah mangga ketika menyentuh tanah adalah… g = 10 m/s²
논의
Jika percepatan gravitasi = 10 m/s² maka buah mangga atau benda apapun yang jatuh bebas mengalami pertambahan kelajuan sebesar 10 m/s setiap 1 sekon. Setelah 2 sekon, kelajuan buah mangga adalah 20 m/s.
Pelajari lebih lanjut di halaman 자유낙하 운동의 예