Contoh Soalan Graf Gerakan Linear

13 Contoh Soalan Graf Gerakan Linear

1. Daripada graf di atas, apa yang menunjukkan objek dalam keadaan pegun ialah...
A. (1)
B. (2)
C. (3)
D. (4)
E. (5)
Perbincangan
Objek yang pegun ditunjukkan oleh garis mendatar yang berserenjang dengan paksi jarak (s). Garis lurus ini menunjukkan bahawa jarak kekal malar apabila masa meningkat.
Jawapan yang betul ialah C.

2. Gerakan suatu objek digambarkan oleh graf kedudukan (s) lawan masa (t) seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah. Bahagian graf yang menunjukkan objek dalam keadaan pegun ialah bahagian...
A. (1)
B. (2)
C. (3)
D. (4)
E. (5)
Perbincangan
Garis anak panah mendatar ke kanan = paksi masa (t). Apabila garis bergerak ke kanan, masa meningkat. Garis anak panah menegak ke atas = paksi kedudukan (s). Garisan naik, kedudukan meningkat. Objek berada dalam keadaan pegun, bermakna kedudukan objek itu tetap, iaitu tidak berubah.
(1) Graf 1 menunjukkan bahawa kedudukan objek meningkat dari semasa ke semasa (objek bergerak ke hadapan).
(2) Graf 2 menunjukkan kedudukan objek tetap dari semasa ke semasa (objek itu pegun atau tidak bergerak).
(3) Graf 3 menunjukkan bahawa kedudukan objek meningkat dari semasa ke semasa (objek bergerak ke hadapan).
(4) Graf 4 menunjukkan kedudukan objek yang semakin berkurangan dari semasa ke semasa (objek bergerak ke belakang).
(5) Graf 5 menunjukkan bahawa kedudukan objek meningkat dari semasa ke semasa (objek bergerak ke hadapan).
Jawapan yang betul ialah B.

3. Graf di bawah ialah graf GLBB, dengan v mewakili laju dan t mewakili masa. Magnitud pecutan objek daripada graf ialah...
A. 50 ms^-2
B. 25 ms^-2
C. 10 ms^-2
D. 5 ms^-2
E. 2,5 ms^-2
Perbincangan

4. Seorang lelaki menaiki kereta dari bandar A ke bandar B, seperti yang ditunjukkan dalam graf di bawah, paksi Y ialah komponen laju dan paksi X ialah komponen masa, jadi jarak yang dilalui oleh kenderaan itu semasa selang masa dari minit ke-30 hingga minit ke-60 ialah...
A. 10 km
B. 15 km
C. 20 km
D. 30 km
Timur 40 km
Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
Kelajuan (v) = 40 km/j
Selang masa (t) = 60 – 30 = 30 minit = 0,5 jam
Ditanya: Jarak yang dilalui
Jawapan:
Dari minit ke-30 hingga minit ke-60, kenderaan itugerakan linear seragam.
Jarak = laju x masa
Jarak = (40 km/j)(0,5 jam)
Jarak = 20 km
Jawapan yang betul ialah C.

5. Graf (vt) menunjukkan gerakan sebuah kereta dari keadaan pegun, kemudian bergerak sehingga ia berhenti selama 8 saat seperti yang ditunjukkan dalam gambar.
Jarak yang dilalui oleh kereta itu antara t = 5 s dan t = 8 s ialah…..
A. 60 m
B. 50 m
C. 35 m
D. 20 m
Timur 15 m
Perbincangan
Apa yang ditanya dalam soalan ini ialah jarak yang dilalui antara selang masa t = 5 saat hingga t = 8 saat.
Luas satah 1 = luas segi tiga CD = ½ (6-5)(40-20) = ½ (1)(20) = 10
Luas satah 2 = luas segi tiga DE = ½ (8-6)(20-0) = ½ (2)(20) = 20
Luas 3 = luas segi empat sama = (6-5)(20-0) = (1)(20) = 20

Jarak yang dilalui antara selang masa t = 5 saat hingga t = 8 saat:
10 + 20 + 20 = 50 meter
Jawapan yang betul ialah B.

6. Pemerhatian titisan minyak pada sebuah kereta yang memandu di jalan lurus digambarkan seperti dalam gambar.

Yang manakah menunjukkan kereta itu bergerak dengan pecutan malar ialah….
A. 1 dan 2
B. 1 dan 3
C. 1 dan 4
D. 2 dan 3
E. 2 dan 4
Perbincangan
(1) Pecutan malar (pecutan positif)
(2) Nyahpecutan malar (pecutan negatif)
(3) Pecutan malar kemudian halaju malar
(4) Pecutan malar kemudian nyahpecutan malar
Jawapan yang betul ialah A.

7. Graf laju (v) melawan masa (t) berikut memberikan maklumat tentang gerakan suatu objek.
Jarak yang ditempuh oleh objek tersebut dalam 5 saat terakhir ialah….
A. 100 m
B. 120 m
C. 130 m
D. 140 m
Timur 150 m
Perbincangan
Apa yang ditanya dalam soalan ini ialah jarak yang dilalui dalam 5 saat terakhir.
Luas 1 = luas segi tiga = ½ (6-5)(40-20) = ½ (1)(20) = 10
Luas satah 2 = luas segi empat tepat = (9-5)(20-0) = (4)(20) = 80
Luas 3 = luas segi tiga = ½ (10-9)(20-0) = ½ (1)(20) = 10

Jarak yang dilalui dalam 5 saat terakhir:
10 + 80 + 10 = 100 meter
Jawapan yang betul ialah A.

8. Graf v – t bagi sebuah kereta yang bergerak di GLBB ditunjukkan dalam gambar!

Pecutan yang sama berlaku dalam…
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
Perbincangan
Pecutan ialah kuantiti skalar, manakala halaju ialah kuantiti vektor. Pecutan sentiasa positif, manakala pecutan boleh menjadi positif atau negatif. Pecutan adalah positif jika halaju meningkat (arah halaju = arah pecutan), dan pecutan adalah negatif jika halaju berkurangan (arah halaju bertentangan dengan arah pecutan).
Salah satu formula GLBB:
v_t = v_o + pada —-> v_t - v_o = pada —-> a = v_t - v_o /t
Gunakan formula ini untuk mengira pecutan. Oleh kerana kita mengira pecutan, bukan pecutan, abaikan tanda negatif.
Laju AB = (25 – 20) / (20 – 0) = 5 / 20 = 1/4 = 0,25 m/s²
Laju BC = (45 – 25) / (40 – 20) = 20 / 20 = 1 m/s²
Kelajuan CD = (35 – 45) / (50 – 40) = 10 / 10 = 1 m/s²
Laju DE = (25 – 35) / (70 – 50) = 10 / 20 = 1/2 = 0,5 m/s²
Kelajuan EF = (0 – 25) / (90 – 70) = 25 / 20 = 5/4 = 1,25 m/s²
Jawapan yang betul ialah C.

9. Laju (v) objek yang bergerak dalam garis lurus melawan masa (t) adalah seperti yang ditunjukkan dalam graf v-t. Jarak yang dilalui oleh objek dalam 10 s ialah…
A. 5 m
B. 24 m
C. 80 m
D. 250 m
Timur 500 m
Perbincangan
Ia diketahui (data berdasarkan graf):
Halaju awal (v_o) = 0
Halaju akhir (v_t) = 20 m/s
Selang masa (t) = 4 saat
Ditanya:
Jarak yang dilalui dalam 10 saat?
Jawapan:
Tiga formula untuk gerakan linear yang dipercepatkan secara seragam (GLBB):
v_t = v_o + pada
s = v_o t + ½ pada²
v_t² = v_o² + 2 gandar
Huraian formula: v_t = halaju akhir, v_o = halaju awal, a = pecutan, t = selang masa, s = jarak yang dilalui
Kira pecutan (a):
v_t = v_o + pada
20 = 0 + satu (4)
20 = 4
a = 20 / 4
a = 5 m/s²
Kirakan jarak yang dilalui dalam 10 saat:
s = v_o t + ½ pada²
s = (0)(10) + ½ (5)(10)²
s = ½ (5)(100)
s = (5)(50)
s = 250 meter
Jawapan yang betul ialah D.

10. Jika suatu objek dilontar ke atas dari permukaan bumi, maka graf magnitud pecutan yang dialami oleh objek tersebut ialah...
Perbincangan
Apabila suatu objek dilontar ke atas dari permukaan Bumi, pecutan yang dialami oleh objek tersebut ialah pecutan graviti Bumi. Pecutan graviti Bumi ialah nilai malar 9,8 m/s.² dan arah pecutan graviti Bumi sentiasa menuju ke pusat Bumi.
Pecutan malar dicirikan oleh garis lurus yang selari dengan paksi-t dan berserenjang dengan paksi-a.
Jawapan yang betul ialah D.

11. Sebuah objek bergerak pada kelajuan seperti yang ditunjukkan dalam graf di bawah. Jarak yang dilalui oleh objek itu dalam 20 saat ialah….

1. 600m
2. 500m
3. 200m
4. 100m

Perbincangan
Jarak yang dilalui selama 0 – 10 saat = luas segi empat sama + luas segi tiga
Luas segi empat sama = (20-0)(10-0) = (20)(10) = 200 meter
Luas segi tiga = (1/2)(10-0)(40-20) = (1/2)(10)(20) = (5)(20) = 100 meter
Jarak yang dilalui dalam masa 0 – 10 saat = 200 meter + 100 meter = 300 meter
 
Jarak yang dilalui dalam 10 – 20 saat = luas segitiga
Luas segi tiga = (1/2)(20-10)(40-0) = (1/2)(10)(40) = (5)(40) = 200 meter

Jarak yang dilalui oleh objek dalam tempoh 0 – 20 saat:
300 meter + 200 meter = 500 meter

Jawapan yang betul ialah B.

12. Gerakan tiga objek, setiap satunya digambarkan dengan graf di bawah.
Pernyataan yang tepat untuk gerakan ketiga benda tersebut adalah….
Perbincangan
Graf objek 1 = Graf pecutan (a) dan masa (t)
Berdasarkan graf, objek itu bergerak dengan pecutan malar atau objek itu bergerak dengan pecutan malar. bergerak dalam garis lurus dengan pecutan malarPecutan malar ditunjukkan oleh garis lurus yang bersilang dengan paksi pecutan (a).

Graf objek 2 = Graf laju (v) dan masa (a)
Berdasarkan graf, objek bergerak pada kelajuan malar atau objek bergerak dalam garis lurus pada kelajuan malar. Kelajuan malar ditunjukkan oleh garis lurus yang bersilang dengan paksi halaju (v).

Graf objek 3 = Graf sesaran (x) dan masa (a)
Berdasarkan graf, nampaknya sesaran objek kekal malar. Ini bermakna objek tidak bergerak atau pegun. Objek pegun ditunjukkan oleh garis lurus yang bersilang dengan paksi sesaran (x).

Jawapan yang betul ialah A.

13. Kedudukan objek yang bergerak di sepanjang paksi-x ditunjukkan oleh graf berikut.
Graf menunjukkan bahawa objek bergerak pada kelajuan malar dalam selang masa antara….

1. 5 hingga 15 saat dan 25 hingga 35 saat
2. 0 hingga 5 saat dan 35 hingga 40 saat
3. 15 hingga 25 saat
4. 0 hingga 5 saat, 15 hingga 25 saat dan 35 hingga 40 saat

Perbincangan
5 hingga 15 saat dan 25 hingga 35 saat = jarak antara objek kekal malar atau objek masih
0 hingga 5 saat, 15 hingga 25 saat dan 35 hingga 40 saat = jarak objek sentiasa berubah secara tetap pada selang masa yang sama atau objek bergerak pada kelajuan malar.
Jawapan yang betul ialah D.

Sumber soalan:

Soalan Fizik Peperiksaan Kebangsaan untuk Sekolah Menengah Atas/Sekolah Menengah Vokasional

Soalan OSN Fizik Sekolah Menengah Rendah