Kinematika Linier

Bab 2 Kinematika SMA Linier MATERI 2 KINEMATIKA LINIER

Standar Kompetensi : Menerapkan Menerapkan konsep dan prinsip dasar kinematika dan dinamika benda titik. Kinematika adalah ilmu yang mempelajari gerak tanpa meninjau penyebabnya. penyebabnya. Gerak lurus adalah gerak yang lintasannya berupa garis lurus.

A. Ja Jara rak k dan dan Perp Perpin inda daha han n Jarak : panjang garis lurus yang menghubungkan dua tempat (titik). Perpindahan Perpindahan : selisih antara kedudukan kedudukan akhir dengan kedudukan awal. A -5 •

•

-4

-3

-2

B -1

0

1

2

3

4

5

Jarak yang ditempuh A = 3 Jarak yang ditempuh B = 4 Perpindahan Perpindahan A = -5 – (-2) = -3 Perpindahan Perpindahan B = 5 – 1 =4

B. Kecepatan dan Laju a.

Kece Kecepa pata tan n dan dan laju laju tet tetap ap

L

B S

A

Kecepatan =

perpindahan waktu

v

⇒

=

s t

Laju (speed) : panjang lintasan tiap satuan waktu. Secara matematis : Kelajuan = b.

panjang l int int asan

⇒

waktu

v

=

L t

Kecep Kecepata atan n dan kelaj kelajuan uan rata-r rata-rata ata.. – Kecepatan rata-rata : perubahan perpindahan perpindahan dibagi waktu yang diperlukan.

v

=

FISIKA SMA / MA / SMK

∆S ∆t

=

S2 t2

S1 − t1 −

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Kelajuan rata-rata : perubahan panjang lintasan dibagi waktu yang diperlukan.

– c.

Kece Kecepa pata tan n rel relat atif if A terhadap B ⇒

VAB = VA – VB

C. Pe Perc rce epat atan an Percepatan = perubahan kecepatan tiap selang waktu

a=

∆v ∆t

=

v2 t2

− −

v1 t1

D. Ger Gerak ak Lu Lurus rus Ber Beratu aturan ran Ciri-ciri Gerak Lurus Beraturan : • lintasan lurus • kecepatan tetap • percepatan = 0 Kecepatan

Vt

=

vo

≠

Jarak

:

0 :

t

= So + v . t

Keteragan : vt = kecepatan setelah t satuan waktu vo = kecepatan mula-mula St = jarak setelah t satuan waktu So = jarak mula-mula

Grafik Jarak = luas dibawah kurva v dan t. S

v v1

S S

0

t1

o

t

t

Contoh soal : 1) Dua titik berjarak berjarak 30 30 m, Ani dan dan Budi Budi berja berjalan lan dari dari titik titik berlai berlainan nan denga dengan n kecep kecepatan atan masing-masing 2 m/s dan 3 m/s maka kedua anak bertemu setelah … . Penyelesaian : SA + SB = 30 m S M A R T S O L U T IO N VA tA + VB tB = 30 karena tA = tB SAB t(V + V ) = 30 A B t = vA + vB

t=

30 5

= 6 detik 2) Sebuah Sebuah kereta kereta api panjangny panjangnya a 120 m menyeb menyeberan erangi gi jembatan jembatan yang panjangn panjangnya ya 80 m. Jika kecepata kecepatan n kereta kereta 72 km/jam, km/jam, maka lama kereta kereta di atas jembatan jembatan adalah ... . Penyelesaian : FISIKA SMA / MA / SMK


Bab 2 Kinematika SMA Linier S M A R T S O L U T IO N

t

=

=

k +  j

=

v

120

+80

20

200 20

= 10 detik

S O A L - S O A L L A T IH A N

1.

Perha Perhatik tikan an gamba gambarr ber beriku ikutt :

-3 B

-2

0 O

-1

1

2

3 A

Besar perpindahan OAB adalah … . A. 9 satuan B. –9 satuan C. 6 satuan D. 3 satuan E. –3 satuan 2. Grafi rafik k perpin rpinda dah han sebagai agai fun fungsi wakt waktu u dari dari sebu sebuah ah part partik ikel el seba sebaga gaii berikut : s

C

B O

A

B. C. D. E.

D t

Partikel saat diam dan bergerak dengan ke-ce ke-cepat patan an paling paling besar besar ditun ditunjuk jukkan kan oleh garis … A. OA dan AB B. OA dan BC C. OA dan CD D. AB dan BC E. BC dan CD

5. Jarak Jarak yang yang ditem ditempuh puh sebuah sebuah partik partikel el yang yang berge bergerak rak selam selama a 10 menit menit dengan kecepatan 20 cm/detik adalah ... . A. 2 m B. 12 m C. 120 m D. 200 m E. 1200 m 6. Dua Dua oran orang g pela pelari ri,, Badu Badu star startt lebi lebih h dahulu, setelah 8 detik Amir start. Badu berla berlari ri denga dengan n kece kecepa patan tan 6 m/deti m/detik, k, Amir kecepata kecepatan n larinya larinya 10 m/detik. m/detik. Waktu yang diperlukan Amir mengejar Badu adalah ... . A. 6 detik B. 10 detik C. 12 detik D. 24 detik E. 48 detik 7.

Pada Pada jara jarak k 5 km dari dari stas stasiu iun n kere kereta ta bergerak bergerak dengan dengan kecepata kecepatan n tetap tetap 72 km/jam selama 30 menit. Posisi kereta pada akhir detik tersebut… . A. 36 km B. 41 km C. 46 km D. 50 km E. 60 km

8.

Sebuah mobil bergerak dari kota P pada jam jam 07.00 07.00 WIB deng dengan an kelaj kelajuan uan rataratarata 20 m/s menuju kota Q yang berjarak berjarak 360 Km maka mobil sampai di kota Q pada jam … . A. 09.00 B. 10.00 C. 11.30

3.

Sebuah titik materi bergerak lurus dan menempuh menempuh 40 cm dalam detik pertama, 60 cm dalam detik kedua dan 50 cm dalam detik ketiga. Kece Kecepa pata tan n rata rata-r -rat ata a dala dalam m 3 deti detik k pertama … . A. 30 cm s–1 D. 50 cm s–1 B. 40 cm s–1 E. 60 cm s–1 C. 45 cm s–1

4.

Sebu Sebuah ah mobil mobil berge bergerak rak deng dengan an kecepat kecepatan an 108 km/jam, km/jam, mendahul mendahului ui sepeda sepeda motor motor yang yang kecepat kecepatanny annya a 72 km/ja m/jam. m. Kec Kecepata atan rela relattif mobil obil terhadap sepeda sepeda motor adalah … . A. 0 m/s


5 m/s 10 m/s 20 m/s 30 m/s


D. 12.00 E. 13.30

E.

30 m/s

10. Rina dan Reiga berlari saling mendekati. Rina dengan kecepatan 2 m/s setelah 5 sekon Reiga berlari berpapasan dengan Rina maka jarak antara Rina dan Reiga sebelum berlari adalah ... . A. 21 m B. 24 m C. 25 m D. 28 m E. 31 m

9. Jarak antara kota A dan kota B adalah 450 Km mobil Didik bergerak dari kota B deng dengan an laju laju tetap tetap 36 km/ja km/jam m menuj menuju u kota A, dalam waktu yang sama Yanto dari kota A menuju kota B dan berpapasan setelah mereka bergerak 5 jam. Maka laju mobil Yanto adalah ... . A. 10 m/s B. 15 m/s C. 20 m/s D. 25 m/s

5. Ger Gerak ak Luru Lurus s Beru Berubah bah Ber Beratu aturan ran Ciri-ciri GLBB : • Lintasan berupa garis lurus • Kecepatan berubah beraturan • Percepatannya tetap GLBB ada dua macam :

1. 2.

GLBB dipercepat

→

GLBB diperlambat

Grafik GLBB dipercepat v

v

→

a positif a negatif

d i p e r lal a m b a t v

o

t

t

S

S

t

t

vt = vo + at S t = S o + v o t + 1at2 2 v t2 = v o 2 + 2 . a . S 6. Ge Gera rak k Ve Vert rtik ikal al a.

Gera Gerak k ver verti tika kall ke bawa bawah h vo -

h FISIKA SMA / MA / SMK

vt

Kecepatan : vt = vo + gt Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Bab 2 Kinematika SMA Linier Jarak vertikal (tinggi) :

-

h = vo.t + ½ gt2

vt2 = vo2 – 2 gh

atau

vt2 = vo2 + 2 gh b. Gera Gerak k Ver Verti tika kall ke ke ata atas s

V

t

vt = vo – gt h = vo.t – ½ .g.t 2

h V

o

Contoh Soal : 1) Sebu Sebuah ah mob mobil il mula mula-m -mul ula a diam, diam, sete setela lah h 8 deti detik k kece kecepa pata tann nnya ya 72 72 km/ja km/jam. m. Maka jarak yang ditempuh pada saat itu adalah ... . Penyelesaian : vt = vo + a t 20 = 0 + a . 8 a = 2,5 m/s2 St = vot +

1

at2

2

=0.8+

1

. 2,5 . 64

2

= 80 m 2)

v ( m /s ) B A

6 2 10

t(s)

Dari grafik di atas mobil B menyusul mobil A setelah menempuh jarak … . Penyelesaian : SA = SB GLB GLBB vA t = voBt +

1 2

aB

S = vA t = 6 . 20 = 120 m

S M A R T S O L U T IO N S

S t = =2 t . v AB sama

vA + vB

2

t

6t = 2t +

1 2

.

4 10

S = 2 . 10 . 6 = 120 m

2

t 60 = 20 + 2t t = 2 sekon



S O A L - S O A L L A T IH A N

1.

2.

3.

Mobil Mobil berge bergerak rak denga dengan n kece kecepat patan an 50 m/s kemudian direm hingga kecepat kecepatanny annya a 20 m/s selama 5 detik. detik. Jarak yang ditempuh selama pengereman … . A. 25 m D. 100 m B. 40 m E. 175 m C. 50 m

4.

v (m s


-1

)

8

Sebuah sepeda motor bergerak dengan kecepatan 72 km/jam. Kemudian direm sehi sehing ngga ga samp sampai ai berh berhe enti nti sete setela lah h menempu menempuh h jarak 40 m. Berapa Berapa waktu waktu yang diperlukan ? A. 4 detik B. 5 detik C. 8 detik D. 10 detik E. 12 detik Sebuah Sebuah partik partikel el dalam dalam keadaa keadaan n diam, diam, karen rena men mendapatkan sua suatu gaya sehing sehingga ga bergera bergerak k dan menempu menempuh h 40 cm, kecepatan partikel menjadi 80 cm/s. Maka besar percepatan partikel … . A. 0,2 m/s2 B. 0,4 m/s2 C. 0,8 m/s2 D. 1,6 m/s2 E. 3,2 m/s2

Sebuah mob mobil dari ari kea keadaan aan dia diam bergerak sehingga mempunyai grafik v terha terhadap dap t sepe seperti rti gamba gambarr di bawah. bawah. Jarak yang ditempuh selama 10 sekon adalah … .

4

0

4

A. B. C. D. E. 5.

6

10

t (d e tik )

40 m 60 m 100 m 200 m 240 m

v(ms –1 ) A 3

B

0 2 4 6 t (s) Grafik v – t mobil A dan B seperti gambar. Mobil A aka akan menyusul B setelah bergerak … . A. 6 s D. 12 s B. 8 s E. 14 s C. 10 s 6.

Sebuah Sebuah kereta api dari keadaan keadaan diam berge bergerak rak diperc dipercep epat at selam selama a 4 menit menit dengan percepatan konstan, kemudian dengan kecepatan terakhir yang dicapai berge bergerak rak lurus lurus berat beratura uran n selama selama 0,8 jam. Kalau jarak yang ditempuh kereta api itu seluruhnya seluruhnya 20 kilomete kilometer, r, maka percepatan selama 4 menit adalah … . A. 0,5 km/menit2 B. 5,0 km/menit2 C. 0,55 km/menit2 D. 1,0 km/menit2 E. 0,10 km/menit2

7.

Suatu benda dilepaskan dari ketinggian 150 150 m tanp tanpa a kece kecepa pata tan n awal awal,, bila bila perc percep epat atan an grav gravit itas asii bumi bumi 10 m/s m/s2, maka maka wakt waktu u yang yang dipe diperl rluk ukan an untu untuk k mencapai 25 m adalah … . Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Bab 2 Kinematika SMA Linier A. B. C. D. E.

2,5 detik 3 detik 4 detik 5 detik 10 detik

8.

Benda jatuh bebas dari ketinggian 125 m besar kecepatannya sesaat sampai di tanah … A. 12,5 m/s B. 20 m/s C. 25 m/s D. 50 m/s E. 60 m/s

9.

Sebu Sebuah ah bola bola dile dilemp mpar ar ke atas atas,, pada pada ketingg ketinggian ian 35 meter meter bola mempunya mempunyaii kece kecepa pata tan n 30 m/s. Jika g = 10 m/s m/s2 maka maka tingg tinggii maksim maksimum um yang yang dicapa dicapaii bola … . A. 50 m B. 80 m C. 150 m D. 300 m E. 350 m

10. Satu Satu detik detik setela setelah h bom A dijatu dijatuhk hkan, an, maka bom B dijatuhkan. Sedang bom C dijatuhkan dua detik setelah bom B. jika ketiga bom dijatuhkan tanpa kecepatan awal, maka pada saat bom C dijatu dijatuhka hkan, n, bom A sudah sudah mene menempu mpuh h jarak … . A. 25 meter B. 35 meter C. 45 meter D. 55 meter E. 90 meter 11. Benda Benda A jatuh bebas pada ketingg ketinggian ian 400 m. Tepat di bawah A, B ditem ditembak bakkan kan verti vertikal kal ke atas atas deng dengan an kece kecepa pata tan n 200 200 m/de m/det. t. Bila Bila A dan dan B berge bergerak rak bersa bersamaa maan n dimana dimana A dan B bertemu dari permukaan tanah … . A. 70 m B. 75 m C. 80 m D. 100 m E. 380 m 12. Sete Setela lah h air air huja hujan n jatu jatuh h pada pada kaca kaca jend jendela ela sampin samping g sebua sebuah h mobil mobil yang yang sed sedang ang berjal rjalan an dengan gera gerak kan dipercep dipercepat. at. Tetesan Tetesan air hujan hujan tersebut tersebut menga mengalir lir ke bawah bawah dan membe membentu ntuk k O sud sudut 45 deng dengan an vert vertik ikal al,, maka maka percepatan percepatan mobil tersebut adalah … . (g = 10 m/s2) A. 5 2 m/s2 B. 5 m/s2 C. 10 3 m/s2 FISIKA SMA / MA / SMK


D. 20 m/s2 E. 10 m/s2

13. Suatu Suatu bend benda a dilem dilempar parkan kan verti vertikal kal ke atas atas dari dari perm permuk ukaa aan n bumi bumi deng dengan an kece kecepa pata tan n awal awal vo m/s. percepa percepatan tan grav gravit itas asii g. Ting Tinggi gi maks maksim imum um yang yang dicapai h. Jika benda tersebut dile dilemp mpar arka kan n vert vertik ikal al ke atas atas dari dari permukaa permukaan n planet planet dengan dengan percepat percepatan an grav ravita itasi di plan lanet 2 g, tingg inggii maksimum di planet adalah … . A. 0,25 h B. 0,50 h C. h D. 2,0 h E. 4,0 h 14. Untuk mengukur dalamnya sumur tua. Sebuah batu dijatuhkan ternyata bunyi deburan air 31/15 detik dari saat batu dijatuhkan. Jika g = 10 m/s2 dan cepat rambat bunyi di udara 300 m/s kedalaman sumur adalah ... . A. 16 m B. 18 m C. 20 m D. 25 m E. 50 m 15. Sebuah peluru ditembakkan vertikal ke atas dari sebuah menara yang tingginya 225 meter, jika peluru sampai tanah selam selama a 15 detik detik (g = 10 10 m/s m/s2) maka kecepatan atan peluru luru saa saat lep lepas dari ari senapan adalah ... . A. 40 m/s B. 60 m/s C. 80 m/s D. 100 m/s E. 120 m/s 16. Sebuah Sebuah benda benda meluncu meluncurr seperti seperti pada gambar dari ketinggian 30 m. Agar jarak jatuh X maksimum maka tinggi h adalah ... .

h x A. 25 m B. 20 m C. 15 m


D. 10 m E. 5 m


Bab 2 Kinematika SMA Linier S O A L E S S A I

1.

Sebuah Sebuah benda benda berger bergerak ak seperti seperti grafik grafik di bawah bawah pada sumbu sumbu x dari titik titik awal nol nol dalam daerah A, B, C dan D. v

(m /s ) B

4 A

C 18 4

10

14

t (s)

D - 4 a. bagaimana bagaimana analisa analisa gerak gerak pada grafik tersebu tersebut. t. b. bera berapa pa jara jarak k yang yang dit ditem empu puh h c. bera berapa pa per perpi pind ndah ahan an ben benda da 2.

Sebu Sebuah ah mobi mobill mula mula-m -mul ula a diam diam sete setela lah h berg berger erak ak 8 deti detik k kece kecepa pata tann nnya ya 36 km/j km/jam am dengan percepatan tetap. Tentukanlah Tentukanlah : a. perc percep epat atan an mobi mobill b. jarak jarak yang yang ditem ditempu puh h selam selama a 8 det detik ik

3.

Sebuah Sebuah sepeda sepeda motor balap mula-mul mula-mula a diam kemudian kemudian dipercep dipercepat at dengan dengan percepatan percepatan konstan dan bergerak dengan kecepatan 20 m/s setelah menempuh jarak 40 meter. Tentukanlah Tentukanlah : a. perc percep epat atan an moto motorr b. jarak jarak yang yang dite ditempu mpuh h sete setelah lah 5 detik detik

4.

Sebuah Sebuah benda benda A mengalam mengalamii jatuh bebas bebas dari dari ketinggia ketinggian n 45 meter. meter. Pada saat saat yang sama sama peluru B ditembakkan vertikal ke atas di bawah A. Pada saat peluru mengenai benda, tentukanlah tentukanlah … a. ting tinggi gi ked kedua ua bend benda a b. wakt waktu u samp sampai ai bert bertem emu u c. arah arah dan dan kec kecep epat atan an pel pelur uru u

5. Grafik di bawah ini menunjukkan menunjukkan hubungan kecepatan kecepatan (v) dan waktu (t) dari dua mobil A dan B pada lintasan dan arah yang sama. Jika tan = 2 m/s2, tentukan … . a. waktu waktu yang yang dibut dibutuhka uhkan n mobil mobil B menyusu menyusull mobil mobil A. b. jarak jarak yang yang dite ditempu mpuh h pada pada saat saat tersus tersusul. ul. v (m /s ) B A 20 10

β 0


t(s)


Kinematika Linier

Recommend Documents