Gerak Lurus GLB – GLBB Lintasan Mendatar

fisika123.com_ Artikel kali ini membahas beberapa soal berkaitan dengan gerak lurus lengkap dengan penyelesaian jawaban. Termasuk di antaranya gerak lurus beraturan maupun gerak lurus berubah beraturan. Materi fisika untuk kelas 10 SMA.

Untuk soal-soal berikut ini khusus dibahas gerak lurus dengan lintasan mendatar atau horizontal, jadi tidak termasuk gerak jatuh bebas dan gerak vertikal ke atas.

Soal No. 1
Sebuah benda bergerak dengan kelajuan 0,8 cm/s. Jarak yang ditempuh benda selama 1 tahun adalah….(gunakan 1 tahun = 365 hari)
A. 223,5 km
B. 232,5 km
C. 235,3 km
D. 252,3 km
E. 253,2 km

Pembahasan
Soal ini bisa diselesaikan dengan mengubah mengonversi satuan kelajuan benda saja yaitu dari cm/s menjadi km/tahun, secara otomatis sudah terlihat jarak yang ditempuh selama 1 tahun.

Perlu diingat konversi satuan berikut:
1 cm = 10 – 5 km
1 s = [ 1 :  (365 x 24 x 3600) ] tahun

Sehingga:

Terlihat bahwa benda menempuh jarak 252,3 km dalam 1 tahun.
Jawaban: D. 252,3

Soal No. 2
Saat t = 0 s, sebuah partikel berada pada titik (12 m, 5 m) pada suatu sumbu koordinat Cartesius. Partikel kemudian bergerak dengan kelajuan tetap 0,3 m/s ke arah kiri. Koordinat partikel tersebut di akhir detik ke-10 adalah….(fisika123.com)
A. (5, 9) m
B. (5, 15) m
C. (9, 5) m
D. (15, 5) m
E. (15, 9) m

Pembahasan

Gerak lurus beraturan pada sumbu cartesian.

Benda bergerak ke arah kiri, posisi pada sumbu y tidak mengalami perubahan atau y = 5 meter sehingga pilihan jawaban tersisa C dan D saja, di mana secara logis pilihan akan jatuh di angka yang lebih kecil dari 12 yaitu 9 atau pilihan C

Lokasi pada sumbu x pastinya digunakan rumus GLB, tanda positif di dalam rumus jika gerakan ke kanan, tanda negatif untuk gerakan ke kiri:
x = xo – vt
x = 12 – (0,3)(10)
x= 12 – 3 = 9 meter
Jadi koordinat nya yang adalah (9, 5) meter.
Jawaban: C. (9, 5)

Soal No. 3
Sebuah benda bergerak dengan kecepatan 3,2 m/s. Karena melalui lintasan yang kasar, benda tersebut melambat hingga akhirnya berhenti sejauh 8 m setelah memasuki lintasan. Besar perlambatan yang dialami benda tersebut adalah….(fisika123.com)
A. 0,40
B. 0,48
C. 0,56
D. 0,64
E. 0,72

Pembahasan
Data soal ini:
vt = 0 karena benda berhenti
vo = 3,2 m/s
S = 8 m
a =…..

νt2 = νo2 − 2as
0 = (3,2)2 – 2a(8)
16a = 10,24
a = 10,24/16 = 0,64 m/s2

Jawaban: D. 0,64

Soal No. 4
Sebuah mobil menempuh perjalanan dari kota A menuju C melalui kota B. Dari kota A menuju B perjalanan ditempuh dalam waktu 0,5 jam dengan kelajuan konstan 60 km/jam. Perjalanan dilanjutkan menuju kota C tanpa berhenti. Dari kota B menuju C perjalanan ditempuh dalam waktu 0,5 jam dengan kondisi gerak mobil dipercepat 320 km/jam2.
Kelajuan rata-rata gerak mobil dari A menuju C adalah……(_fisika123.com)
A. 60 km/jam
B. 75 km/jam
C. 85 km/jam
D. 90 km/jam
E. 105 km/jam

Pembahasan
Dari kota A ke kota B mobil bergerak lurus beraturan gunakan rumus GLB:
t = 0,5 jam
v = 60 km/jam
Jarak yang ditempuh adalah:
SAB = vt
= 60(0,5)
= 30 km

Dari kota B ke kota C, mobil mengalami percepatan, gunakan rumus GLBB
vo = 30 km/jam
t = 0,5 jam
a = 320 km/jam2
SBC = vo t + ½ at2
= (30)(0,5) + ½ (320)(0,5)2
= 15 + 40
= 55 km

Kelajuan rata-rata mobil dari A ke C dengan demikian adalah

Jawaban: C. 85 km/jam

Soal No. 5
Anak A dan anak B terpisah sejauh 3,9 km dalam lintasan yang lurus bergerak saling mendekati. Anak A bergerak dengan kelakuan konstan 72 km/jam sementara anak B yang mula-mula diam bergerak dengan percepatan 1,5 m/s2. Jarak tempuh saat keduanya berpapasan adalah….(fisika123.com_)
A. A telah menempuh 2900 m, B menempuh 1000 m
B. A telah menempuh 1000 m, B menempuh 2900 m
C. A telah menempuh 2700 m, B menempuh 1200 m
D. A telah menempuh 1200 m, B menempuh 2700 m
E. A telah menempuh 1950 m, B menempuh 1950 m

Pembahasan
Jawaban: bertemu saat t = 1 menit → A = 1200 m, B = 2700 m

Soal No. 6
Gerak sebuah benda dijelaskan oleh grafik hubungan antara kecepatan dan waktu seperti ditunjukkan oleh gambar di bawah ini.

Jarak yang ditempuh benda hingga detik ke-8 adalah….
A. 16 m
B. 42 m
C. 128 m
D. 150 m
E. 180 m

Pembahasan
Percepatan gerak benda dapat diketahui dari grafik, dimana kecepatannya berubah dari 4 m/s menjadi 34 m/s dalam 10 detik.

Dengan demikian saat t = 8 s, jaraknya dapat dihitung dengan mudah.


Jawaban: C. 128 meter

Soal No. 7
Sebuah mobil mula-mula diam. Kemudian mobil dihidupkan dan mobil bergerak dengan percepatan tetap 2 m/s2. Setelah mobil bergerak selama 10 s mesin dimatikan, mobil mengalami perlambatan tetap dan mobil berhenti 10 s kemudian. Jarak yang masih ditempuh mobil mulai dari saat mesin dimatikan sampai berhenti adalah….(SPMB 2002)
A. 210 m
B. 200 m
C. 195 m
D. 100 m
E. 20 m

Pembahasan
Gerakan pertama sebelum mobil saat mobil dipercepat:
νo = 0
t = 10 s
νt =…

νt = νo + at
νt = 0 + 2(10) = 20 m/s

Gerakan kedua mobil diperlambat:
νo = 20 m/s
νt = 0
t = 10 s
S =….

νt = νo – at
0 = 20 – a(10)
10a = 20
a = 2 m/s2
S = νo t –  ½ at2
= (20)(10) – ½ (2)(10)2
= 200 – 100 = 100 meter
Jawaban: D. 100 meter

Soal No. 8 (Lintasmateri)
Benda dengan massa 50 kg bergerak dengan kecepatan 4 m/s. Besar gaya perlawanan yang diperlukan agar benda tersebut tepat berhenti 10 m dari tempat semula gaya mulai beraksi adalah….(ITB 1976)
A. 0,8 N
B. 10 N
C. 20 N
D. 40 N
E. 80 N

Pembahasan
Soal lintas antar materi kelajuan, energi kinetik dan gaya-usaha:

m = 50 kg
v = 4 m/s
S = 10 m
F =….


Jawaban: D. 40 N

Soal No. 9
Perhatikan gambar berikut! Pola hasil ketikan dari percobaan menggunakan ticker timer.

Bila arah gerakan pita sesuai dengan arah panah pada gambar di atas maka jenis percobaan gerak benda pada percobaan di atas adalah….(fisika123.com_)

Pilihan P-Q Q-R R-S
A. GLBB diperlambat GLB GLBB dipercepat
B. GLBB dipercepat GLBB diperlambat GLB
C. GLB GLBB dilambat GLBB dipercepat
D. GLB GLBB dipercepat GLBB diperlambat
E. GLB GLB GLBB diperlambat

Pembahasan
Arah gerak ke kiri, grafik dibaca dari kiri ke kanan.

Jawaban : D. P- Q = GLB, Q-R = GLBB dipercepat, R-S = GLBB diperlambat

Soal No. 10
Grafik gerak dua buah benda ditampilkan pada gambar di bawah ini.

(1) saat t = 12 s benda A menempuh jarak 50 m
(2) saat t = 12 s benda B menempuh jarak 30 m
(3) percepatan gerak benda B sebesar 2,4 m/s2
(4) benda A dan benda B bertemu saat t = 24 s

Pernyataan yang benar adalah…(fisika123.com_)
A. 1, 2, dan 3
B. 1 dan 3
C. 2 dan 4
D. 4 saja
E. semua benar

Pembahasan
Dari grafik pada gambar pada soal di atas gerak A adalah gerak lurus beraturan, cek pilihan jawaban:
(1) saat t = 12 s benda A menempuh jarak 50 m
S = vt = 5(12) = 60 meter

Pilihan (1) SALAH
(2) saat t = 12 s benda B menempuh jarak 30 m
Luas Grafik: S = 1/2 (12)(5) = 30 m
Pilihan (2) benar
(3) percepatan gerak benda B sebesar 2,4 m/s2
a = 5/12 = 0,42 m/s2
Pilihan (3) salah
(4) benda A dan benda B bertemu saat t = 24 s
Pilihan (4) benar

Jawaban : C. 2 dan 4