Pembahasan Soal Gerak Lurus Kelas 8 SMP/MTs

1. Soal UN 2010/2011 P12 No.1
Perhatikan grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) dari sebuah benda yang bergerak lurus. Besar perlambatan yang dialami benda adalah….
A. 2,5 m.s^-2
B. 3,5 m.s^-2
C. 4,0 m.s^-2
D. 5,0 m.s^-2
E. 6,0 m.s^-2
Pembahasan
AB = percepatan konstan (Gerak lurus berubah beraturan), BC = kecepatan konstan (Gerak lurus beraturan), CD = perlambatan konstan (Gerak lurus berubah beraturan).

Jawaban yang benar adalah A.

2. Soal UN 2011/2012 A81 No.6
Grafik di samping merupakan grafik sebuah benda yang bergerak lurus. Jarak yang ditempuh benda antara 0 sampai dengan 8 s adalah….
A. 72 m
B. 64 m
C. 48 m
D. 24 m
E. 12 m
Pembahasan
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
Luas bidang 2 = luas persegi panjang = (8-4)(12-0) = (4)(12) = 48

Jarak tempuh selama selang waktu 8 sekon = 24 + 48 = 72 meter
Jawaban yang benar adalah A.

3. Soal UN 2011/2012 C61 No.6
Perhatikan grafik kecepatan v terhadap t untuk benda yang bergerak lurus berikut!
Jarak yang ditempuh selama 12 sekon adalah….
A. 8 m
B. 10 m
C. 12 m
D. 24 m
E. 36 m
Pembahasan
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. Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014 No.3
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….

Pembahasan
Diketahui :
Gerakan 1 = GLB
Kelajuan konstan (v) = 36 km/jam = 36 (1000 m) / 3600 s = 36.000 m / 3600 s = 10 m/s
Selang waktu (t) = 5 sekon
Gerakan 2 = GLBB dipercepat
Kelajuan awal (vo) = kelajuan gerakan 1 = 10 m/s
Percepatan (a) = 1 m/s2
Selang waktu (t) = 10 sekon
Gerakan 3 = GLBB diperlambat
Percepatan (a) = -2 m/s²
Kelajuan akhir (vt) = 0 m/s
Ditanya : Grafik yang menunjukkan perjalanan benda

Jawab :
Grafik dapat ditentukan setelah diketahui kelajuan akhir gerakan 2 dan selang waktu gerakan 3.
Kelajuan akhir gerakan 2 :
vt = vo + a t
vt = 10 + (1)(10) = 10 + 10 = 20 m/s
Kelajuan akhir gerakan 2 (vt) = kelajuan awal gerakan 3 (vo) = 20 m/s
Selang waktu gerakan 3 :
vt = vo + a t
0 = 20 + (-2)(t)
0 = 20 – 2t
20 = 2t
t = 20/2
t = 10 sekon

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.
Jawaban yang benar adalah B.

5. Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014 No.3
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….

Pembahasan
Diketahui :
Gerakan 1 = GLB
Kelajuan konstan (v) = 5 m/s
Selang waktu (t) = 10 sekon
Gerakan 2 = GLBB dipercepat
Kelajuan awal (vo) = kelajuan gerakan 1 = 5 m/s
Percepatan (a) = 1 m/s2
Selang waktu (t) = 5 sekon
Gerakan 3 = GLBB diperlambat
Kelajuan akhir (vt) = 0 m/s
Jarak tempuh total (s) = 137,5 m/s
Ditanya : Grafik yang menunjukkan perjalanan benda
Jawab :
Jarak tempuh gerakan 1 :
s = v t = (5)(10) = 50 meter
Jarak tempuh gerakan 2 :
s = vo t + ½ a t² = (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.
vt = vo + a t
vt = 5 + (1)(5) = 5 + 5 = 10 m/s
Kelajuan akhir gerakan 2 (vt) = kelajuan awal gerakan 3 (vo) = 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 :
vt² = vo² + 2 a s
0² = 10² + 2 a (50)
0 = 100 + 100 a
100 = -100 a
a = – 100 / 100
a = – 1 m/s²
Selang waktu gerakan 3 :
vt = vo + a t
0 = 10 + (-1) t
0 = 10 – t
t = 10 sekon
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.
Jawaban yang benar adalah D.

6. Soal UN 2008/2009 P45 No.3
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. 5 sekon
B. 10 sekon
C. 17 sekon
D. 25 sekon
E. 35 sekon
Pembahasan
Diketahui :
vo = 36 km/jam = 36000 m / 3600 s = 10 m/s
vt = 72 km/jam = 72000 m / 3600 s = 20 m/s
s = 150 meter
Ditanya : waktu tempuh (t) ?
Jawab :
Terdapat tiga rumus gerak lurus berubah beraturan (glbb) :
vt = vo + a t
s = vo t + ½ a t²
vt² = vo² + 2 a s
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.
vt² = vo² + 2 a s
20² = 10² + 2 a (150)
400 = 100 + 300 a
400 – 100 = 300 a
300 = 300 a
a = 300 / 300
a = 1 m/s²
Hitung selang waktu (t) menggunakan rumus ke-1.
vt = vo + a t
20 = 10 + (1) t
20 – 10 = t
t = 10 sekon
Jawaban yang benar adalah B.

7. Soal UN 2005/2006
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!
Pembahasan
Diketahui :
Kelajuan awal (vo) = 20 m/s
Kelajuan akhir (vt) = 0 m/s
Selang waktu (t) = 5 sekon
Ditanya : jarak tempuh (s)
Jawab :
Terlebih dahulu hitung perlambatan mobil :
vt = vo + a t
0 = 20 + a 5
-20 = 5a
a = -20/5
a = -4 m/s²
Hitung jarak yang ditempuh mobil :
s = vo t + 1/2 a t²
s = (20)(5) + 1/2 (-4)(5)2 = (20)(5) + (-2)(25)
s = 100 – 50
s = 50 meter
Jarak yang ditempuh mobil adalah 50 meter.

GERAK LURUS CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN

Soal 1
Setelah 2 s dari keadaan diam, kecepatan benda menjadi 4 m/s. Kemudian, benda bergerak dengan kecepatan konstan. Waktu total, dari waktu diam, yang dibutuhkan benda untuk mencapai jarak total 10 m adalah …..
A. 7,5 s
B. 6,0 s
C. 5,5 s
D. 4,5 s
D. 3,5 s

Pembahasan :
Percepatan benda selama t1 = 2 sekon pertama adalah :

a=vt=42=2m/s2

Jarak tempuh benda saat 2 s pertama adalah :

s=vot+12at2=0⋅2+12⋅2⋅22=4m

Sisa jarak tempuh = 10 m – 4 m = 6 m
Selama 6 m, kecepatan konstan 4 m/s, sehingga membutuhkan waktu :

t2=sv=64=1,5s

Waktu total yang dibutuhkan benda : t = t1 + t2 = 2 + 1,5 = 3,5 s

Jawaban : E

Soal 2
Sebuah kereta mendapat percepatan 2 m/s2 selama 10 s dari keadaan diam, lalu diperlambat dengan perlambatan 4 m/s2 sampai berhenti. Jarak total yang ditempuh kereta tersebut adalah ….
A. 80 m
B. 100 m
C. 150 m
D. 200 m
E. 250 m

Pembahasan :
Jarak tempuh kereta selama dipercepatan :

s1=vot+12at2=0⋅10+12⋅2⋅102=100m

Kecepatan kereta selama 10 sekon pertama :

v1=a⋅t=2⋅10=20m/s

Jarak tempuh kereta selama diperlambat :

v2t0208s2s2=v21–2⋅a⋅s2=202–2⋅4⋅s2=400−8s2=400=50m

Jarak total kereta : stot = s1 + s2 = 100 m + 50 m = 150 m

Jawaban : C

Soal 3 ( UN 2011 )
Sebuah benda bergerak dengan lintasan seperti pada grafik berikut.

Perpindahan yang dialami benda sebesar ….
A. 23 m
B. 21 m
C. 19 m
D. 17 m
E. 15 m

Pembahasan :
AB = 15 m
BC = 8 m

Besar perpindahan benda :

r=AB2+BC2−−−−−−−−−−√=152+82−−−−−−−√=225+64−−−−−−−√=289−−−√=17m

Jawaban : D

Soal 4
Seseorang memacu sepeda motor dari rumahnya ke arah utara sejauh 6 km, lalu berbelok ke timur sejauh 8 km. Posisi orang tersebut dari rumahnya setelah melakukan perjalanan tersebut adalah ….
A. 2 km ke arah timur
B. 14 km ke arah timur laut
C. 14 km ke arah barat daya
D. 10 km ke arah timur laut
E. 10 km ke arah barat daya

Pembahasan :
Perhatikan ilustrasi berikut :

Berdasarkan ilustrasi di atas besar perpindahan sepeda motor :

r=82+62−−−−−−√=64+36−−−−−−√=100−−−√=10m

Jadi perpindahan sepeda motor sejauh 10 m ke arah timur laut.

Jawaban : D

Soal 5
Perhatikan grafik kecepatan terhadap waktu dari kereta yang bergerak menurut garis lurus dalam waktu 4 s.

Dari grafik ini dapat ditentukan jarak yang ditempuh dalam waktu 4 s, yaitu ….
A. 260 m
B. 200 m
C. 140 m
D. 70 m
E. 60 m

Pembahasan :
Untuk t = 0 sampai t = 2 sekon, jarak yang ditempuh = luas segitiga

s1=12⋅alas⋅tinggi=12⋅2⋅60=60m

Untuk t = 2 sampai t = 4, jarak yang ditempuh = luas trapesium

s2=(a+b)2×t=(60+80)2×2=140m

Total jarak yang ditempuh selama 4 s :

stotal=s1+s2=60+140=200m

Jawaban : B

Soal 6 ( Soal SNMPTN 2010 )
Sebuah batu kecil dilempar ke atas dan mendarat di sebuah papan yang terletak 2 m di atas titik pelemparan. Jika kecepatan awal batu dilempar ke atas adalah 7 m/s, kecepatan batu ketika mengenai sasaran adalah ….
A. 0 m/s
B. -3 m/s
C. 3 m/s
D. 3,4 m/s
E. 4 m/s

Pembahasan :
Kecepatan batu ketika mengenai sasaran dapat ditentukan dengan persamaan :

v2tvt=v2o–2gh=72−2⋅10⋅2=49–40=9=3m/s

Jawaban : C

Soal 7
Dua bola dilempar vertikal ke atas pada saat yang bersamaan. Jika bola memiliki kecepatan awal masing-masing v1 = 20 m/s dan v2 = 24 m/s, tentukan jarak antara kedua bola ketika bola pertama mencapai ketinggian maksimumnya.
A. 20 m
B. 28 m
C. 16 m
D. 14 m
E. 8 m

Pembahasan :
Ketinggian maksimum bola pertama :

h1=v212g=2022⋅10=40020=20m

Waktu yang dibutuhkan benda pertama untuk mencapai ketinggian maksimum :

v120t=g⋅t=10t=2s

Ketinggian yang ditempuh bola kedua ketika bola pertama mencapai ketinggian maksimum (t = 2 s) :

h2=v2⋅t−12g⋅t2=24⋅2–12⋅10⋅22=28m

Jarak antara kedua bola ketika bola pertama mencapai ketinggian maksimumnya :

h=h2–h1=28–20=8m