Contoh Soal dan Pembahasan UN dan SBMPTN Materi Gerak Lurus

Halo sobat fisika, kali ini saya akan membagikan contoh soal UN dan SBMPTN materi Gerak Lurus.

1. ( Soal UN Tahun 2013 Kode A, J, dan T ) Sebuah benda 2 kg jatuh bebas dari ketinggian 20 meter di atas tanah. Berapa lama waktu yang diperlukan oleh benda untuk mencapai tanah? ( $g=10 \frac{m}{s^{2}}$ )
A. 20 sekon
B. 18 sekon
C. 10 sekon
D. 5 sekon
E. 2 sekon

Pembahasan:
Diketahui:
- $V_{0}=0 \frac{m}{s}$ ( Karena gerak jatuh bebas, tidak ada kecepatan awal )
- $m=20 kg$
- $S_t=20m$
- $a=g=10 \frac{m}{s^{2}}$
Ditanyatan:
- $t= ...$
Jawab:
$S_t = S_0+v_0.t+\frac{1}{2}at^2$
$20 = 0 +0.t+\frac{1}{2}.10.t^2$
$20 = 5.t^2$
$4 = t^2$
$t = 2 sekon$

2. ( Soal UN Tahun 2013 Kode B dan G ) Dari puncak sebuah menara setinggi 45 m dijatuhkan sebuah batu. Jika percepatan gravitasi bumi $10 \frac{m}{s^{2}}$, kecepatan batu pada saat tepat menyentuh tanah adalah
A. 25 $\frac{m}{s}$
B. 30 $\frac{m}{s}$
C. 35  $\frac{m}{s}$
D. 40  $\frac{m}{s}$
E. 45  $\frac{m}{s}$

Pembahasan:
Diketahui:
- $V_{0}=0 \frac{m}{s}$ ( Karena gerak jatuh bebas, tidak ada kecepatan awal )
- $S_t=45m$
- $a=g=10 \frac{m}{s^{2}}$
Ditanyakan:
- $V_t= ...$
Jawab:
${V_t}^2={V_0}^2+2.a.s$
${V_t}^2={0}^2+2.10.45$
${V_t}^2=900$
${V_t}=30\frac{m}{s}$

3. ( Soal UN Tahun 2016 Kode G ) Sebuah mobil bergerak lurus seperti grafik kecepatan terhadap waktu pada gambar.

Pada interval waktu antara 4 hingga 12 sekon pada grafik di atas, jarak yang ditempuh mobil adalah
A. 20 m
B. 40 m
C. 80 m
D. 120 m
E. 140 m

Pembahasan:
Untuk mencari jarak tempuh, kita hanya perlu mencari luas bidangnya saja, yaitu
$L=\frac{(alas+tutup).t}{2}$
$L=\frac{(6+8).20}{2}$

$L=14.10$

$L=140m$

4. ( Soal UN Tahun 2016 kode A ) Bola A dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan $10\frac{m}{s}$. Satu detuk kemudian dari titik yang sama bola B dilempar vertikal ke atas pada lintasan yang sama dengan kecepatan $25\frac{m}{s}$. Tinggi yang dicapai bola B saat bertemu dengan bola A adalah
A. 0,20 m
B. 4,80 m
C. 5,00 m
D. 5,20 m
E. 31,25 m

Pembahasan:
Saat dua buah benda bertemu, dapat dipastikan perpindahannya adalah sama ( $S_{t1} = S_{t2}$ )
Maka,
$\Leftrightarrow S_0+v_0.t+\frac{1}{2}at^2 = S_0+v_0.t+\frac{1}{2}at^2$
$\Leftrightarrow 10.t+\frac{1}{2}(-10)t^2 = 25.(t-1)+\frac{1}{2}(-10)(t-1)^2$
$\Leftrightarrow 10t-5t^2 = 25t-25-5(t-1)^2$
$\Leftrightarrow 10t-5t^2 = 25t-25-5t^2+10t-5$
$\Leftrightarrow 10t = 35t-30$
$\Leftrightarrow 25t = 30$
$\Leftrightarrow t = \frac{30}{25} = \frac{6}{5} = 1,2 s$
Untuk mencari tinggi benda B, maka waktu harus dikurangi 1 sekon karena waktu 1,2 sekon adalah waktu benda A untuk bertemu dengan benda B.
$S_b=S_0+v_0.t+\frac{1}{2}at^2$
$S_b=25.0,2+\frac{1}{2}(-10)(0,2)^2$
$S_b=5-5\times0,04$
$S_b=5-0,2$
$S_b=4,8 m$

5. ( Soal EBTANAS ) Grafik di bawah merupakan grafik GLBB, $v$ menyatakan kecepatan dan $t$ menyatakan waktu. Besar percepatan benda dari grafik tersebut adalah

A. 50 $\frac{m}{s^2}$
B. 25 $\frac{m}{s^2}$
C. 10 $\frac{m}{s^2}$
D. 5 $\frac{m}{s^2}$
E. 2,5 $\frac{m}{s^2}$

Pembahasan:
Kita harus ingat bahwa percepatan adalah perubahan kecepatan tiap satuan waktu, sehingga $a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$
$a = \frac{(10-5)}{(0,4-0,2)}$
$a = \frac{5}{0,2}$
$a = 25 \frac{m}{s^2}$

Nah, untuk soal SBMPTN-nya sendiri saya juga masih mencari cari soal SBMPTN yang bahkan saking mudahnya bisa dikerjakan dengan materi gerak lurus yang telah saya berikan sebelumnya XD
Biasanya materi SBMPTN minimal merupakan gabungan ( paling mudah gerak parabola sederhana ). Kalian bisa melanjutkan ke materi gerak parabola dengan klik LINK INI

Gerak Lurus Beraturan dan Gerak Lurus Berubah Beraturan

Halo sobat fisika, kali ini saya bakal share serba serbi tentang GLB ( Gerak Lurus Beraturan ) dan GLBB ( Gerak Lurus Berubah Beraturan ).

Namun sebelum masuk ke rumus-rumus, kita harus kenalan dulu nih sama apa yang disebut dengan GLB dan GLBB. GLB, seperti yang sudah disebutkan tadi merupakan singkatan untuk Gerak Lurus Beraturan ), yang artinya kecepatannya tetap, sehingga tidak memiliki percepatan. GLBB merupakan singkatan untuk Gerak Lurus Berubah Beraturan, yang artinya gerak benda tersebut berubah secara beraturan. Oleh sebab itu GLBB memiliki kecepatan yang berubah secara konstan dan percepatannya tidaklah nol. Baik GLB dan GLBB haruslah diterapkan pada lintasan lurus.

Okedeh, saya akan langsung membahas pada konsep paling dasar kinematika. Pada dasarnya rumus GLB dan GLBB yang dipelajari di SMA hanya ada tiga, yaitu:

Rumus 1. Rumus jarak dasar
$$S_t = S_0+v_0.t+\frac{1}{2}at^2$$

Rumus 2. Rumus kecepatan dan waktu

$$V_t=V_0+a.t$$

Rumus 3. Rumus kecepatan dan jarak

$${V_t}^2={V_0}^2+2.a.s$$

Dengan:

$S_t$ adalah jarak setelah selang waktu $t$

$S_0$ adalah jarak mula mula atau saat $t=0$

$v_0$ adalah kecepatan mula mula

$a$ adalah percepatan

Lantas gimana cara makainya? Ya jelas tergantung apa yang diketahui dan ditanyakan di soal.
Rumus 1 biasa dipakai ketika yang diketahui adalah kecepatan awal, percepatan, dan selang waktu.
Rumus 2 biasa dipakai ketika yang diketahui adalah kecepatan awal, percepatan dan selang waktu.
Rumus 3 biasa dipakai ketika yang diketahui adalah kecepatan awal, percepatan, dan jarak tempuh.

Ada pun nanti dari rumus ini akan menjadi dasar dari materi Gerak Jatuh Bebas dan Gerak Vertikal Keatas

Oh iya kawan, ada tips nih dari saya kalau mau mengerjakan soal soal gerak, biasanya soal gerak itu dijadikan satu dengan materi gaya, energi dan usaha. Jadi harus benar benar bisa mengidentifikasi soal, apa yang akan kamu gunakan.

Selain itu, soal-soal UN atau pun SBMPTN terkadang menampilkan grafik kecepatan terhadap waktu. Untuk mencari perpindahannya, sobat fisika cukup menghitung luas daerah yang dibatasi oleh grafik dan sumbu x (sumbu yang menyatakan waktu).

Perlu diingat, bahwa dalam gerak ada 2 macam satuan, yaitu vektor dan skalar. Perpindahan dan kecepatan adalah satuan vektor, jadi sobat fisika hanya akan peninjau posisi awal dan posisi akhir. Sedangkan jarak dan kelajuan adalah satuan skalar, yang berarti sobat fisika harus meninjau semua gerak dari awal sampai akhir.

Nah, biar sobat fisika lebih paham, silahkan cek soal soalnya DISINI.