2 grafik kecepatan v terhadap waktu (t untuk benda yang bergerak lurus dipercepat beraturan adalah)

1. Soal UN 2010/2011 P12 No.1Perhatikan 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.6Grafik 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 mC. 48 mD. 24 mE. 12 mPembahasanGunakan 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.6Perhatikan grafik kecepatan v terhadap t untuk benda yang bergerak lurus berikut!Jarak yang ditempuh selama 12 sekon adalah….

A. 8 m

B. 10 mC. 12 mD. 24 mE. 36 mPembahasan

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….

PembahasanDiketahui :Gerakan 1 = GLBKelajuan konstan [v] = 36 km/jam = 36 [1000 m] / 3600 s = 36.000 m / 3600 s = 10 m/sSelang waktu [t] = 5 sekonGerakan 2 = GLBB dipercepat

Kelajuan awal [vo] = kelajuan gerakan 1 = 10 m/s

Percepatan [a] = 1 m/s2Selang waktu [t] = 10 sekonGerakan 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/sSelang waktu gerakan 3 :

vt = vo + a t

0 = 20 + [-2][t]0 = 20 – 2t20 = 2tt = 20/2

t = 10 sekon

Amati grafik di atas.Gerakan 1 : Benda bergerak dengan kelajuan konstan 10 m/s selama 5 sekonGerakan 2 : Benda dipercepat selama 10 sekon hingga kelajuannya mencapai 20 m/sGerakan 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….

PembahasanDiketahui :Gerakan 1 = GLBKelajuan konstan [v] = 5 m/sSelang waktu [t] = 10 sekonGerakan 2 = GLBB dipercepat

Kelajuan awal [vo] = kelajuan gerakan 1 = 5 m/s

Percepatan [a] = 1 m/s2Selang waktu [t] = 5 sekonGerakan 3 = GLBB diperlambat

Kelajuan akhir [vt] = 0 m/s

Jarak tempuh total [s] = 137,5 m/sDitanya : Grafik yang menunjukkan perjalanan bendaJawab :Jarak tempuh gerakan 1 :s = v t = [5][10] = 50 meterJarak 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 2Kelajuan 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 a100 = -100 aa = – 100 / 100

a = – 1 m/s2

Selang waktu gerakan 3 :

vt = vo + a t

0 = 10 + [-1] t0 = 10 – tt = 10 sekonAmati grafik di atas.Gerakan 1 : Benda bergerak dengan kelajuan konstan 5 m/s selama 10 sekonGerakan 2 : Benda dipercepat selama 5 sekon hingga kelajuannya mencapai 10 m/sGerakan 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 sekonB. 10 sekonC. 17 sekonD. 25 sekonE. 35 sekonPembahasanDiketahui :

vo = 36 km/jam = 36000 m / 3600 s = 10 m/s

vt = 72 km/jam = 72000 m / 3600 s = 20 m/ss = 150 meterDitanya : 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 sBerdasarkan 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 a400 – 100 = 300 a300 = 300 aa = 300 / 300

a = 1 m/s2

Hitung selang waktu [t] menggunakan rumus ke-1.

vt = vo + a t

20 = 10 + [1] t20 – 10 = tt = 10 sekon

Jawaban yang benar adalah B.

7. Soal UN 2005/2006Seorang 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!PembahasanDiketahui :

Kelajuan awal [vo] = 20 m/s

Kelajuan akhir [vt] = 0 m/sSelang waktu [t] = 5 sekonDitanya : jarak tempuh [s]Jawab :Terlebih dahulu hitung perlambatan mobil :

vt = vo + a t

0 = 20 + a 5-20 = 5aa = -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 – 50s = 50 meter

Jarak yang ditempuh mobil adalah 50 meter.

8. Soal UN fisika SMA/MA 2015/2016 No.3

Perhatikan gambar berikut ini.

Jarak yang ditempuh benda pada waktu t = 40 sekon adalah…

A. 100 m

B. 160 m

C. 220 m

D. 280 m

E. 320 m

Pembahasan

Luas bidang 1 = luas persegi panjang = [20-0][8-0] = [20][8] = 160 meter

Luas bidang 2 = luas segitiga = ½ [25-20][8-0] = ½ [5][8] = [5][4] = 20 meter

Luas bidang 3 = luas segitiga = ½ [30-25][8-0] = ½ [5][8] = [5][4] = 20 meter

Luas bidang 4 = luas persegi panjang = [40-30][8-0] = [10][8] = 80 meter

Jarak tempuh selama selang waktu 40 sekon = 160 + 20 + 20 + 80 = 280 meter

Jawaban yang benar adalah D.

9. Soal UN fisika SMA/MA 2015/2016 No.3

Perubahan laju sebuah benda yang bergerak selama 20 detik dinyatakan dengan grafik v-t di bawah ini!

Jarak yang ditempuh oleh benda selama bergerak adalah…

A. 200 m

B. 260 m

C. 300 m

D. 400 m

E. 470 m

Pembahasan

Luas bidang 1 = luas segitiga = ½ [5-0][20-0] = ½ [5][20] = [5][10] = 50 meter

Luas bidang 2 = luas persegi panjang = [15-5][20-0] = [10][20] = 200 meter

Luas bidang 3 = luas segitiga = ½ [20-15][20-0] = ½ [5][20] = [5][10] = 50 meter

Jarak tempuh selama selang waktu 20 sekon = 50 + 200 + 50 = 300 meter

Jawaban yang benar adalah C.