GERAK LURUS DAN GERAK MELINGKAR

A.    Definisi Gerak Lurus

Gerak  adalah perubahan  posisi atau  kedudukan terhadap suatu titik acuan tertentu. Gerak lurus adalah gerak benda yang lintasannya lurus.

B.     Perpindahan dan Jarak, Kecepatan dan Kelajuan

Perpindahan dan Jarak

Perpindahan adalah perubahan kedudukan awal sampai kedudukan akhir. Jarak adalah seluruh lintasan yang ditempuh benda selama bergerak.

Definisi Kecepatan dan Kelajuan

Kecepatan adalah perpindahan yang ditempuh tiap satuan waktu, sedangkan kelajuan adalah jarak yang ditempuh tiap satuan waktu.

C. Kecepatan Sesaat

Kecepatan sesaat kecepatan pada detik tertentu selama benda bergerak. Persamaan posisi merupakan fungsi waktu (s_t). Diferensial dari posisi terhadap waktu menghasilkan persamaan kesepatan fungsi waktu (v_t).  jika dihitung dengan t sekon tertentu akan menghasilkan kecepatan sesaat.

D.    Definisi Percepatan

Percepatan (akselerasi) atau perlambatan  dapat ditentukan dengan membagi perubahan kecepatan dengan selang waktu yang ditempuh.

                                        

E.    Gerak Lengkung

Benda yang bergerak dalam lintasan garis lengkung disebut Gerak Lengkung. Gerak lengkung terjadi karena pada benda yang sedang bergerak dikenai dua kecepatan sekaligus yang tidak sama besar dan saling tegak lurus sehingga dalam geraknya akan membentuk Gerak Parabola.

F.    Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Perbandingan jarak dengan selang waktu selalu konstan, atau kecepatannya konstan. 

G.    Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Gerak Lurus Berubah Beraturan memiliki kecepatan yang berubah seiring dengan perubahan waktu.

H.    Gerak Lurus dengan Percepatan Tetap

Gerak Vertikal ke Atas

Gerak vertikal keatas (GVA) merupakan GLBB yang mengalami perlambatan dimana gesekan udara diabaikan dan percepatan benda a = - g. Ketika benda mencapai titik puncak, kecepatan benda sama dengan nol atau v_t = 0 , Persamaan untuk GVA berlaku :

Gerak Vertikal ke Bawah

Gerak vertikal ke bawah (GVB) merupakan GLBB dimana benda dilempar ke bawah dengan kecepatan awal tertentu dan gesekan udara diabaikan dan mengalami percepatan a = +g.

I.    Gerak Jatuh Bebas

Gerak Jatuh bebas (GJB) merupakan gerak vertikal ke bawah tanpa kecepatan awal (v_o = 0 ) dan gesekan di udara diabaikan, dan mengalami percepatan a = + g. 

J.    Gerak Tidak Beraturan

Gerak lurus dengan nilai percepatan tidak konstan. Perubahan percepatan dapat di nyatakan dengan dua cara, yaitu percepatan yang dinyatakan sebagai fungsi posisi  a = f(x) atau fungsi waktu  a = f(t)

K.    Grafik yang Menggambarkan Jarak Sebagai Fungsi Waktu

Grafik pada GLB, jarak sebagai fungsi waktu dapat digambarkan dalam grafik berikut sesuai dengan persamaan    s = v t 

Sedangkan pada GLBB, jarak sebagai fungsi waktu dapat digambarkan dalam grafik sebagai berikut sesuai dengan persamaan       

L.    Grafik yang Mengungkapkan Perubahan Kecepatan Sebagai Fungsi Waktu

Pada GLB kecepatan selalu konstan terhadap waktu, grafiknya dapat digambarkan sebagai berikut.

Pada GLBB selalu terjadi perubahan kecepatan tiap perubahan waktu, grafiknya dapat di tunjukkan sebagai berikut.

M.    Grafik yang Menunjukan Percepatan Sebagai Fungsi Waktu 

Pada GLBB berlaku percepatan tetap, sehingga grafik percepatan terhadap perubahan waktu dapat di tunjukkan sebagai berikut.

N.    Definisi Gerak Melingkar

Gerak lingkar adalah gerak yang lintasannya berbentuk lingkaran. 

Soal-Soal Latihan Akhir Bab 2

I.              Pilihan Ganda

Pilihlah jawaban yang benar!

1.      Ayu berlari mengelilingi lapangan sepak bola berukuran 100 m x 80 m sebanyak 2 putaran. Jarak dan perpindahan yang ditempuh Ayu adalah . . .

a.       700 m

b.      650 m

c.       720 m

d.      760 m

e.       800 m      

2.      Akmal berjalan ke barat 4 meter, kemudian ke utara 3 meter. Maka perpindahannya adalah ...

a.       12 m             

b.      7 m

c.       6 m       

d.      5 m

e.       1 m

3.      Hafidz berlari ke timur menempuh jarak 600 m kemudian berbelok ke utara menempuh jarak 400 m kemudian berbelok ke barat menempuh jarak 300 m. Besar perpindahan Hafidz adalah….

a.    200 m

b.    300 m

c.    500 m

d.   1000 m

e.    1300 m

4.      Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan tetap 36 km/jam. Hitung jarak yang ditempuh mobil dalam waktu 10 s ...

a.       360 m         

b.      110 cm

c.       100 m       

d.      50 m

e.       10 cm

5.      Nugie berlari ke timur sejauh 4 km, kemudian belok ke utara 3 km lalu berhenti dalam waktu 2 jam. Maka kelajuan Nugie adalah ...

a.       0,5 km/jm

b.      2,0 km/jam

c.       2,5 km/ jam

d.      3,5 km/jam

e.       6 km/jam

6.      Nimas berlari mengelilingi lapangan sepak bola 100 x 80 m² sebanyak dua putaran  ditempuh dalam waktu 120 detik, tentukan kelajuan dan kecepatan Nimas ... .

a.       0 m/s dan 6 m/s

b.      6 m/s dan 0 m/s

c.       1 m/s dan 1,2 m/s

d.      6 m/s dan 1,2 m/s

e.       6 m/s dan 3,2 m/s

7.      Sebuah benda bergerak dari P ke Q sejauh 10 m, terus ke R sejauh 4 m, dan kembali ke Q. Selama geraknya memerlukan 10 sekon. Pernyataan yang benar adalah … .

a. Kecepatan rata-rata 1,8 m/s

b. Laju rata-rata 1,8 m/s

c. Kecepatan rata-rata 0,4 m/s

d. Laju rata-rata 1 m/s

e. Kecepatan rata-rata 1,4 m/s   

8.      Sebuah benda bergerak sepanjang sumbu x dinyatakan dengan persamaan x = 2t² + 5t + 5 ( x dalam meter dan t dalam sekon ). Kecepatan rata – rata dalam selang waktu antara 2 sekon dan 3 sekon adalah ... .

a. 27 m/s

b. 15 m/s

c. 63 m/s

d. 12 m/s

e. 54 m/s 

9.      Sebuah pesawat terbang memerlukan waktu 20 s dan jarak 400 m untuk lepas landas. Maka kecepatan pesawat tersebut ketika meninggalkan bumi adalah … .

a. 40 m/s

b. 32 m/s

c. 120 m/s

d. 20 m/s

e. 80 m/s

10.   Air dari sebuah bendungan jatuh mengenai roda turbin dengan kecepatan 30 m/s. Bila g = 10 m/s2, tinggi bendungan tersebut adalah ... .

a. 45 m

b. 55 m

c. 15 m

d. 25 m

e. 35 m 

11.  Waktu yang diperlukan oleh sebuah mobil yang bergerak dengan percepatan 2 m/s², bisa mengubah kecepatannya dari 10 m/s menjadi 30 m/s adalah …

a. 40 s

b. 10 s

c. 400 s

d. 20 s

e. 5 s 

12.  Grafik berikut ini menyatakan hubungan antara kecepatan (v) terhadap waktu (t) dari sebuah mobil yang bergerak lurus. Jarak yang telah ditempuh dalam waktu 6 sekon adalah … .

a. 8 m

b. 10 m

c. 20 m

d. 24 m

e. 36 m

13.   Kelajuan rata – rata pada sebuah pesawat terbang adalah 600 km/jam. Waktu yang diperlukan pesawat untuk menempuh jarak 120 km adalah ... .

a. 0,7 jam

b. 0,5 jam

c. 5 jam

d. 0,2 jam

e. 1 jam 

14.  Kelajuan rata-rata sebuah sepeda yang menempuh jarak 12 km dalam waktu 40 menit adalah … a. 8 km/jam

b. 48 km/jam

c. 0,3 km/jam

d. 18 km/jam

e. 10 km/jam 

15.  Sebuah batu dijatuhkan dari menara. Setelah jatuh sejauh 30 m, kecepatannya adalah... .

a. 44 m/s

b. 18 m/s

c. 24 m/s

d. 58 m/s

e. 30 m/s

16.  Suatu roda jatuh dari pesawat terbang horizontal pada ketinggian 490 m. Roda mencapai bumi dalam waktu ( g = 9,8 m/s² )... .

a. 10 s

b. 50 s

c. 60 s

d. 80 s

e. 100 s 

17.  Buah mangga terletak vertikal dengan ketinggian 20 m di atas seorang anak. Kecepatan minimum lemparan yang harus diberikan anak itu agar kena mangga adalah... .

a. 5 m/s

b. 10 m/s

c. 15 m/s

d. 20 m/s

e. 30 m/s

18.  Maulana pergi ke sekolah naik sepeda. Jarak dari rumah ke sekolah 1,8 km dan kecepatan sepedanya konstan sebesar 3 m/s. Jika masuk sekolah jam 07.00 jam, paling lambat Maulana harus berangkat dari rumah jam ... .

a.       06.54  

b.      06.45  

c.       06.30  

d.      06.50             

e.       06.55

19.  Mobil bergerak ke arah barat. Dalam waktu 1 jam, mobil tersebut menempuh jarak 42 km. 2 jam kemudian, mobil menempuh jarak 100 km. Kelajuan rerata mobil tersebut adalah ...
a. 21 km/jam

b. 33,3 km/ jam

c. 47,3 km/ jam

d. 71 km /jam

e. 92 km /jam

20.  Misalkan jarak kota A - B adalah 180 km. Sebuah bus berangkat dari kota A pukul 08.00 dan sampai di kota B pukul 12.00. Kecepatan rerata bus tersebut adalah ... .

a.       12,5 m/s                                    

b.      15 m/s                                       

c.       17,5 m/s          

d.      20 m/s

e.       22,5 m/s

21.  Sebuah benda mula-mula diam kemudian dipercepat 3 m/s². Setelah 5 detik kecepatannya menjadi … m/s

a.       0,6                  

b.      1,67              

c.       2                     

d.      8    

e.       15

22.  Sebuah kereta api sedang bergerak dengan kecepan 30 m/s ketika melintasi tanda akan melewati setasiun masinis memperlambat laju kereta sebesar 4 m/s². Tentukan waktu kereta sampai benar-benar berhenti ...

a.       4,5 s

b.      7,5 s

c.       8,1 s

d.      12 s

e.       120 s

23.  Sebuah sepeda motor menempuh jarak 150 km dalam waktu 3 jam. Kelajuan motor tersebut adalah ...
a. 20 km/jam
b. 30 km/jam
c. 40 km/jam
d. 50 km/jam
e. 60 km/jam

24.  Dua buah mobil yang berjarak 3 km bergerak saling menyongsong pada saat bersamaan. Mobil pertama bergerak dengan kelajuan 10 m/s dan mobil kedua bergerak dengan kelajuan 15 m/s. Kedua mobil akan bertemu pada jarak . . . .
a. 1,8 km dari kedudukan awal mobil pertama
b. 1,5 km dari kedudukan awal mobil pertama
c. 1,2 km dari kedudukan awal mobil kedua
d. 1,2 km dari kedudukan awal mobil pertama
e. 1 km dari kedudukan awal mobil kedua

25.  Nizar berlari dengan kelajuan 18 km/jam. Setelah 30 sekon, Nizar berhenti. Perlambatan yang dialami Nizar adalah ... .
a. 0,2 m/s²
b. 0,4 m/s²
c. 0,5 m/s²
d. 0,6 m/s²
e. 0,7 m/s²

26.  Naina berlari mengejar bola yang berada 8,75 meter di hadapannya. Bola itu menggelinding dengan perlambatan 0,5 m/s². Jika kelajuan bola saat dikejar 8 m/s, kelajuan Naina agar dapat menyusul bola dalam waktu 3 sekon adalah ... .
a. 7 m/s
b. 8 m/s
c. 9 m/s
d. 10 m/s
e. 12 m/s

27.  Sebuah benda bergerak dengan kecepatan awal 5 m/s. Kemudian benda tersebut diberi gaya searah dengan kecepatan sebesar 30 N. Jika massa benda 1 kg, kecepatan benda setelah bergerak sejauh 10 m  adalah ... .

a.       15 m/s 

b.      20 m/s 

c.       25 m/s 

d.      50 m/s

e.       150 m/s

28.  Sebuah kelereng kecepatan mula-mula 2 m/s setelah 8 sekon kecepatannya menjadi 9,6 m/s. Percepatan kelereng sebesar … m/s.

a.       76                   

b.      7,7                

c.       12                   

d.      1,2      

e.       0,25

29.  Sebuah mobil berkecepatan 72 km/jam kemudian direm dengan perlambatan 10 m/s². Mobil akan berhenti selama ... .

a.       4 s                   

b.      3 s                   

c.       2 s                   

d.      1 s                   

e.       5 s

30.  Sebuah mobil bergerak dari keadaan diam dan mencapai kecepatan 40 m/s selama waktu 20 sekon. Percepatan rata-rata mobil tersebut adalah ... .

a.       0,2 ms^-2           

b.      2 ms^-2  

c.       20 ms^-2

d.      80 ms^-2

e.       800 ms^-2

31.  Sebuah benda dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 10 m/s dan ketinggian 15 m di atas tanah. Apabila percepatan gravitasi 10 m/s² , benda akan sampai di tanah setelah … sekon.

a.       3                     

b.      4                     

c.       5                     

d.      6                     

e.       7

32.  Massa benda 0,4 kg dilempar vertikal ke atas hingga mencapai ketinggian 5 meter. Jika percepatan gravitasi bumi = 10 m/s², maka kecepatan awal benda yang dilempar adalah …

a.       2 m/s                                                   

b.      4 m/s                                                   

c.       5 m/s   

d.      5 m/s

e.       10 m/s

33.  Sebuah kelereng dilemparkan ke atas. Pada ketinggian 4 m dari tanah, kecepatannya 1 m/s. Jika g = 10 m/s², kecepatan awal kelereng adalah ... .
a. 2,5 m/s
b. 4 m/s
c. 9 m/s
d. 15 m/s
e. 40 m/s

34.  Sebuah roket meluncur dengan kecepatan awal 4 m/s mendapat percepatan tetap 0,3 ms^-2. Setelah 2 menit kecepatan roket itu adalah ... .                        

a.       40 m/s            

b.      36 m/s             

c.       4,6 m/s                                                  

d.      4,3 m/s

e.       4 m/s   

35.  Suatu benda yang berada pada ketinggian 10 m terjatuh. Jika g = 10 m/s², waktu yang diperlukan benda untuk sampai ke tanah adalah ... .
a. 1,5 s
b. 1,4 s
c. 1,3 s
d. 1,2 s
e. 1,1 s

36.  Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian h meter. Jika percepatan gravitasi bumi = g ms^-2, rumus yang menyatakan hubungan antara h, g, dan t adalah ... .

a.       h =  2 g.t²                   

b.      h = 1/2 g.t                               

c.       h  =  2 g.t        

d.      h  =  g.t²

e.       h = 1/2 g.t²

37.  Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 31,25 m. Jika percepatan gravitasi bumi di tempat itu 10 m/s², maka pada saat benda berada di ketinggian 20 m dari tanah kecepatan benda tersebut adalah ...

a.       10 m/s 

b.      5 m/s   

c.       20 m/s 

d.      20,6 m/s

e.       25 m/s

38.    Sebongkah batu dilepas dari puncak menara yang tingginya 45 m. Jika percepatan gravitasi bumi 10 ms^-2, kecepatan batu pada saat tepat menyentuh tanah adalah ….

a.    20 m/s

b.    25 m/s

c.    30 m/s

d.   40 m/s

e.    45 m/s

39.    Sebongkah batu yang massanya 2 kg, dilepaskan dari ketinggian 200 m dari permukaan tanah. Apabila percepatan gravitasi bumi = 10 m/s², kecepatan bongkahan batu tatkala melewati titik yang berada pada ketinggian 120 meter dari permukaan tanah adalah ... .

a.       40 m/s                                       

b.      80 m/s                                                   

c.       120 m/s           

d.      160 m/s

e.       200 m/s

40.  Benda yang massanya 1 kg berada di tempat yang tingginya 20 m, kemudian jatuh bebas maka kecepatan benda tersebut tiba di tanah adalah … .

a.       50 m/s

b.      20 m/s

c.       15 m/s

d.      12,5 m/s

e.       10 m/s

41.  Dari sebuah menara yang tingginya 100 m dilepaskan suatu benda. Jika percepatan gravitasi bumi = 10 m/s², maka kecepatan benda pada saat mencapai tanah adalah ... .

a.       10 m/s

b.      l0 √10 m/s                              

c.       20 √5 m/s                    

d.      l00 √10 m/s

e.       1000 m/s

42.  Sebuah batu dijatuhkan dari puncak menara yang tingginya 40 m di atas tanah. Jika g = 10 m/s²  maka kecepatan batu saat menyentuh tanah adalah … m/s

a.       20 √2  

b.      20       

c.       10 √2  

d.      4 √2    

e.       3 √2

43.  Sebuah bola besi dijatuhkan dari ketinggian 10 m dari atas permukaan air kolam yang mempunyai kedalaman 4 m. Bola besi mencapai dasar kolam setelah (1+√2 ) sekon. Jika dianggap bola mengalami perlambatan selama di air, besar perlambatannya adalah . . . m/s².
a. 20 √2
b. 20 √2 – 8
c. 10 √2
d. 10 √2 – 4
e. 5 √2 – 2

44.  Sebuah anak panah meluncur dengan persamaan kecepatan v = 3t² – 6t – 9, dimana v dalam m/s dan t dalam s. Jarak yang ditempuh anak panah antara t = 1 s hingga t = 4 sekon adalah ...

a.       10 m   

b.      20 m   

c.       23 m

d.      45 m

e.       47,5 m

45.  Sebuah benda bergerak dengan persamaan kecepatan v = 2t + 10 , dimana v dalam m/s dan t dalam sekon. Bila saat t = 0   benda berada pada x = 6 m, maka posisi benda saat t = 2 s adalah ...

a.       20 m   

b.      25 m   

c.       30 m

d.      35 m

e.       40 m

46.  Grafik hubungan antara kecepatan dan waktu pada gerak lurus diperlambat    beraturan adalah …

           

47.  Grafik hubungan antara jarak terhadap waktu pada gerak lurus beraturan adalah …

                                        

48.  Perpindahan sebuah benda ditunjukkan oleh grafik di samping. Pernyataan yang benar dari grafik tersebut adalah ...

a. kelajuan benda 1 m/s
b. benda berpindah sejauh 1 m tiap 2 sekon
c. benda bergerak dalam waktu 4 sekon
d. percepatan benda 1 m/s²
e. benda diam

49.  Kelajuan jalan seseorang ditunjukkan pada grafik di samping. Pernyataan yang benar dari grafik tersebut adalah ...

a. orang bergerak tanpa kelajuan awal
b. B ke C menunjukkan perlambatan
c. C ke D menunjukkan kelajuan
d. C ke D menunjukkan kelajuan konstan
e. pelari berhenti di titik D

50.  Grafik di bawah menyatakan hubungan antara kecepatan v terhadap waktu t dari sebuah mobil yang bergerak lurus. Jarak yang ditempuh dalam waktu 6 sekon adalah … m

a.  10                   

b.  20                               

c. 24                   

d. 36

e.  40

                                    

51.  Grafik di bawah ini merupakan hubungan kecepatan v terhadap waktu t. Bila jarak yang ditempuh mobil selama 4 sekon adalah 48 m. maka kecepatan awal mobil v_o  adalah … m/s

a.       16                   

b.      12                   

c.       5                     

d.      4                     

e.       2

52. Grafik di bawah ini merupakan hubungan kecepatan dan waktu. Berdasarkan grafik yang mempunyai percepatan terbesar adalah …

a.      0 -  1               

b.     1 - 2                

c.       2 - 3                

d.     3 - 4                

e.      4 - 5

                                                                                            

53.  Sebuah benda bergerak lurus menurut  grafik posisi (x) terhadap waktu (t)

      di bawah ini :

       

   Maka kecepatan rerata antara t = 1 s    sampai dengan  t = 5 s  adalah  … m/s

a.       20

b.      16

c.       12

d.        9

e.         5

54.  

      Dua buah mobil A dan B bergerak lurus dari tempat yang sama dan menuju

      arah yang sama dalam waktu bersamaan menurut grafik di atas, maka waktu

      yang dibutuhkan B untuk menyusul A   adalah  … detik

a. 5

b. 10

c. 15

d. 20

e. 30

55.  Waktu yang diperlukan oleh sebuah mobil yang bergerak dengan percepatan 2 m/s², bisa mengubah kecepatannya dari 10 m/s menjadi 30 m/s adalah … .

a. 40 s

b. 10 s

c. 400 s

d. 20 s

e. 5 s

56.  Jumlah putaran tiap waktu pada gerak melingkar beraturan disebut ....

a. periode

b. kecepatan sudut

c. kecepatan linier

d. percepatan sudut

e. frekuensi

57.   Sebuah benda bergerak melingkar beraturan, jika dalam waktu 1/6 detik benda menempuh sudut 1200, maka kecepatan sudutnya adalah ....

a. p rad/s

b. 2p rad/s

c. 4p rad/s

d. 10p rad/s

e. 20p rad/s

58.   Benda bergerak pada 20 rps maka besar periodenya adalah ....

a. 0,01 s

b. 0,02 s

c. 0,04 s

d. 0,05 s

e. 5 s

59.  Kecepatan linier pada gerak melingkar beraturan sebanding dengan ...

a. 2pf . R

b. 2 p f / R

c. (2RT)/ p

d. 2 p T . R

c. 2p.R

60.   Dalam waktu 1 menit sebuah gerinda berputar sebanyak 150 putaran. Jika diameter gerinda 20 cm, maka kecepatan linier gerinda sama dengan ... .

a. 0,314 m/s

b. 3,14 m/s

c. 0,628 m/s

d. 6,28 m/s

e. 1,57 m/s

61.    Kecepatan sudut suatu gerak melingkar beraturan 5p rad/s. Jika jari-jari lintasan 10/p m, maka percepatan sentripetalnya adalah ... .

a. 850 rad/s²

b. 784 rad/s²

c. 100 p rad/s²

d. 250 p rad/s²

e. 78 rad/s²

62.  Sebuah benda yang bermassa 1,5 kg bergerak melingkar beraturan dengan kecepatan linier 4 m/s. Jika panjang jari-jari lintasan 10 m maka besar gaya sentripetalnya adalah ... .

a. 0,6 N

b. 1,2 N

c. 2,4 N

d. 2,2 N

e. 3,5 N

63.  Hubungan antara kecepatan sudut, kecepatan linier dan jari-jari pada gerak melingkar yang memenuhi adalah ... .

a. v = w . R

b. v = R/w

c. w = v . R

d.  w = R/v

e. v = w/R

64.   Bila dua buah roda tersusun sepusat maka ... sama.

a. kecepatan linier

b. percepatan sentripetal

c. kecepatan sudut

d. gaya sentripetal

e. periode

65.  Dua buah roda bergigi saling bersinggungan, dengan frekuensi berturu-turut 5 Hz dan 12 Hz. Bila roda pertama mempunyai 36 gigi maka roda kedua mempunyai gigi sebanyak ... .

a. 5 

b. 10 

c. 15

d. 20

e. 30

66.  Bila jari-jari gear depan dan belakang sepeda balap masing-masing 5 cm dan 20 cm maka perbandingan jumlah gigi gear adalah ... .

a. 1 : 4

b. 1 : 5

c. 2 : 3

d. 2 : 1

e. 4 : 1

67.  Sebuah benda yang bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari 4 m dalam waktu 2 s mengalami perpindahan sudut sebesar  putaran. Periode gerak benda adalah … .

a.       4 s

b.      8 s

c.       12 s

d.      16 s

e.       20 s

68.  Suatu benda yang bermassa 4 kg diputar vertikal dengan seutas tali yang panjangnya 1,2 meter dengan kecepatan sudut tetap 5 rad/s seperti pada gambar.

Tegangan tali di titik A dan B berturut-turut adalah ... .

a.       80 N dan 120 N

b.      80 N dan 160 N

c.       80 N dan 80  N

d.      160 N dan 160 N

e.       120 N dan 120 N

69.  Sebuah benda bergerak melingkar beraturan pada kelajuan linear 1,2 m/s dengan jari-jari lintasan 1,8 m. Percepatan sentripetal yang dialami benda adalah … .

a.       0,8 m/s²

b.      1,0 m/s²

c.       1,2 m/s²

d.      1,4 m/s²

e.       1,6 m/s²

70.  Titik A terletak pada gerinda yang berputar dengan percepatan anguler 2 rad/s­² dan kecepatan sudut awal 4 rad/s. Bila titik A berjarak 10 cm dari sumbu putaran, maka setelah berputar selama 5 detik, titik A menempuh lintasan sepanjang ...

a.       4,5 m

b.      7 m

c.       45 m

d.      70 m

e.       450 m

71.  Sebuah benda bergerak melingkar beraturan  dengan kecepatan sudut 10 rad/s, maka kece-

      patan linier suatu titik yang berjarak 30 cm  dari pusat adalah  … .

a.       300 m/s

b.      3  m/s

c.       0,33  m/s

d.      0,33 cm/s

e.       3 cm/s

72.  Sebuah benda begerak melingkar berubah beraturan dengan kelajuan anguler mula-mula 6 rad/s. Setelah 4 detik kelajuan angulernya 14 rad/s. Jika jari-jari 10 meter, maka percepatan linier yang dialami benda tersebut adalah … m/s² .

a.       280

b.      120

c.       60

d.      40

e.       20

73.  Dalam waktu 2 detik, sebuah roda yang berotasi murni, mengalami perubahan kecepatan dari 4 rad/s menjadi 20 rad/s secara beraturan. Sebuah titik terletak 30 cm dari poros roda. Besar percepatan tangensial yang dialami titik tersebut adalah … m/s²

a.       240            

b.      26,7          

c.       4,8              

d.      2,4               

e.       0,27

74.  Dua titik materi P dan Q melakukan gerak melingkar beraturan dengan jari-jari lintasan sama besar. Periode P dan Q masing-masing 4 detik dan 2 detik. Maka perbandingan kelajuan linier P dan Q adalah ... .

1. 2 : 1                                                                
2. 4 : 1    
3. 1 : 1
4. 1 : 2
5. 1 : 4

75.  Sebuah mobil dengan kecepatan 72 km/jam melewati tikungan jalan berbentuk seperempat lingkaran dengan jari-jari 800 m. Besar percepatan sentripetal yang dialami mobil tersebut adalah ... .

1. 0,25 m/s²                                                
2. 0,50 m/s²
3. c. 0,75 m/s²                             
4. 1,00 m/s²
5. 1,25 m/s²

76.  Kelajuan partikel yang bergerak melingkar beraturan sebesar 2 m/s. Bila jari-jari lingkaran 40 cm, maka periode partikel sebesar ... .

1. 0,2 Hz                                    
2. 0,2 p Hz                                 
3. 0,4 Hz                        
4. 0,4 p Hz
5. 4 Hz

77.  Sebuah roda berputar dengan kecepatan 120 rad/s keudian dihentikan dalam waktu 2 s. Besar percepatan sudut adalah ... .

1. -2 p rad/s²                                               

2. 2 p rad/s²                    
3. 60 rad/s²                                 
4. -120 rad/s²
5. 120 rad/s²       

78.  Sebuah roda diameter 1 m  berputar 30 putaran per menit. Kecepatan linier suatu titik pada roda tersebut adalah ...

a.       0,5 p m/s                    

b.      p m/s              

c.       2p m/s                        

d.      30p m/s

e.       60p     

79.  Sebuah alat penggulung benang layang-layang berjari-jari 10 cm. Layang-layang berada di angkasa dengan panjang benang 0,942 km. Jika alat penggulung diputar dengan kecepatan sudut tetap 10p rad s^-1. Maka waktu yang diperlukan untuk menggulung benang layang-layang tersebut adalah ... .

1. 0,5 menit                                
2. 1 menit
3. 3 menit                                   
4. 5 menit
5. 10 menit                                 

80.  Sebuah roda gerinda berjari-jari 10 cm, digerakkan dengan tenaga listrik hingga berputar dengan kecepatan sudut 8 rad/s. Kemudian listrik dipadamkan hingga roda berhenti setelah 20 detik. Jarak linier yang ditempuh roda mulai saat listrik dipadamkan hingga berhenti adalah ... .

1. 8 m                                         
2. 16 m                                       
3. 24 m                                       
4. 32 m
5. 40 m

II.               Esai

Jawablah dengan benar

1.      Perhatikan gambar di bawah ini !

 

Olahragawan pada lintasan PQ-QR. Dari P ke Q ditempuh dalam waktu 20 sekon, sedangkan Q ke R ditempuh dalam 20 sekon. Tentukan kecepatan rerata pelari tersebut !

2.      Sebuah benda A bergerak lurus dengan kecepatan tetap 10 m/s dari P, 10 detik kemudian berangkatlah B dari Q menuju arah yang sama dengan A berkecepatan awal 5 m/s dan percepatan tetap 2 m/s², Jika PQ segaris dan berjarak 40 m, berapa jarak dimana B menyusul A dihitung dari P ?

3.      Sebuah mobil truk yang massanya 10.000 kg bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Mobil direm dan dalam waktu 20 sekon mobil tersebut berhenti. Hitunglah gaya pengereman yang bekerja pada mobil tersebut hingga berhenti !

4.      Sebuah benda bergerak lurus berubah beraturan dengan percepatan -2 m/s² kalau kecepatan awal 1 m/s, berapakah kecepatannya pada saat 2 detik, 3 detik, 5 detik, dan 6 detik?

5.      Sebuah benda bermassa 4 kg di atas bidang miring dengan sudut kemiringan 30° terhadap horizontal ditarik dengan gaya searah bidang sebesar 100 N. Jika gaya gesek yang bekerja pada benda 72 N dan benda mengalami perubahan kecepatan dari 10 m/s menjadi 12 m/s, berapa jarak yang ditempuh benda ?

6.      Andaikan suatu benda bergerak dengan persamaan x = 2t³ + 3t² – 1, x dalam meter dan t dalam detik, tentukan:

a.       Persamaan kecepatan dan persamaan percepatan,

b.      Posisi, kecepatan dan percepatan pada t = 5, dan 

c.       Kecepatan rata-rata serta percepatan rata-rata antar t = 3 detik dan 6 detik.

7.      Sebuah pesawat terbang memerlukan kecepatan 360 km/jam untuk tinggal landas. Jika panjang landasan yang tersedia 2 km. Hitung percepatan pesawat untuk dapat tinggal landas !

8.      Seorang sopir taksi sedang mengendarai mobilnya dengan kecepatan 30 m/s. Tiba-tiba seorang anak menyeberang jalan  sambil berlari dan melintas di depan mobil selama 0,7 sekon. Jika sopir taksi dapat memperlambat  mobilnya maksimum sebesar 5 m/s²  dan berhenti. Berapa jarak minimum anak dan mobil ketika menyeberang jalan agar tidak tertabrak mobil ?

9.      Sebuah titik materi dilemparkan dengan kecepatan awal 60 m sehingga mencapai tinggi maksimum 45 m dari atas tanah. Berapa waktu yang diperlukan hingga mencapai tinggi maksimum ?

10.  Sebuah benda dilemparkan ke atas dengan kecepatan awal 50 m/s. Berapa ketinggian benda pada saat 2 detik ?

11.  Massa benda 0,4 kg dilempar vertikal ke atas hingga mencapai ketinggian 5 meter. Jika percepatan gravitasi bumi = 10 m/s², tentukan kecepatan awal benda yang dilempar !

12.  Sebuah benda dilemparkan dari ketinggian 20 meter dari permukaan tanah dengan kecepatan awal sebesar 30 m/s vertikal ke atas. Bila percepatan gravitasi dianggap 10 m/s², berapa waktu total yang diperlukan benda akan menumbuk permukaan tanah sejak dilempar?

13.  Dari puncak sebuah gedung seseorang melempar batu vertikal ke atas. Andaikan tinggi gedung itu 100 m di atas tanah, dan kecepatan awal batu 15 m/s. Tentukan tinggi maksimum yang dapat dicapai oleh batu tersebut demikian pula waktu yang diperlukan oleh batu untuk tiba di tanah, serta kecepatan batu itu ketika menyentuh tanah. Andaikanlah percepatan gravitasi bumi adalah g = 9,8 m/s²

14.  Sebuah batu dijatuhkan dari atas menara yang tingginya 100 m tanpa kecepatan awal, jika g = 10 m/s².  Berapa waktu yang diperlukan batu untuk sampai di tanah ?

15.  Benda yang massanya 1 kg berada di tempat yang tingginya 25 m, kemudian benda tersebut jatuh bebas. Jika telah menempuh jarak 5 meter berapa kecepatan benda pada ketinggian tersebut ?

16.  Sebuah benda dijatuhkan bebas dari ketinggian 25,6 meter dari tanah, jika g = 9,8 m/s² . Berapa waktu yang diperlukan benda mencapai ketinggian 6 meter dari tanah ?

17.  Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 31,25 m. Jika percepatan gravitasi bumi di tempat itu 10 m/s², berapa kecepatan pada saat benda berada di ketinggian 20 m dari tanah ?

18.  Sebuah benda dengan massa 1 kg, jatuh bebas dari ketinggian 10 meter. Jika percepatan gravitasi bumi = 10 m/s², berapa kecepatan benda pada ketinggian 5 meter ?

19.  Seorang siswa menerjunkan diri dari papan kolam renang seinggi 8 m dari permukaan air tanpa kecepatan awal. Jika massa siswa tersebut 40 kg dan gravitasi 10 m/s², tentukan kecepatan siswa saat membentur permukaan air !

20.  Dari sebuah menara yang tingginya 100 m dilepaskan suatu benda. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s², berapa kecepatan benda pada saat mencapai tanah ?

21.  Grafik hubungan kelajuan  mobil A dan B masing-masing terhadap waktu digambarkan sebagai berikut

Berapa waktu yang diperlukan kedua mobil A dan B untuk dapat menempuh jarak yang sama ?

22. 

Sebuah partikel bergerak lurus sepanjang sumbu x dengan kelajuan seperti dilukiskan oleh grafik v-t di atas, Berapa jarak yang ditempuh benda selama 4 detik ?

23.                   

Sebuah benda melakukan gerak lurus sepanjang sumbu x dengan kelajuan menurut grafik v-t di atas, pada saat t = 0, x = 4 meter. Berapa kecepatan rerata 10 detik pertama gerak tersebut?

24.  Suatu benda melakukan gerak rotasi, pada saat t = 0  kecepatan angulernya 10 m/s. 3 detik kemudian besar sudut yang ditempuh 39 rad, tentukan kecepatan sudut benda pada saat t = 5 detik

25.  Kecepatan sudut benda yang bergerak melingkar berubah beraturan setelah bergerak 3 detik adalah 9 rad/s. Kecepatan sudut setelah bergerak 5 detik adalah 13 rad/s. Hitunglah kecepatan sudut awal benda dan percepatan sudutnya !

26.  Sebuah balok ditahan di pucuk sebuah bidang miring bersudut elevasi 30° seperti gambar. Ketika dilepas, balok meluncur tanpa gesekan sepanjang bidang miring. Tentukan kecepatan balok ketika tiba di dasar bidang miring !

 

27.  Suatu benda bergerak melingkar beraturan  dengan kecepatan sudut konstan 120 rpm (rotation per minutes)  dan jari-jari 6 meter dalam waktu 10 detik. Berapa periode dan frekuensi gerak benda ?

28.  Sebuah roda jari-jari 20 cm berputar dengan kecepatan 240 rpm, kemudian di rem hingga berhenti dalam waktu 2p sekon. Hitunglah percepatan sudutnya !

29.  Sebuah roda berdiameter 2,4 m. Mula-mula berhenti dan kemudian berputar dengan percepatan teratur hingga dalam waktu 20 detik kecepatan sudutnya menjadi 100 rad/det. Berapa percepatan sudut dan sudut yang telah ditempuh oleh roda ?

30.  Sebuah mobil melintasi tikungan datar berjari-jari 50 m dengan kelajuan 54 km/jam. Mobil akan tidak tergelincir jika jalannya kering, hitunglah koefisien gesekan statis μ_s !

SELAMAT BELAJAR DAN BERSIAP MENGIKUTI TES ONLINE