Kumpulan Soal dan Pembahasan Soal Ujian Nasional (UN) Fisika SMA Part 1 - Mekanika (Gerak Lurus dan Gerak Melingkar)
Thursday, 16 February 2017
gammafisblog.blogspot.com - kali ini kita akan mempelajari tentang bagian ilmu dari mekanika yaitu tentang gerak lurus, gerak melingkar, dan aplikasi hukum newton dalam dinamika gerak. Di dalam mekanika klasik, dimana sistem dalam kerangka inersia dan ukuran benda yang besar Hukum Newton lebih mudah menjelaskan tentang pergerakan benda, misalnya mencari percepatan benda bermassa m akibat gaya F. Tapi dalam beberapa kasus lainnya itu sulit. Di alam ada tiga jenis gerak, yaitu gerak translasi seperti kita berjalan, mobil berjalan dll. gerak rotasi seperti roda berputas bumi berotasi dll. Vibrasi seperti getaran, gerak osilasi dll.
Kumpulan Soal dan Pembahasan Soal Ujian Nasional (UN) Fisika SMA Part 1 - Mekanika (Gerak Lurus dan Gerak Melingkar)
1. Gerak Lurus
didalam gerak lurus ada beberapa besaran yang haru dipahami, yaitu jarak, perpindahan, kecepatan, kelajuan dan percepatan.
Jarak, secara sederhana jarak adalah panjag lintasan yang dilalui benda. Jarak merupakan besaran skalar dan selalu bernilai positif.
Perpindahan adalah jarak antara posis awal dan posis akhir benda, atau dengan kata lain perubahan posisi suatu benda. perpindahan merupakan besaran vektor yaitu memiliki arah dan nilai. perpindahan dapat bernilai positif dan negatif.
Kelajuan, secara sederhana adalah seberapa cepat benda menepu jarak tertendu dalam selang waktu t.
Kecepatan, secara sederhana adalah seberapa cepat perubahan posisi benda dalam selang waktu t.
Percepatan adalah perubahan kecepatan benda dalam selang waktu dt.
Garak Lurus Beraturan (GLB)
Konsep gerak lurus beraturan adalah sebuah benda yang bergerak dalam lintasan lurus dengan kecepatan konstan atau dalam artian percepatan benda bernilai nol. Ada 2 besaran fisis yang perlu diperhatikan, yaitu kecepatan dan kelajuan. Hati-hati, antara kecepatan dan kelajuan adalah dua hal yang berbeda. kecepatan adalah besaran vektor dimana tinjauannya adalah perpindahan yan dialami oleh benda. Sedangkan kelajuan adalah besaran skalar yang mana tinjauannya adalah jarak yang ditempu oleh benda.
Misalakan : Sebuah benda bermassa M bergerak dari titik A ke titik B dan kembali lagi ke titik A, jika jarak dari A ke B adalah 30 Km dan waktu yang di butuhkan benda untuk kembali ke titik A adalah 1 jam maka:
Kecepatan rata-rata benda adalah 0, karena perpindahan benda = 0. Sedangkan,
Kelajuan benda adalah 60 Km/Jam, Artinya adalah benda menempu jarak 60 Km dari A-B-A dalam waktu 1 Jam.
Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
Konsep gerak lurus beraturan beraturan adalah sebuah benda yang bergerak pada lintasan lurus dengan percepatan konstan, lain halnya jika percepatan tidak konstan. dalam GLBB ada 3 besaran yang perlu kita pahami, yaitu kecepatan, percepatan dan waktu.
Ketika kita ingin mengetahu berapa nilai kecepatan suatu benda pada saat waktu tertentu bukan kecepatan rata-rata benda melainkan kecepatan sesaat, yaitu kecepatan pada saat itu maka kita dapat mengunakan kalkulus untuk menyelesaikannya tertama turunan.
Misalakan kita kecepatan rata-rata suatu benda dari posis A ke B di ketahui begaimana dengan kecepatan sesaat? Jika kita memperkecil interval waktu hingga waktu dt mendekati nol maka dapat kita dapat melihat garis singgung pada kurva, garis singgung tersebut merupakan kecepatan sesaat pada waktu limit mendekati nol.
Sama halnya dengan kecepatan sesaat, percepatan sesaat merupakan turunan kecepatan terhadap waktu dan merupakan turunan kedua dari fungsi posisi.
Gerak dengan percepatan konstan (Percepatan rata-rata = percepatan sesaat = konstan). Misalkan waktu mula-mula adalah 0 dan waktu akhir adalah t. Lihat pada Gambar.
Gerak Melingkar
Gerak melingkar sama halnya dengan gerak lurus, hanya saja lintasanya berbentuk lingkaran. dalam gerak melingkar besaran yang digunakan adalah sudut. Sehingga kecepatan yang digunakan adalah kecepatan sudut dimana kecepatan sudut adalah kecepatan linear dibagi dengan jari jari lintasan melingkar dan posis ditinjau dari besaran sudut yang mana besaranya sudut adalah besaranya busur lingkaran yang dilalui benda dibagi dengan jari-jari.
Sebernarnya konsep gerak dalam mekanika itu sama, misalkan untuk mengetahui posisi sebuah benda kita dapat mengunakan konsep gaya pada hukum newton dan konsep energi pada hukum kekekalan energi. untuk mengetahui kecepatan dan percepatan kita dapat menggunakan kalkulus, misalkan kecepatan adalah turunan pertama dari posis dan percepatan merupakan turunan kedua dari posisi atau sebaliknya kita ingin mengetahu posis dari kecepatan dan percepatan kita dapat mengunakan kalkulus integral, misalnya posis merupakan interal dari kecepatan terhadap waktu.
Rangkuman
Contoh soal:
1. Seorang pengendara motor bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Ketika melihat lubang di depanya dia menginjak rem dan berhenti tepat didepan lubang setelah 5 detik kemudian. Maka jarak yang ditempu oleh pengendara motor samapai berhenti adalah :
A. 10 m
B. 20 m
C. 30 m
D. 40 m
E. 50 m
Jawabannya: B
Solusi:
Diketahui:
Vi = 20 m/s
Vf = 0
t = 5 s
Ditanya: s =...?
Jawab:
 |
| Kecepatan Rata-Rata |
2. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s kemudian mobil mempercepat laju dengan kecepatan 20 m/s dan menempu jarak 150 m. tentukan waktu tempu mobil...?
A. 2.5 s
B. 5.0 s
C. 7.5 s
D. 10.0s
E. 12.5s
Jawabannya: D
Solusi:
Diketahui:
vi = 10 m/s
vf = 20 m/s
s = 150 m
Ditanya: t = ...?
Jawab:
 |
| Kecepatan Rata-Rata |
3. Informasi dari gerak sebuah mobil mulai dari gerak sampai berhenti disajia dengan grafik (v-t) seperti pada gambar. Tentukan jarak tempuh mobil dari t = 2 s sampai t = 5 s :...?
A. 225 m
B. 150 m
C. 115 m
D. 110 m
E. 90 m
Jawabannya:
Solusi:
Diketahui:
Vb = 30 m/s
Vc = 50 m/s
Vd = 20 m/s
tb = 2 s
tc = 4 s
td = 5 s
Ditanya: Jarak dari titik B-D =...?
Gunakan definisi kecepatan rata-rata.
 |
| Jarak Tempuh |
4. Sebuah ban motor berjari-jari 35 cm. Jika ban tersebut menempu jarak 4 pi rad dalam waktu 0.5 s, kecepatan linear bantersebut adalah:...?
A. 8.8 m/s
B. 17.5 m/s
C. 20.4 m/s
D. 25.5 m/s
E. 35.5 m/s
Jawabannya:
Solusi:
Diketahui:
R = 35 cm
theta = 4 pi radian
t = 0.5 s
Ditanya: Kecepatan Linear (v):
Jawab:
 |
| Kecepatan Linear |
5. Sebuah benda bergerak melingkar deraturan dengan jari-jari 6 m. Jika dalam 2 menit benda itu melakukan 16 kali putaran, maka kecepatan linear benda tersebut adalah:
A. 0.8 pi m/s
B. 1.0 pi m/s
C. 1.2 pi m/s
D. 1.4 pi m/s
E. 1.6 pi m/s
Jawabannya:
Solusi:
Diketahui:
R = 6 m
t = 2 menit = 120 s
sudut tempuh = 16 putaran
Ditanya: Kecepatan Linear benda=...?
Jawab:
 |
| Kecepatan Linear |
6. Sebuah roda berputar dengan kecepatan linear 10 m/s. Jika jari jari roda tersebut adalah 20 cm dan roda menempu jarak 100 m setelah 5 s. Tentukan kecepatan akhir dan kecepatan sudut roda berturut turut...?
A. 30 m/s dan 100 rad/s
B. 150 m/s dan 30 rad/s
C. 30 m/s dan 150 rad/s
D. 50 m/s dan 100 rad/s
E. 40 m/s dan 150 rad/s
Jawabannya: C
Solusi:
Diketahui:
vi = 10 m/s
R = 20 cm
s = 100 m
t = 5 s
Ditanya: kecepatan akhir dan kecepatan sudut roda =...?
Jawab:
 |
| Kecepatajn Sudut dan Kecepatan Linear |
7. seorang anak mengelindingkan subuah roda berjari-jari 10 cm dengan kecepatan sudut 50 rad/s. Jika roda berhenti setelah berputar sebanyak 10 putaran. tentukan waktu dan besar percepatan sudut roda berturut turut:...?
Jawabannya:
Solusi:
Diketahui:
R = 10 cm
omega.i = 50 rad/s
omega.f = 0 rad/s (roda berhenti)
sudut tempuh = 10 putaran
Ditanya: waktu dan percepatan sudut roda=...?
Jawab:
 |
| Percepatan Linear |
kumpulan soal dan pembahasan soal ujian nasional
soal prediksi un sma 2017
soal prediksi un sma
Kumpulan Naskah Soal Prediksi UN SMA
soal prediksi un sma 2017
soal prediksi un sma
Kumpulan Naskah Soal Prediksi UN SMA
Itulah artikel tentang "Kumpulan Soal dan Pembahasan Soal Ujian Nasional (UN) Fisika SMA Part 1 - Mekanika (Gerak Lurus dan Gerak Melingkar)". Terimakasi sudah berkunjung, Mohon masukkannya agar artikel ini dapat lebih baik lagi.