Kinematika Gerak Category: Fisika XI SMA Written by fisikastudycenter

Fisikastudycenter.com- Berikut ini ditampilkan beberapa contoh soal dan pembahasan

dari materi Kinematika dibahas di kelas XI (11) SMA:

Soal No. 1

Sebuah partikel bergerak dengan persamaan posisi terhadap waktu :

r(t) =3t2−2t+1

dengan t dalam sekon dan rdalam meter.

Tentukan:

a. Kecepatan partikel saat t = 2 sekon

b. Kecepatan rata-rata partikel antara t = 0 sekon hingga t= 2 sekon

Pembahasan

a. Kecepatan partikel saat t = 2 sekon (kecepatan sesaat)

b. Kecepatan rata-rata partikel saat t = 0 sekon hingga t = 2 sekon

Soal No. 2

Sebuah benda bergerak lurus dengan persamaan kecepatan :

Jika posisi benda mula-mula di pusat koordinat, maka perpindahan benda selama 3 sekon

adalah...

A. 10 m

B. 20 m

C. 30 m

D. 40 m

E. 50 m

(Sumber soal: Marthen Kanginan 2A, Kinematika dengan Analisis Vektor)

Pembahasan

Jika diketahui persamaan kecepatan, untuk mencari persamaan posisi integralkan

persamaan kecepatan tersebut, masukkan waktu yang diminta.

Soal No. 3

Grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) berikut ini menginformasikan gerak suatu benda.

Kecepatan rata-rata benda dari awal gerak hingga detik ke 18 adalah....

A. 3 m/s.

B. 6 m/s.

C. 9 m/s.

D. 12 m/s

E. 15 m/s

Pembahasan

Kecepatan rata-rata adalah perpindahan dibagi dengan selang waktu. Jika disediakan

grafik v terhadap t seperti soal diatas, perpindahan bisa dicari dengan mencari luas di

bawah kurva dengan memberi tanda positif jika diatas sumbu t dan tanda negatif untuk

dibawah sumbu t. Luas = perpindahan = Luas segitiga + luas trapesium

Soal No. 4

Persamaan posisi sudut suatu benda yang bergerak melingkar dinyatakan sebagai berikut:

Tentukan:

a) Posisi awal

b) Posisi saat t=2 sekon

c) Kecepatan sudut rata-rata dari t = 1 sekon hingga t = 2 sekon

d) Kecepatan sudut awal

e) Kecepatan sudut saat t = 1 sekon

f) Waktu saat partikel berhenti bergerak

g) Percepatan sudut rata-rata antara t = 1 sekon hingga t = 2 sekon

h) Percepatan sudut awal

i) Percepatan sudut saat t = 1 sekon

Pembahasan

a) Posisi awal adalah posisi saat t = 0 sekon, masukkan ke persamaan posisi

b) Posisi saat t = 2 sekon

c) Kecepatan sudut rata-rata dari t = 1 sekon hingga t = 2 sekon

d) Kecepatan sudut awal

Kecepatan sudut awal masukkan t = 0 sekon pada persamaan kecepatan sudut. Karena

belum diketahui turunkan persamaan posisi sudut untuk mendapatkan persamaan

kecepatan sudut.

e) Kecepatan sudut saat t = 1 sekon

f) Waktu saat partikel berhenti bergerak

Berhenti berarti kecepatan sudutnya NOL.

g) Percepatan sudut rata-rata antara t = 1 sekon hingga t = 2 sekon

h) Percepatan sudut awal

Turunkan persamaan kecepatan sudut untuk mendapatkan persamaan percepatan sudut.

i) Percepatan sudut saat t = 1 sekon

Soal No. 5

Sebuah partikel bergerak dari atas tanah dengan persamaan posisi Y = (−3t2 + 12t + 6 )

m/s. Tentukan :

a) Posisi awal partikel

b) Posisi partikel saat t = 1 sekon

c) Kecepatan awal partikel

d) Percepatan partikel

e) Waktu yang diperlukan partikel untuk mencapai titik tertinggi

f) Lama partikel berada di udara

g) Tinggi maksimum yang bisa dicapai partikel

Pembahasan

a) Posisi awal partikel

b) Posisi partikel saat t = 1 sekon

c) Kecepatan awal partikel

d) Percepatan partikel. Turunkan persamaan kecepatan untuk mendapatkan persamaan

percepatan:

e) Waktu yang diperlukan partikel untuk mencapai titik tertinggi

Saat mencapai titik tertinggi kecepatan partikel adalah NOL.

f) Lama partikel berada di udara

Partikel berada diudara selama dua kali waktu untuk mencapai titik tertinggi yaitu 4

sekon.

g) Tinggi maksimum yang bisa dicapai partikel

Tinggi maksimum tercapai saat 2 sekon, masukkan ke persamaan posisi.

Read more: http://fisikastudycenter.com/fisika-xi-sma/26-kinematika-gerak#ixzz2FDL1pUWj

Kinematika Gerak Category: Fisika XI SMA Written by fisikastudycenter

Fisikastudycenter.com- Berikut ini ditampilkan beberapa contoh soal dan pembahasan

dari materi Kinematika dibahas di kelas XI (11) SMA:

Soal No. 1

Sebuah partikel bergerak dengan persamaan posisi terhadap waktu :

r(t) =3t2−2t+1

dengan t dalam sekon dan rdalam meter.

Tentukan:

a. Kecepatan partikel saat t = 2 sekon

b. Kecepatan rata-rata partikel antara t = 0 sekon hingga t= 2 sekon

Pembahasan

a. Kecepatan partikel saat t = 2 sekon (kecepatan sesaat)

b. Kecepatan rata-rata partikel saat t = 0 sekon hingga t = 2 sekon

Soal No. 2

Sebuah benda bergerak lurus dengan persamaan kecepatan :

Jika posisi benda mula-mula di pusat koordinat, maka perpindahan benda selama 3 sekon

adalah...

A. 10 m

B. 20 m

C. 30 m

D. 40 m

E. 50 m

(Sumber soal: Marthen Kanginan 2A, Kinematika dengan Analisis Vektor)

Pembahasan

Jika diketahui persamaan kecepatan, untuk mencari persamaan posisi integralkan

persamaan kecepatan tersebut, masukkan waktu yang diminta.

Soal No. 3

Grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) berikut ini menginformasikan gerak suatu benda.

Kecepatan rata-rata benda dari awal gerak hingga detik ke 18 adalah....

A. 3 m/s.

B. 6 m/s.

C. 9 m/s.

D. 12 m/s

E. 15 m/s

Pembahasan

Kecepatan rata-rata adalah perpindahan dibagi dengan selang waktu. Jika disediakan

grafik v terhadap t seperti soal diatas, perpindahan bisa dicari dengan mencari luas di

bawah kurva dengan memberi tanda positif jika diatas sumbu t dan tanda negatif untuk

dibawah sumbu t. Luas = perpindahan = Luas segitiga + luas trapesium

Soal No. 4

Persamaan posisi sudut suatu benda yang bergerak melingkar dinyatakan sebagai berikut:

Tentukan:

a) Posisi awal

b) Posisi saat t=2 sekon

c) Kecepatan sudut rata-rata dari t = 1 sekon hingga t = 2 sekon

d) Kecepatan sudut awal

e) Kecepatan sudut saat t = 1 sekon

f) Waktu saat partikel berhenti bergerak

g) Percepatan sudut rata-rata antara t = 1 sekon hingga t = 2 sekon

h) Percepatan sudut awal

i) Percepatan sudut saat t = 1 sekon

Pembahasan

a) Posisi awal adalah posisi saat t = 0 sekon, masukkan ke persamaan posisi

b) Posisi saat t = 2 sekon

c) Kecepatan sudut rata-rata dari t = 1 sekon hingga t = 2 sekon

d) Kecepatan sudut awal

Kecepatan sudut awal masukkan t = 0 sekon pada persamaan kecepatan sudut. Karena

belum diketahui turunkan persamaan posisi sudut untuk mendapatkan persamaan

kecepatan sudut.

e) Kecepatan sudut saat t = 1 sekon

f) Waktu saat partikel berhenti bergerak

Berhenti berarti kecepatan sudutnya NOL.

g) Percepatan sudut rata-rata antara t = 1 sekon hingga t = 2 sekon

h) Percepatan sudut awal

Turunkan persamaan kecepatan sudut untuk mendapatkan persamaan percepatan sudut.

i) Percepatan sudut saat t = 1 sekon

Soal No. 5

Sebuah partikel bergerak dari atas tanah dengan persamaan posisi Y = (−3t2 + 12t + 6 )

m/s. Tentukan :

a) Posisi awal partikel

b) Posisi partikel saat t = 1 sekon

c) Kecepatan awal partikel

d) Percepatan partikel

e) Waktu yang diperlukan partikel untuk mencapai titik tertinggi

f) Lama partikel berada di udara

g) Tinggi maksimum yang bisa dicapai partikel

Pembahasan

a) Posisi awal partikel

b) Posisi partikel saat t = 1 sekon

c) Kecepatan awal partikel

d) Percepatan partikel. Turunkan persamaan kecepatan untuk mendapatkan persamaan

percepatan:

e) Waktu yang diperlukan partikel untuk mencapai titik tertinggi

Saat mencapai titik tertinggi kecepatan partikel adalah NOL.

f) Lama partikel berada di udara

Partikel berada diudara selama dua kali waktu untuk mencapai titik tertinggi yaitu 4

sekon.

g) Tinggi maksimum yang bisa dicapai partikel

Tinggi maksimum tercapai saat 2 sekon, masukkan ke persamaan posisi.

Bank Soal Semester Kinematika

Read more: http://fisikastudycenter.com/fisika-xi-sma/26-kinematika-gerak#ixzz2FDLch1nF

Usaha Energi Category: Fisika XI SMA Written by fisikastudycenter

Fisikastudycenter.com- Contoh Soal dan Pembahasan tentang Usaha dan Energi, Materi

Fisika kelas 2 SMA. Mencakup hubungan usaha, gaya dan perpindahan, mencari usaha dari

selisih energi kinetik, menentukan usaha dari selisih energi potensial, tanda positif

negatif pada usaha, usaha total, dan membaca grafik F − S.

Soal No. 1

Sebuah balok ditarik gaya F = 120 N yang membentuk sudut 37o terhadap arah horizontal.

Jika balok bergeser sejauh 10 m, tentukan usaha yang dilakukan pada balok!

Pembahasan

Soal No. 2

Balok bermassa 2 kg berada di atas permukaan yang licin dipercepat dari kondisi diam

hingga bergerak dengan percepatan 2 m/s2.

Tentukan usaha yang dilakukan terhadap balok selama 5 sekon!

Pembahasan

Terlebih dahulu dicari kecepatan balok saat 5 sekon, kemudian dicari selisih energi

kinetik dari kondisi awak dan akhirnya:

Soal No. 3

Benda 10 kg hendak digeser melalui permukaan bidang miring yang licin seperti gambar

berikut!

Tentukan usaha yang diperlukan untuk memindahkan benda tersebut!

Pembahasan

Mencari usaha dengan selisih energi potensial :

Soal No. 4

Perhatikan grafik gaya (F) terhadap perpindahan (S) berikut ini!

Tentukan besarnya usaha hingga detik ke 12!

Pembahasan

Usaha = Luasan antara garis grafik F-S dengan sumbu S, untuk grafik di atas luasan berupa

trapesium

W = 1/2(12 + 9) x 6

W = 1/2 (21)(6)

W = 63 joule

(Thanks tuk Rora http://r-kubik-tu-rora.blogspot.com/ atas koreksinya)

Soal No. 5

Sebuah mobil bermassa 5.000 kg sedang bergerak dengan kelajuan 72 km/jam mendekati

lampu merah.

Tentukan besar gaya pengereman yang harus dilakukan agar mobil berhenti di lampu

merah yang saat itu berjarak 100 meter dari mobil! (72 km/jam = 20 m/s)

Pembahasan

Soal No. 6

Sebuah tongkat yang panjangnya 40 cm dan tegak di atas permukaan tanah dijatuhi martil

10 kg dari ketinggian 50 cm di atas ujungnya. Bila gaya tahan rata-rata tanah 103 N, maka

banyaknya tumbukan martil yang perlu dilakukan terhadap tongkat agar menjadi rata

dengan permukaan tanah adalah....

A. 4 kali

B. 5 kali

C. 6 kali

D. 8 kali

E. 10 kali

(Soal UMPTN 1998)

Pembahasan

Dua rumus usaha yang terlibat disini adalah:

Pada martil :

W = m g Δ h

Pada tanah oleh gaya gesekan:

W = F S

Cari kedalaman masuknya tongkat (S) oleh sekali pukulan martil:

F S = mgΔh

(103) S = 10 (10)(0,5)

S = 50

/1000 = 5/100 m = 5 cm

Jadi sekali jatuhnya martil, tongkat masuk tanah sedalam 5 cm. Untuk tongkat sepanjang

40 cm, maka jumlah jatuhnya martil:

n = 40 : 5 = 8 kali

Soal No. 7

Sebuah balok berada pada sebuah bidang miring dengan koefisien gesekan 0,1 seperti

diperlihatkan gambar berikut.

Balok turun ke bawah untuk tinjauan 5 meter.

Tentukan:

a) gaya-gaya yang bekerja pada balok

b) usaha masing-masing gaya pada balok

c) usaha total

Gunakan g = 10 m/s2, sin 53

o = 0,8, cos 53

o = 0,6, W (huruf besar) untuk lambang usaha,

dan w (kecil) untuk lambang gaya berat.

Pembahasan

a) gaya-gaya yang bekerja pada balok

gaya normal (N), gaya berat (w) dengan komponennya yaitu w sin 53° dan w cos 53°,

gaya gesek Fges

b) usaha masing-masing gaya pada balok

Dengan bidang miring sebagai lintasan (acuan) perpindahan:

-Usaha oleh gaya Normal dan komponen gaya berat w cos 53°

Usaha kedua gaya bernilai nol (gaya tegak lurus lintasan)

-Usaha oleh komponen gaya berat w sin 53°

W = w sin 53° . S

W = mg sin 53° . S

W = (6)(10)(0,8)(5) = + 240 joule

(Diberi tanda positif, arah mg sin 53° searah dengan pindahnya balok.)

-Usaha oleh gaya gesek

Cari besar gaya gesek terlebih dahulu

fges = μ N

fges = μ mg cos 53°

fges = (0,1) (6)(10)(0,6) = 0,36 N 3,6 N

W = − fges S = − 3,6 (5) = − 18 joule

(Diberi tanda negatif, arah gaya gesek berlawanan dengan arah pindahnya balok)

c) usaha total

Wtotal = +240 joule − 18 joule = + 222 joule

Thanks to gita atas masukannya,..penempatan koma sudah diubah.

Soal No. 8

Sebuah balok bermassa 2 kg berada pada sebuah bidang miring kasar seperti diperlihatkan

gambar berikut.

Balok didorong ke atas oleh gaya F = 25 N hingga bergeser ke atas untuk tinjauan sejauh 5

meter. Gaya gesek yang terjadi antara balok dengan bidang miring sebesar 3 N.

Kemiringan bidang 53° terhadap horizontal.

Tentukan beserta tanda positif atau negatifnya:

a) usaha oleh gaya F

b) usaha oleh gaya gesek

c) usaha oleh gaya berat

d) usaha total

Pembahasan

a) usaha oleh gaya F

W = F . S = + 25 (5) = + 125 joule

b) usaha oleh gaya gesek

W = − f . S = − 3(5) = − 15 joule

c) usaha oleh gaya berat

W = − mg sin 53° . S = − (2)(10)(0,8)(5) = − 80 joule

d) usaha total

Wtotal = + 125 − 15 − 80 = 30 joule

(Rintisan)

Read more: http://fisikastudycenter.com/fisika-xi-sma/35-usaha-energi#ixzz2FDMGsoov