latihan soal Kinematika Dan Dinamika Gerak Lurus

8/20/2019 latihan soal Kinematika Dan Dinamika Gerak Lurus

http://slidepdf.com/reader/full/latihan-soal-kinematika-dan-dinamika-gerak-lurus 1/5

TUGAS INDIVIDUAL KD 3.3 DAN KD 3.4 KELAS X

KINEMATIKA DAN DINAMIKA GERAK LURUS

I.  BENAR ATAU SALAH

1.1.The displacement always equals the product of the average velocity and the time interval. 

1.2. For the speed to remain constant, the acceleration must remain zero. 

1.3.The average velocity always equals one-half the sum of initial plus final velocities.  1.4. If the velocity at a given instant is zero, the acceleration at that instant must also be zero.  

1.5.The instantaneous-acceleration vector is always in the direction of motion. 1.6. If there are no forces acting on a body, the body will not accelerate. 1.7. If a body is not accelerating, there must be no forces acting on it. 

1.8. The motion of body is always in the direction of the resultan force. 1.9. Action-reaction forces never act on the same body. 

1.10. The instantaneous-acceleration vector is always in the direction of motion. 1.11.

Benda dilempar vertikal ke atas, gesekan diabaikan, selama geraknya gaya yang bekerja

 pada benda selalu berubah. 

1.12. Seseorang berada di dalam lift dan berdiri di atas timbangan. Jika lift bergerak dipercepat

ke atas, maka skala yang ditunjukkan oleh jarum timbangan berkurang. 

1.13. Seseorang berada di dalam lift dan berdiri di atas timbangan. Jika lift bergerak ke atas

dengan kecepatan konstan maka skala yang ditunjukkan oleh jarum timbangan bertambah. 

1.14. 

Benda dilempar vertikal ke atas, gesekan diabaikan, selama geraknya percepatan benda

selalu berubah. 

1.15. 

Benda meluncur sepanjang bidang miring kasar dengan koefisien gesekan tertentu,

selama geraknya gaya gesek dan gaya normal besarnya tetap. 

II.  SOAL URAIAN

2.1.An aircraft is accelerating along the runway before taking off. A passenger in the aircraft

notes the times at which the aircraft passes three equally spaced markers, A, B, C, by the

side of the runway, where the distances AB and BC are each 120 m. The passenger finds

that the aircraft takes 6 s to cover the distance AB and 4 s to cover the distance BC.Assuming that the acceleration of the aircraft is constant. Find the acceleration of the

aircraft! 

2.2.Titik materi bergerak sepanjang sumbu x dengan persamaan percepatan 42     t a ; a dalam

m/s2 dan t  dalam sekon. Kecepatan pada saat t  = 7 s adalah 9 m/s. Tentukan : (a) jarak yang

ditempuh selama 8 sekon pertama; (b) perpindahan selama 8 sekon pertama. 

2.3.A model rocket of mass 0.50 kg is launched vertically with an engine that is ignited at time

t = 0. The Engine provides an impulse 80 Ns by firing for 2.0 s. Upon reaching its maximum

height, the rocket deploys a parachute, and then descends vertically to the ground.

(a) Draw and label a free-body diagram for the rocket during each of the following

intervals (i) while the engine is firing, (ii) after the engine stops, but before parachute

is deployd, (iii) after the parachute is deployed.

(b) Find the magnitude of the average acceleration of the rocket during the 2.0 s firing of

the engine.

(c) What maximum height will the rocket reach ?

(d) At what time after t = 0 will the maximum height be reached ?

2.4. Benda A dan B massanya masing-masing 3 kg dan 2 kg mula-mula

dipegang dengan tangan kemudian dilepas. Setelah bergerak selama 2

sekon ternyata tali putus.

Jika g = 10 m s-2, tentukanlah kecepatan benda B ketika melalui

kedudukan mula-mula !(Tali lemas, panjang sekali, gesekan tali dengan katrol diabaikan)

8/20/2019 latihan soal Kinematika Dan Dinamika Gerak Lurus

http://slidepdf.com/reader/full/latihan-soal-kinematika-dan-dinamika-gerak-lurus 2/5

2.5.Tiga buah balok A, B, dan C massanya masing-masing 4 kg, 5 kg dan 6 kg. Ketiganya

dihubungkan dengan tali di atas bidang datar kasar. Koefisien gesekan statik balok A, B dan

C terhadap lantai masing-masing 0,4 ; 0,5 ; dan 0,6. Balok A dihubungkan dengan tali lemas

dengan balok B, demikian juga balok B dengan balok C. Balok Cditarik dengan gaya kostan

sebesar 60 N arahnya membentuk sudut 37o terhadap bidang datar ( tan 37o = ¾) . Tentukan:

(a) gaya gesekan masing-masing balok terhadap lantai; (b) tegangan tali antara A dan B; (c)

tegangan tali antara B dan C.

2.6. Katrol licin.Koefisien gesek statik benda A dan B terhadap bidang miring

 sA   dan

 sB  .

Tentukan batas harga massa benda B agar

A          B sistem setimbang ! Jika m A = 3,2 kg ; m B = 10,8 kg,

 sA  = 0,6 ;

 sB   = 0,8 ; g = 10 m/s2 

   = 37o dan     = 53o ,

tentukan percepatan sistem dan tegangan tali.

2.7.Sebuah balok bermassa m mula-mula diam di atas bidang horisontal kasar dengan koefisn

gesek statis dan kinetis masing-masingS 

   dank 

  . Gaya konstan F  dikerjakan pada balok

melalui pusat massanya, arahnya miring ke atas membentuk sudut    terhadap bidang

horisontal. Jika percepatan gravitasi g . 

a.  Gambar diagram bebas benda!

 b. 

Tentukan gaya F  agar balok dalam keadaan tepat akan bergeser!

c.  Tentukan gaya F  agar balok dapat menempuh lintasan sejauh s dalam waktu t .

2.8. Sebuah benda yang massanya 5 kg mula mula diam diatas lantai mendatar, kemudian

diberi gaya yang besarnya berubah terhadap waktu, sebagai berikut : 

F (N)

20

10

0 6 8 16 20 t (sekon)

-20

Lukiskan grafik kecepatan terhadap waktunya !

2.9.Sebuah mobil dipercepat dari keadaan diam dengan percepatan     dan beberapa waktu

kemudian diperlambat dengan perlambatan yang besarnya     sampai mobil berhenti. JikaWaktu total dari saat diam sampai berhenti adalah t   buktikan bahwa jarak total yang

ditempuhnya :)(2

2

t 

 s  

2.10.  Sebuah benda bermassa m A berada di atas bidang datar kasar dengan koefisien gesekan

  dihubungkan dengan tali disangkutkan katrol licin kemudian dihubungkan dengan benda

 bermassa m B yang tergantung bebas. Jika percepatan gravitasi  g tentukan percepatan dan

tegangan tali sistem tersebut. 

8/20/2019 latihan soal Kinematika Dan Dinamika Gerak Lurus

http://slidepdf.com/reader/full/latihan-soal-kinematika-dan-dinamika-gerak-lurus 3/5

2.11. Titik materi bergerak sepanjang sumbu x dengan persamaan : x = 5 + 20t  –  2t2 , dimana

x dalam meter dan t dalam sekon. Tentukanlah : 

a.  apakah arah geraknya selalu ke sumbu x positif ?

 b. 

kecepatan rata-rata antara t = 3 sekon sampai dengan t = 6 sekon

c.  kelajuan rata-rata antara t = 3 sekon sampai dengan t = 6 sekon

d. kecepatan sesaat ketika t = 3 sekon (khusus pertanyaan d, Anda tidak diperkenankan

menggunakan diferensial /turunan ! )

2.12. Titik materi yang bergerak lurus sepanjang sumbu x , memiliki grafik percepatan sebagai

fungsi waktu sbb. a (m s-2)

Tentukanlah:

8 a. persamaan percepatannya!

 b. persamaan kecepatannya bila kecepatan awal 2 m/s!

4 c. kecepatannya pada detik ke-10!

t  (s) d. persamaan posisi bila posisi mula-mula di titik x = 3 m!

0 10 e. jarak dan perpindahannya selama 10 detik pertama!

2.13.  Sebuah benda bergerak sepanjang garis lurus dengan kecepatan pada saat t  dinyatakan:

v = (15-2t ) m/s. Pada saat t = 3 sekon posisi benda berada pada jarak 40 m dari titik asal.

Tentukan: 

a. 

 posisi benda pada saat t = 5 sekon

 b.   jarak dan perpindahan dari t  = 1 s sampai dengan t  = 10 sekon

2.14.  Perhatikan gambar!

Balok A (kiri), massanya m A dihubungkan dengan balok B (kanan) massanya m B dengan

seutas tali lemas dan ringan melalui katrol licin. Koefisien gesekan statik antara balok A

terhadap prisma maupun balok B terhadap prisma sama yakni   . Gesekan antara prisma

dengan lantai diabaikan (licin). Tali lemas dengan massa diabaikan, katrol licin. Prisma

diberi percepatan a horisontal ke kanan sedemikian rupa sehingga balok A maupun balok

B tidak bergerak terhadap prisma. Jika percepatan gravitasi bumi  g  dan sudut kemiringan

 prisma    tentukan nilai batas-batas percepatan a (percepatan maksimum dan percepatan

minimum) yang harus dikerjakan pada prisma tersebut.

2.15. Benda dengan massa 0,2 kg diam di atas lantai, kemudian dikenai gaya konstan 20 N

selama 2 sekon vertikal ke atas. Percepatan gravitasi 10 m/s2, gesekan

diabaikan.Tentukan: (a) percepatan selama 2 sekon pertama; (b) kecepatan saat t   = 2

sekon; (c) jarak tempuh selama 2 sekon pertama; (d) berapa sekon setelah gaya ditiadakan

 benda mencapai titik tertinggi; (e) tinggi maksimum yang dicapai dihitung dari lantai; (f)

kelajuan benda sesaat sebelum mengenai lantai; (g) grafik kecepatan sebagai fungsi dari

waktu sejak awal sampai tiba di lantai kembali. 

8/20/2019 latihan soal Kinematika Dan Dinamika Gerak Lurus

http://slidepdf.com/reader/full/latihan-soal-kinematika-dan-dinamika-gerak-lurus 4/5

2.16. Kereta semula bergerak dengan kecepatano

v   kemudian direm dengan perlambatan

konstan setelah menempuh jarak  x   kecepatannya menjadio

v2

1. Jika pengereman

dilakukan terus sampai berhenti, masih berapa jauh lagi kereta akan berhenti (nyatakan

dalam  x ). 

2.17. Sebuah benda dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awalo

v  dari ketinggian  y  di

atas tanah. Hitung waktu yang diperlukan untuk mencapai tanah! 

2.18. Seorang menarik poros katrol dengan gaya F  ke atas seperti pada

gambar. Anggap katrol dan tali tidak bermassa. Massa m2  lebih

 besar dari pada massa m1. a) Hitung gaya normal ( N 2 ) maksimum

agar m2 tetap tidak bergerak. b) Hitung gaya tegang tali T  agar m2 

tetap tidak bergerak. c) Hitung gaya maksimum  F  agar m2  tetap

tidak bergerak. d) Berapa percepatan massa m1 untuk harga gaya

maksimum ini?)

2.19. 

Perhatikan gambar berikut! 

Benda m1 dan m2 dihubungkan dengan tali

ringan dan lemas melalui sebuah katrol

licin seperti gambar. Koefisien gesek statik

antara m1 dan m2  terhadap balok  M   sama

yakni   , serta gesekan antara balok  M  

terhadap lantai diabaikan,  tentukan gaya

dorong  F  yang diperlukan agar benda m1 

dan m2  tidak bergerak relatif terhadap balok M. Ambil percepatan gravitasi g .

2.20. 

Benda A dilempar vertikal ke atas dengan laju awalo

v , saat bola A mencapai titik

tertinggi, bola B dilempar vertikal ke atas dari tempat yang sama dan dengan laju awal

yang sama. Tentukan di mana kedua bola bertemu dihitung dari permukaan tanah. 

2.21. 

Seorang berjalan menaiki escalator yang dalam keadaan diam, ia tiba di atas dalam waktu

1t  . Bila ia diam di atas escalator dan escalator bergerak, ia sampai di atas dalam waktu

2t 

. Buktikan bahwa waktu yang diperlukan untuk sampai di atas bila ia berjalan sekaligus

escalator bergerak adalah:21

21

t t 

t t t 

2.22. Sebuah motor bergerak lurus dari A ke B melalui titik C dan D. Titik C terletak di tengah-

tengah A dan B. Dari A ke C motor bergerak dengan kecepatano

v . Dari C ke D, motor

 bergerak dengan kecepatan1v dengan waktu setengah dari waktu C ke B. Sisa perjalanan

ditempuh dengan kecepatan2

v . Buktikan kecepatan rata-rata motor

21

21

2

2

vvv

vvvv

o

o

2.23. 

Sebuah keran yang bocor mempunyai air yang menetes turun secara teratur (tetes air jatuhtiap suatu selang waktu yang sama, T ) dalam sebuah medan gravitasi konstan. Pada suatu

M m2

m1

F

8/20/2019 latihan soal Kinematika Dan Dinamika Gerak Lurus

http://slidepdf.com/reader/full/latihan-soal-kinematika-dan-dinamika-gerak-lurus 5/5

saat, sebuah tetes air (namakan tetes 1) sudah berada pada jarak 16 a dari keran (dengan

a sebuah konstanta). Di atasnya ada 3 tetes air (namakan tetes 2, tetes 3 dan tetes 4) yang

 jatuh terturut-turut setelah tetes 1 dan ada satu tetes (namakan tetes 5) yang baru persis

akan terlepas dari keran. Tentukan posisi tetes air 2, 3 dan 4 saat itu (dihitung relatif

terhadap keran). Nyatakan jawaban anda hanya dalam konstanta a. 2.24.

Sebuah elevator naik ke atas dengan percepatan ae. Saat ketinggian elevator terhadap

tanah adalah h dan kecepatannya adalah ve (anggap t  = 0), sebuah bola dilempar vertikal

ke atas dengan laju vbe relatif terhadap elevator. Percepatan gravitasi adalah g .

a. 

Hitung waktu yang diperlukan bola (t 1) untuk mencapai ketinggian maksimum relativeterhadap bumi!

 b.  Hitung ketinggian maksimum bola relatif terhadap tanah!

c.  Hitung percepatan bola relatif terhadap kerangka elevator!

d.  Hitung waktu yang diperlukan bola (t 2) untuk mencapai ketinggian maksimum relative

terhadap elevator!

e.  Hitung ketinggian maksimum bola relatif terhadap elevator!

f. Kapan bola kembali menyentuh elevator?

2.25. 

Dua mobil A dan B bergerak

melalui jalan yang sama dan

 berangkat dari titik awal yang

sama secara bersamaan.

Kurva kecepatan v kedua

mobil sebagai fungsi waktu t  

diberikan pada gambar di

samping.

Tentukan:

a.  Persamaan jarak tempuh A dan B sebagai fungsi dari waktu

 b.  Kapan dan di mana mobil A berhasil menyusul mobil B

c.  Sketsa kurva posisi kedua mobil terhadap waktu dalam satu gambar. Ambil

selang waktu sejak kedua mobil berangkat hingga sesaat setelah mobil A

menyusul mobil B.

d. 

Jika setelah menempuh jarak 60 m mobil A melambat dengan besar perlambatan

sama dengan besar percepatan ketika awal perjalanan, kapan dan di manakah

mobil B berhasil kembali menyusul mobil A?