Latihan Soal Fisika SMA Kelas 11 Bab 2: Kinematika Gerak (bagian 1)

Soal

Sebuah mobil bergerak melingkar beraturan dengan kecepatan linear 5 m/s pada lintasan berjari-jari 2 m. Pernyataan yang benar adalah...
1. Periode gerak adalah $π$ s dan percepatan sentripetalnya 12,5 m/s²
2. Periode gerak adalah $0, 8 π$ s dan percepatan sentripetalnya 25 m/s²
3. Kecepatan sudutnya $2, 5 rad/s$ dan percepatan sentripetalnya 12,5 m/s²
4. Kecepatan sudutnya $5 π$ rad/s dan percepatan sentripetalnya 25 m/s²
5. Periode gerak adalah 2 s dan percepatan sentripetalnya 10 m/s²
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: C. Kecepatan sudutnya $2, 5 rad/s$ dan percepatan sentripetalnya 12,5 m/s² Pembahasan: Kecepatan sudut: $ω = \frac{v}{r} = \frac{5}{2} = 2, 5 rad/s$ . Periode $T = \frac{2 π}{ω} = \frac{2 π}{2 , 5} = 0, 8 π s$ . Percepatan sentripetal $a_{c} = \frac{v ^{2}}{r} = \frac{25}{2} = 12, 5 m/s^{2}$ .
Soal

Sebuah benda berada di atas kap mobil yang sedang melaju dengan kecepatan 12 m/s. Jika mobil tiba-tiba berhenti dan tinggi kap mobil dari tanah 2 m, benda tersebut... (g = 10 m/s²)
1. Tetap di atas kap mobil
2. Terlempar sejauh 2,2 m di depan mobil
3. Terlempar sejauh 6,8 m di depan mobil
4. Terlempar sejauh 7,6 m di depan mobil
5. Terlempar sejauh 10 m di depan mobil
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: D. Terlempar sejauh 7,6 m di depan mobil Pembahasan: Waktu jatuh: $t = \frac{2 h}{g} = \frac{2 ( 2 )}{10} = 0, 4 = 0, 632 s$ . Jarak horizontal: $x = v \cdot t = 12 \times 0, 632 \approx 7, 58 m$ .
Soal

Dua mobil bergerak saling menjauh. Mobil A kecepatannya 60 km/jam dan mobil B kecepatannya 90 km/jam. Jika pada suatu saat jarak mereka 1.000 m, jarak tempuh mobil B dari posisi itu setelah 10 s adalah...
1. 250 m
2. 300 m
3. 350 m
4. 400 m
5. 450 m
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: A. 250 m Pembahasan: Kecepatan B = $90 \times \frac{1000}{3600} = 25 m/s$ . Dalam 10 s, jarak tempuh = $25 \times 10 = 250 m$ .
Soal

Sebuah mobil melaju 90 km/jam. Pengemudi melihat rintangan di jarak 180 m. Jika perlambatan maksimum 2 m/s², maka...
1. Mobil berhenti sebelum rintangan
2. Mobil berhenti tepat di depan rintangan
3. Mobil berhenti setelah menabrak rintangan
4. Mobil tidak sempat melambat
5. Mobil langsung berhenti
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: A. Mobil berhenti sebelum rintangan Pembahasan: Kecepatan awal = $25 m/s$ . Jarak berhenti $s = \frac{v ^{2}}{2 a} = \frac{625}{4} = 156, 25 m$ . Karena jarak rintangan 180 m, maka mobil berhenti sebelum rintangan.
Soal

Dari puncak sebuah gedung setinggi 80 m, sebuah bola dijatuhkan (kecepatan awal = 0). Dua detik kemudian, bola kedua dilempar vertikal ke bawah agar tiba bersamaan di tanah dengan bola pertama. (ambil $g = 10 m/s^{2}$ ). Kecepatan awal bola kedua adalah...
1. 20 m/s
2. 25 m/s
3. 30 m/s
4. 35 m/s
5. 40 m/s
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: C. 30 m/s (ke bawah) Pembahasan: 1. Hitung waktu jatuh bola pertama $t_{1}$ . $h = \frac{1}{2} g t_{1}^{2} \Rightarrow 80 = \frac{1}{2} (10) t_{1}^{2} = 5 t_{1}^{2}$ $t_{1}^{2} = 16 \Rightarrow t_{1} = 4 s$ 2. Karena bola kedua dilempar 2 s setelah bola pertama, waktu jatuh bola kedua: $t_{2} = t_{1} - 2 = 4 - 2 = 2 s$ 3. Gunakan persamaan gerak untuk bola kedua (dilempar ke bawah dengan kecepatan awal $u_{2}$ ): $h = u_{2} t_{2} + \frac{1}{2} g t_{2}^{2}$ Masukkan nilai: $80 = u_{2} (2) + \frac{1}{2} (10) (2^{2})$ $80 = 2 u_{2} + 5 \cdot 4$ $80 = 2 u_{2} + 20$ $60 = 2 u_{2}$ $u_{2} = 30 m/s$
Soal

Sebuah peluru ditembakkan dengan sudut $4 5^{\circ}$ menuju target setinggi 100 m pada jarak mendatar 300 m. Besar kelajuan awal agar tepat mengenai target adalah… $(g = 10 m/s^{2})$
1. 60 m/s
2. 64 m/s
3. 66 m/s
4. 67 m/s
5. 70 m/s
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: D. 67 m/s Pembahasan: $t = \frac{x}{v _{0} cos 4 5 ^{\circ}} = \frac{300}{v _{0} / 2} = \frac{300 2}{v _{0}}$ Persamaan vertikal: $y = v_{0} sin 4 5^{\circ} t - \frac{1}{2} g t^{2} \Rightarrow 100 = \frac{v _{0}}{2} t - 5 t^{2}$ . Karena $\frac{v _{0}}{2} t = 300$ , maka $100 = 300 - 5 t^{2} \Rightarrow t^{2} = 40 \Rightarrow t = 6, 3249$ s. $v_{0} = \frac{300 2}{t} \approx 67, 1$ m/s.
Soal

Andi dan Toni melempar bola vertikal ke atas dengan kelajuan masing-masing 12 m/s dan 18 m/s pada saat yang sama. Ketika bola Andi mencapai titik tertinggi, jarak kedua bola adalah… $(g = 10 m/s^{2})$
1. 5,0 m
2. 6,0 m
3. 7,2 m
4. 8,0 m
5. 10,0 m
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: C. 7,2 m Pembahasan: Titik tertinggi Andi: $h_{1} = \frac{v ^{2}}{2 g} = \frac{144}{20} = 7, 2$ m, waktu $t = \frac{v}{g} = 1, 2$ s. Ketinggian Toni saat itu: $y_{2} = v t - \frac{1}{2} g t^{2} = 18 (1, 2) - 5 (1, 2)^{2} = 14, 4$ m. Jarak $= y_{2} - h_{1} = 7, 2$ m.
Soal

Sebuah mobil mula-mula diam lalu dipercepat $3 m/s^{2}$ selama 10 s, kemudian direm dengan perlambatan konstan $1, 5 m/s^{2}$ hingga berhenti. Jarak yang ditempuh selama direm adalah…
1. 150 m
2. 200 m
3. 250 m
4. 300 m
5. 350 m
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: D. 300 m Pembahasan: Akhir fase 1: $v = a t = 30 m/s$ . Jarak saat pengereman: $s = \frac{v ^{2}}{2 a} = \frac{900}{3} = 300$ m.
Soal

Dua kereta saling mendekat dari jarak 3 km dengan kecepatan 54 km/jam dan 72 km/jam. Waktu untuk bertemu adalah…
1. 60 s
2. 72 s
3. 80 s
4. 86 s
5. 100 s
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: D. 86 s Pembahasan: Jarak awal = 3 km = 3000 m Kecepatan kereta pertama = 54 km/jam = $\frac{54 \times 1000}{3600} = 15 m/s$ Kecepatan kereta kedua = 72 km/jam = $\frac{72 \times 1000}{3600} = 20 m/s$ Kecepatan relatif (karena saling mendekat): $v_{rel} = 15 + 20 = 35 m/s$ Waktu bertemu: $t = \frac{jarak}{kecepatan relatif} = \frac{3000}{35} s$ $t \approx 85, 71 s$
Soal

Sebuah batu dijatuhkan dari atap gedung setinggi 80 m. Satu detik kemudian sebuah batu lain dilempar vertikal ke atas sehingga keduanya bertemu 3 s setelah batu pertama dilepas. Kelajuan awal batu kedua adalah… $(g = 10 m/s^{2})$
1. 10 m/s
2. 12 m/s
3. 27,5 m/s
4. 14,5 m/s
5. 17 m/s
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: C. 27,5 m/s Pembahasan: 1. Gerak batu pertama (jatuh bebas) Batu pertama dijatuhkan dari ketinggian $h = 80 m$ tanpa kecepatan awal. Posisi batu pertama setelah t detik dihitung dari atas: $y_{1} = 80 - \frac{1}{2} g t^{2}$ $y_{1} = 80 - 5 t^{2}$ Batu pertama dilepas pada t=0. 2. Gerak batu kedua (dilempar ke atas) Batu kedua dilempar 1 s kemudian, artinya waktu geraknya adalah t - 1. Misalkan kecepatan awal batu kedua u (arah ke atas). Posisi batu kedua: $y_{2} = 0 + u (t - 1) - \frac{1}{2} g (t - 1)^{2}$ $y_{2} = u (t - 1) - 5 (t - 1)^{2}$ Batu kedua dimulai dari tanah (y = 0 m). 3. Kondisi pertemuan Mereka bertemu pada $t = 3 s$ setelah batu pertama dilepas. Itu berarti waktu gerak batu kedua adalah $t - 1 = 2 s$ . Posisi batu pertama saat t=3: $y_{1} = 80 - 5 (3)^{2} = 80 - 45 = 35 m$ Posisi batu kedua saat t - 1 = 2: $y_{2} = u (2) - 5 (2)^{2}$ $35 = 2 u - 20$ $2 u = 55$ $u = 27, 5 m/s$ Kecepatan awal batu kedua adalah 27,5 m/s
Soal

Sebuah peluru ditembakkan dengan sudut $4 5^{\circ}$ dan mendarat pada ketinggian sama di jarak 80 m. Kelajuan awalnya adalah…
1. $105$ m/s
2. $153$ m/s
3. $202$ m/s
4. $252$ m/s
5. 40 m/s
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: C. $202$ m/s Pembahasan: Jangkauan $R = \frac{v _{0}^{2} sin 2 θ}{g} \Rightarrow v_{0} = R g = 80 \cdot 10 = 202$ .
Soal

Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan v = 6 m/s pada r = 0,5 m. Kecepatan sudutnya adalah…
1. 6 rad/s
2. 10 rad/s
3. 12 rad/s
4. $6 π$ rad/s
5. $12 π$ rad/s
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: C. 12 rad/s Pembahasan: $ω = \frac{v}{r} = \frac{6}{0 , 5} = 12$ rad/s.
Soal

Seseorang berjalan menaiki eskalator panjang 20 m. Kecepatan relatif orang terhadap anak tangga 1 m/s, eskalator bergerak ke atas 0,5 m/s. Waktu yang dibutuhkan mencapai atas adalah…
1. 10 s
2. 12,67 s
3. 13,3 s
4. 15,3 s
5. 20 s
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: C. 13,3 s Pembahasan: Kecepatan efektif $= 1 + 0, 5 = 1, 5$ m/s. $t = \frac{20}{1 , 5} = 13, 33$ s.
Soal

Bola dilempar horizontal dari tebing setinggi 20 m dengan kecepatan 10 m/s. Jarak mendatar tempat jatuh bola adalah…
1. 10 m
2. 15 m
3. 20 m
4. 25 m
5. 30 m
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: C. 20 m Pembahasan: $t = \frac{2 h}{g} = \frac{40}{10} = 2$ s, $x = v t = 10 \times 2 = 20$ m.
Soal

Sebuah mobil menempuh 2 km dengan 40 km/jam lalu 3 km dengan 60 km/jam. Kecepatan rata-rata perjalanan adalah…
1. 45 km/jam
2. 48 km/jam
3. 50 km/jam
4. 52 km/jam
5. 54 km/jam
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: C. 50 km/jam Pembahasan: Waktu $= 2/40 + 3/60 = 0, 05 + 0, 05 = 0, 1$ jam. $v_{avg} = 5/0, 1 = 50$ km/jam.
Soal

Mobil dengan kecepatan 30 m/s direm di jalan datar dengan perlambatan konstan 5 m/s². Jarak henti mobil adalah…
1. 60 m
2. 75 m
3. 80 m
4. 90 m
5. 100 m
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: D. 90 m Pembahasan: $0 = (30)^{2} + 2 (- 5) s$ $0 = 900 - 10 s$ $10 s = 900$ $s = 90 m$
Soal

Perahu menyeberangi sungai lebar 100 m. Kecepatan perahu relatif air 5 m/s tegak lurus arus, arus sungai 3 m/s. Penyimpangan perahu dari titik seberang lurus adalah…
1. 40 m
2. 50 m
3. 55 m
4. 60 m
5. 65 m
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: D. 60 m Pembahasan: Waktu menyeberang $t = \frac{100}{5} = 20$ s. Hanyut $= 3 \times 20 = 60$ m.
Soal

Lift berangkat dari diam, dipercepat 2 m/s² selama 5 s lalu bergerak dengan kecepatan konstan selama 10 s. Perpindahan total adalah…
1. 100 m
2. 110 m
3. 120 m
4. 125 m
5. 140 m
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: D. 125 m Pembahasan: Fase 1: $s_{1} = \frac{1}{2} a t^{2} = 25$ m, v=10 m/s. Fase 2: $s_{2} = v t = 10 \times 10 = 100$ m. Total 125 m.
Soal

Balon udara naik vertikal dengan kecepatan 8 m/s pada ketinggian 100 m. Sebuah benda dilepaskan dari balon. Waktu benda mencapai tanah adalah… $(g = 10 m/s^{2})$
1. 4,0 s
2. 4,5 s
3. 5,0 s
4. 5,3 s
5. 6,0 s
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: D. 5,3 s Pembahasan: $0 = 100 + 8 t - 5 t^{2} \Rightarrow 5 t^{2} - 8 t - 100 = 0$ . $t = \frac{8 + 64 + 2000}{10} \approx \frac{8 + 45 , 45}{10} = 5, 35$ s.
Soal

Sebuah peluru ditembakkan dengan kelajuan awal 20 m/s dan sudut $3 0^{\circ}$ dari tanah datar. Jarak jangkauan peluru adalah…
1. 30 m
2. 32,4 m
3. 34,6 m
4. 36,3 m
5. 40 m
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: C. 34,6 m Pembahasan: Waktu terbang $T = \frac{2 v _{0} sin θ}{g} = \frac{2 ( 20 ) ( 0 , 5 )}{10} = 2$ s. $R = v_{0} cos θ \cdot T = 20 (0, 866) \times 2 = 34, 64$ m.
Soal

Grafik v-t sebuah benda berupa garis lurus dari +10 m/s pada t=0 ke -10 m/s pada t=4 s. Perpindahan selama 4 s adalah…
1. -40 m
2. -20 m
3. 0 m
4. +20 m
5. +40 m
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: C. 0 m Pembahasan: Sumbu vertikal v (m/s) dari +10 ke -10 m/s. Sumbu horizontal t (s) dari 0 ke 4 s. Garisnya lurus → percepatan konstan (perlambatan, lalu berbalik arah). 1. Perpindahan = luas daerah di bawah grafik v–t, dengan tanda positif/negatif sesuai arah gerak. 2. Grafik dari +10 ke -10 akan memotong sumbu v di tengah, yaitu pada t = 2 s. Interval $0 \leq t \leq 2$ → segitiga dengan alas 2 s dan tinggi 10 m/s. Luas $= \frac{1}{2} \times 2 \times 10 = 10 m$ (positif). Interval $2 < t \leq 4$ → segitiga dengan alas 2 s dan tinggi 10 m/s (di bawah sumbu). Luas $= \frac{1}{2} \times 2 \times 10 = 10 m$ (negatif). 3. Perpindahan total = +10 + (-10) = 0 m.
Soal

Besaran yang dapat bernilai negatif tergantung acuan adalah…
1. Jarak
2. Kelajuan
3. Waktu
4. Perpindahan
5. Panjang lintasan
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: D. Perpindahan Pembahasan: Perpindahan adalah besaran vektor, sehingga memiliki arah dan tanda (+ atau –) tergantung pada acuan dan sumbu yang digunakan. Jika suatu benda bergerak berlawanan arah dengan acuan positif yang dipilih, nilai perpindahannya akan negatif. Jarak dan panjang lintasan selalu bernilai positif karena merupakan besaran skalar. Kelajuan juga selalu positif, sedangkan waktu tidak pernah bernilai negatif dalam pengukuran fisika klasik.
Soal

Manakah pernyataan paling tepat?
1. Kecepatan konstan berarti percepatan nol, selalu benar bahkan pada lintasan melengkung
2. Kelajuan konstan pada lingkaran berarti percepatan nol
3. Kelajuan bertambah tetapi percepatan nol
4. Kecepatan berubah arah tetapi besarnya tetap, maka percepatan nol
5. Kelajuan konstan pada garis lurus berarti percepatan nol
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: E. Kelajuan konstan pada garis lurus berarti percepatan nol Pembahasan: Kelajuan konstan pada garis lurus berarti besar dan arah kecepatan tidak berubah. Percepatan didefinisikan sebagai perubahan kecepatan per satuan waktu, sehingga jika kecepatan tetap (baik besar maupun arahnya), percepatan bernilai nol. Kondisi ini hanya terjadi pada gerak lurus beraturan, di mana benda bergerak dengan kelajuan tetap tanpa adanya gaya yang mengubah kecepatannya.
Soal

Pada gerak jatuh bebas tanpa hambatan udara…
1. Kecepatan bertambah sebanding $t^{2}$
2. Perpindahan bertambah sebanding t
3. Percepatan berubah terhadap waktu
4. Kecepatan bertambah sebanding t
5. Jarak tiap detik sama
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: D. Kecepatan bertambah sebanding t Pembahasan: Pada gerak jatuh bebas tanpa hambatan udara, percepatan gravitasi v=g t (bernilai konstan). Akibatnya, kecepatan benda bertambah secara linear terhadap waktu menurut persamaan $v = g \cdot t$ (dengan $v_{0} = 0$ ). Artinya, setiap detik kecepatan bertambah dengan besar yang sama, yaitu sebesar $g \approx 9, 8 m/s^{2}$ di permukaan bumi
Soal

Dua pengamat di tepi jalan dan di bus bergerak mengukur kecepatan sebuah bola yang dilempar sejajar bus. Konsep yang menjelaskan perbedaan hasil ukur keduanya adalah…
1. Hukum I Newton
2. Kesetimbangan energi
3. Transformasi besaran skalar
4. Kerangka acuan dan kecepatan relatif
5. Impuls dan momentum
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: D. Kerangka acuan dan kecepatan relatif Pembahasan: Perbedaan hasil pengukuran kecepatan terjadi karena kedua pengamat berada pada kerangka acuan yang berbeda: satu diam di tepi jalan (kerangka acuan bumi), satu bergerak bersama bus (kerangka acuan bergerak). Dalam fisika, hubungan antara kecepatan yang diukur di dua kerangka acuan yang bergerak relatif dijelaskan oleh konsep kecepatan relatif. Hukum Newton tetap berlaku di masing-masing kerangka inersial, tetapi pengukuran besaran gerak seperti kecepatan bisa berbeda tergantung acuan.

← MaterinyaBab 2: Kinematika Gerak Berikutnya →Bagian 2

Gratis — tolong sebarkan

Materi dan latihan di sini bisa dipakai siapa saja tanpa membayar dan tanpa mendaftar. Aplikasi Fitri Learning membawa semuanya ke HP, lengkap dengan nilai dan pembahasan, dan jalan tanpa internet setelah diunduh sekali.

Gratis, tanpa akunUnduh aplikasinya → Ilmu yang bermanfaatBagikan ke WhatsApp