Soal-Soal Fisika “Kinematika Gerak Partikel”

Soal-soal fisika “Kinematika Gerak Partikel” merupakan soal latihan untuk menguji kemampuan kita dalam memahami tentang materi fisika dasar terutama pada materi kinematika gerak partikel sebagai berikut.

Materi Yang Di Uji Dalam Soal-Soal Fisika “Kinematika Gerak Partikel”

• Gerak Partikel
• Kecepatan Rata-Rata dan Kecepatan Sesaat
• Percepatan Rata-Rata dan Percepatan Sesaat
• Gerak Lurus Beraturan
• Gerak Lurus Berubah Beraturan
• Gerak Jatuh Bebas
• Gerak Vertikal ke Bawah
• Gerak Vertikal ke Atas
• Gerak Peluru
• Gerak Melingkar

Soal-Soal Fisika “Kinematika Gerak Partikel”

1. Suatu partikel bergerak sepanjang garis lurus. Posisi partikel untuk berbagai saat dinyatakan pada tabel. Hitunglah kecepatan rata-rata untuk selang waktu berikut :
   1. t = 1 detik sampai t = 3 detik
   2. t = 2 detik sampai t = 5 detik
2. Persamaan gerak suatu partikel dinyatakan oleh fungsi x =  t³ dalam m, t dalam detik.
   1. Hitung kecepatan rata-rata dalam selang t = 3 detik sampai t = 4 detik.
   2. Hitung kecepatan sesaat pada t = 5 detik
   3. Hitung percepatan rata-rata dalam selang t = 3 detik sampai t = 4 detik
   4. Hitung percepatan sesaat pada t = 5 detik
3. Sebuah partikel bergerak pada suatu garis lurus. Percepatan gerak berubah dengan waktu sebagai fungsi a(t) = 12t² m/det² .
   1. Hitung kecepatan sesaat pada t = 2 detik, jika diketahui benda ada dalam keadaan berhenti pada saat t = 0.
   2. Hitung persamaan gerak benda jika diketahui pada saat t = 2 detik benda ada pada posisi x = 1 m.
   3. Tentukan kecepatan benda setelah menempuh jarak 66 m
4. Sebuah peluru meriam ditembakkan membuat sudut 60⁰ dengan arah horizontal. Tembakan dilakukan ke arah atas dilereng gunung yang membuat sudut 45⁰ dengan arah horizontal, dengan kecepatan awal v₀. Percepatan gravitasi adalah 9,8 m/det².
   1. Hitung posisi peluru waktu mengenai lereng gunung.
   2. Vektor kecepatan peluru waktu sampai di lereng gunung.
5. Sebuah partikel begerak dalam lingkaran dengan percepatan sudut tetap. Partikel mulamula diam, dan setelah 10 detik sudut yang ditempuh 10,5π radian. Jari-jari lingkaran adalah 2 m.
   1. Hitung percepatan sudut.
   2. Tentukan vektor percepatan pada saat t = 2 detik.

6. Seseorang ingin menyebrangi sungai dari A ke B. Kecepatan air sungai adalah 10 km/jam arah ke kanan. Misalkan perahu dianggap bergerak dengan kecepatan tetap, arah tegaklurus tepi sungai. Tentukan laju dan arah perahu terhadap tanah agar maksud di atas tercapai.
7. Sebuah benda dilempar ke dalam sumur dengan kecepatan awal 4 m/s. Bila benda mengenai dasar sumur setelah 2 sekon. Berapakah kecepatan benda saat mengenai dasar sumur dan kedalaman sumur ?
8. Sebuah bola dilemparkan vertikel ke bawah dari jendela hotel dengan kecepatan awal 3 m/s. Pada jarak berapakah di bawah jendela hotel kecepatan bola akan menjadi dua kali kecepatan awal ?
9. Seseorang menjatuhkan benda dari gedung bertingkat tanpa kecepatan awal. Ternyata setelah diukur waktu yang dibutuhkan benda itu sampai jatuh ke tanah adalah 2 sekon. Berapakah tinggi gedung itu ?
10. Sebuah gerinda berputar dengan kecepatan 240 putaran setiap 5 menit. Jika jari-jari gerinda 15 cm. Berapakah kecepatan linier suatu partikel yang terletak pada tepi gerinda ?

11. Data berikut melukiskan posisi suatu benda sepanjang sumbu x sebagai fungsi dari waktu. Gambarkanlah data tersebut dan carilah kecepatan sesaat dari benda tersebut pada (a) t = 5 s, (b) t = 16 s, dan (c) t = 23 s
12. Sebuah kotak menggeser di atas bidang miring dengan percepatan tetap. Kalau kotak itu mula-mula diam dan dalam waktu 3 detik dapat mencapai laju 2,7 m/s. Tentukan :
    1. Percepatan
    2. Jarak yang ditempuh dalam 6 detik pertama
13. Sebuah bola dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan 30 m/s
    1. Berapa lama bola itu naik ?
    2. Berapakah ketinggian yang dapat dicapai ?
    3. Berapa waktu diperlukan agar bola itu setelah dilemparkan, kembali ditangkap ?
    4. Pada saat kapankah, bila dikeathui kecepatan bola itu 16 m/s ?
14. Sebuah kelereng jatuh dari tepi sebuah meja dengan kecepatan 20 cm/s.
    1. Dalam waktu berapakah kelereng itu mencapai lantai kalau tinggi meja itu adalah 80 cm ?
    2. Pada jarak berapakah, terhitung dari tepi meja, kelereng itu mencapai lantai ?
15. Sebuah kereta api dari keadaan diam bergerak dari sebuah stasiun dan selama 10 sekon percepatannya 4 m/s². Kemudian kereta itu bergerak dengan kecepatan konstan selama 30 sekon, lalu diperlambat dengan 8 m/s² sampai berhenti di stasiunberikutnya. Berapa jarak total yang ditempuhnya ?

16. Sebuah mobil dan sebuah truk bergerak dari keadaan diam pada saat yang sama, mula-mula mobil itu berada pada suatu jarak di belakang truk. Truk mempunyai percepatan konstan 4 m/s² dan percepatan mobil 6 m/s². Mobil mendahului truk setelah truk bergerak sejauh 150 m.
    1. Berapa waktu yang diperlukan mobil untuk menyusul truk itu ?
    2. Berapa kecepatan masing-masing ketika keduanya berdampingan ?
17. Gambar di dibawah adalah grafik percepatan sebuah benda yang sedang bergerak pada sumbux. Lukiskanlah grafik kecepatan dan koordinatnya sebagai fungsi dari waktu, jika x = v = 0 pada waktu t = 0.
18. 
    1. Seorang pemain ski meluncur ke bawah bukit dengan percepatan 3,8 m/s2 (lihat gambar di damping). Berapakah komponen vertikal dari percepatannya ?
    2. Berapa lama waktu yang ia perlukan untuk mencapai kaki bukit dengan menganggap ia mulai dari keadaan diam dan mempercepat secara konstan, jika selisih ketinggian adalah 335 m ?
19. Seorang penerjun berlari dengan kecepatan 1,6 m/s untuk kemudian terjun horizontal dari tepi tebing vertikal dan mencapai air di bawah 3 sekon kemudian. Berapa tinggi tebing tersebut dan seberapa jauh dari kaki tebing penerjun menyentuh air ?
20. Pilot sebuah pesawat yang terbang dengan kecepatan 160 km/jam akan menjatuhkan bantuan makanan untuk korban bajir yang terisolasi di sebidang tanah 160 m di bawahnya. Berapa sekon sebelum pesawat persis berada di atas korban, makanan tersebut harus dijatuhkan ?

21. Sebuah pesawat penyelamat akan menjatuhkan bantuan para pendaki gunung yang terisolasi di bukit berbatu 235 m di bawahnya. Jika pesawat terbang horizontal dengan kecepatan 250 km/jam.
    1. Seberapa jauh di depan penerimanya (jarak horizontal) bantuan tersebut harus dijatuhkan ?
    2. Misalkan pesawat melepaskan bantuan itu pada jarak horizontal 425 m di depan para pendaki. Dengan kecepatan vertikal berapa ( ke atas atau ke bawah) bantuan itu harus dijatuhkan sehingga mendarat persis pada posisi pendaki ?
    3. Dengan laju berapa bantuan itu mendarat pada kasus (b) ?
22. Sebuah peluru ditembakkan dengan kecepatan awal 75,2 m/s dan sudut 34,50 di atas arah horizontal pada tempat latihan yang panjang. Tentukan :
    1. Tinggi maksimum yang dicapai peluru ?
    2. Waktu total di udara !
    3. Jarak horizontal total yang ditempuh (yaitu jangkauannya)
    4. Kecepatan peluru 1,5 sekon setelah penembakan.
23. Sebuah peluru ditembakkan dari tepi tebing yang tingginya 125 m dengan laju awal 105 m/s dan sudut 370 terhadap arah horizontal, seperti yang ditunjukkan gambar.
    1. Tentukan waktu yang diperlukan peluru untuk mengenai titik P pada dasar tebing.
    2. Tentukan jangkauan X peluru diukur dari kaki tebing. Pada saat tepat sebelum peluru mengenai titik P.
    3. Cari komponen vertikal dan horizontal dari kecepatannya.
    4. Cari besar kecepatan tersebut.
    5. Cari sudut yang dibuat vektor kecepatan itu terhadap arah horizontal.
24. Seorang anak pada komidi putar bergerak dengan kecepatan 1,35 m/s ketika berada 1,2 m jauhnya dari pusat komidi putar. Hitung :
    1. Percepatan sentripetal si anak.
    2. Gaya horizontal total yang diberikan pada anak tersebut (massa = 25 kg)
25. Berapa laju maksimum sebuah mobil dengan massa 1050 kg ketika melewati tikungan dengan radius 70 m pada jalan yang rata dengan koefisien gesekan antara ban dan jalan sebesar 0,8 ? Apakah hasil ini tidak bergantung pada massa mobil ?