PENGAMATAN BIOTIK DAN ABIOTIK SMT 2

Bab 3 : Gejala Alam Biotik dan Abiotik

A . Gejala Alam

          Cahaya matahari , hawa sejuk , tiupan angin , aliran air , dan pertumbuhan tumbuhan merupakan contoh gejala alam . Gejala alam dapat di bagi menjadi 2  , yaitu gejala alam kebendaan dan gejala alam kejadian menyangkut komponen biotik dan abiotic .

          Biotik ( mahkluk hidup ) dan abiotic ( mahkluk tak hidup ) .

B . Gejala Alam Kebendaan dan Gejala Alam Kejadian

    Komponen Biotik

           Biotik artinya mahkluk hidup . Hewan , tumbuhan , mikroorganisme , dan manusia merupakan komponen biotik

           Mahkluk hidup memiliki ciri ciri tertentu . Keadaan atau ciri ciri khusus yang dimiliki oleh mahkluk hidup merupakan gejala alam kebendaan komponen biotik .

           Sebagai contoh : Tumbuhan putri malu ( Mimosa pudica )  memiliki ciri ciri bunganya berwarna merah muda , batangnya berduri , dan daunnya menutup jika disentuh .

           Semua mahkluk hidup melakukan aktivitas , seperti tumbuh , bergerak , berkembang biak , menanggapi rangsang , dan mengeluarkan zat sisa . Aktivitas tersebut merupakan gejala alam kejadian komponen biotik .   

           Sebagai contoh : Kupu kupu itu sedang terbang kesana kemari , mencari madu . Dan mengisap sari sari bunga tersebut .

      

           Sebagai contoh : Lebah belang terbang disekitar bunga mawar merah yang batangnya berduri untuk mengambil madu .

           Komponen Biotik : Lebah belang dan bunga mawar merah . kira kira yang manakah yang gejala alam kejadian dan gejala alam kebendaan komponen biotik ?

Gejala alam kebendaan komponen biotik :  Pola belang pada lebah , warna merah dan duri pada mawar . sedangkan gejala alam kejadian komponen biotik : Terbang dan mengambil madu .

C . Gejala Alam Kebendaan dan Gejala Alam Kejadian

    Komponen Abiotik                

          Abiotik artinya benda tak hidup . Udara , air , cahaya matahari , tanah , batu , dan api merupakan komponen abiotic .

          Sama seperti biotik , gejala alam kebendaan abiotic merupakan keadaan atau ciri ciri benda tak hidup .

          Sebagai contoh : sifat udara : menempati ruang , dapat bergerak bebas , volumenya tidak tetap , dan tidak berwarna ; Air dapat bergerak bebas sesuai dengan keadaan ruang dan volumenya tetap ;Tanah ada yang berwarna merah , hitam ,dan kuning ; Tanah dapat merupakan tanah liat , tanah lempung , tanah gembur ; cahaya dapat menembus udara dan air ; batu ada yang kecil dan ada yang besar , ada yang berwarna hitam ada pula yang berwarna cokelat ; Api bercahaya , warnanya merah atau ungu ; Api mempunyai sifat panas sehingga dapat membakar .

         

          Peristiwa yang terjadi pada benda tak hidup yaitu gejala alam kejadian komponen abiotic .

          Sebagai contoh : udara berpindah dari tempat yang bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan rendah ; Air mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah ; Salju turun pada musim dingin .

GERAK FISIKA SMT 2

Apakah kamu pernah nonton balap mobil di televisi? Jika kamu perhatikan, mobil tersebut bergerak terhadap penonton, begitu juga pengemudinya. Tapi apakah bisa dikatakan kalau pengemudi mobil tersebut juga bergerak terhadap mobil? Fenomena ini dipelajari dalam Fisika Gerak sehingga kamu tidak kebingungan mendefinisikan gerak suatu benda.

Gerak

Coba perhatikan benda-benda di sekitarmu. Mana yang bergerak dan mana yang diam. Batu yang ada di jalanan diam terhadap jalan, kecuali jika ditendang oleh seseorang. Rumah-rumah diam terhadap pepohonan. Orang yang sedang joging bergerak terhadap jalan, pepohonan, dan rumah-rumah yang dilewatinya di sepanjang jalan. Dan, masih banyak contoh lainnya. Lalu, apa sih yang disebut gerak itu?

Benda dikatakan bergerak jika mengalami perubahan posisi terhadap titik acuan tertentu. Gerak juga dapat dikatakan sebagai perubahan posisi dalam selang waktu tertentu.

Gerak bersifat relatif. Jadi, penempatan kerangka acuan menjadi hal yang penting. Misalnya, ada seorang sedang berlari di atas treadmill (mesin lari fitness). Orang tersebut tidak dapat dikatakan bergerak karena dia diam terhadap titik acuannya (lari di tempat).

Jarak dan Perpindahan

Dalam Fisika Gerak, selain gerak benda, jarak dan perpindahan juga merupakan hal yang dipelajari. Sebagai contoh, Rima berjalan 4 meter ke barat dari rumahnya, lalu ke timur 3 meter, maka jarak yang telah ditempuh Rima adalah 4 meter ditambah 3 meter, yaitu 7 meter. Sementara itu, perpindahan yang ditempuhnya adalah 1 meter (yang dihitung dari selisih posisi awal terhadap posisi akhir).

Contoh lainnya adalah, Dian berlari mengitari lapangan yang berbentuk lingkaran berjari-jari 7 meter. Berapakah jarak dan perpindahan yang ditempuhnya? Jarak yang ditempuh Dian sama dengan keliling lingkaran lapangan tersebut yaitu 44 meter. Sementara perpindahannya adalah 0 karena titik awal sama dengan titik akhir.

Kecepatan dan Kelajuan

Apa perbedaan antara kecepatan dan kelajuan? Kecepatan merupakan besaran vektor, sementara kelajuan adalah besaran skalar. Besaran vektor memperhitungkan arah gerak, sementara skalar hanya memiliki besarnya tanpa memperhitungkan arah geraknya.

Secara matematis, keduanya dapat ditulis sebagai berikut:

Kecepatan (v) = Perpindahan (s) / selang waktu (t)
Kelajuan (v) = jarak (s) / selang waktu (t)

Dengan catatan, satuan dari v (kecepatan atau kelajuan) adalah meter per sekon. Sementara s (perpindahan atau jarak) adalah meter, dan t (selang waktu) satuannya detik.

Kecepatan dan Kelajuan Rata-Rata

Kecepatan rata-rata didefinisikan sebagai perpindahan dalam selang waktu tertentu. Sebagai contoh, ada sebuah benda bergerak terhadap sumbu x. Secara matematis, kecepatan rata-rata dapat ditulis sebagai berikut:

Kecepatan rata-rata = delta x / delta t

di mana:

delta x didefinisikan sebagai selisih x akhir, dikurangi x awal, atau x2 – x1 (meter).
delta t adalah selisih waktu t akhir dikurangi t awal atau t2 – t1 (sekon).

Kelajuan rata-rata adalah jarak yang ditempuh tiap satuan waktu. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut:

Kelajuan rata-rata = jarak / waktu

Percepatan

Suatu benda dikatakan mengalami percepatan jika kecepatannya makin lama makin bertambah. Maka benda tadi dikatakan dipercepat. Sebagai contoh, kamu menaiki sepeda menuruni bukit sehingga kamu tidak perlu mengayuh sepedamu karena tanpa dikayuh pun sepedamu akan meluncur dengan cepat.

Secara matematis percepatan dirumuskan sebagai berikut:

Percepatan (a) = kecepatan (v) / waktu (t)

di mana:

a = percepatan (meter / sekon kuadrat)
v = kecepatan (meter)
t = waktu (sekon)

Percepatan merupakan besaran vektor sehingga dapat bernilai negatif dan positif, bergantung pada arah perpindahan benda. Percepatan yang bernilai negatif disebut perlambatan. Dalam kasus perlambatan, percepatan memiliki arah yang berlawanan terhadap kecepatan.

Percepatan Rata-Rata

Percepatan rata-rata didefinisikan sebagai perubahan kecepatan dalam selang waktu tertentu. Secara matematis dirumuskan sebagai berikut:

Percepatan rata-rata = perubahan kecepatan / selang waktu

atau

a = delta v / delta t

di mana:

a = percepatan rata-rata (meter per sekon kuadrat)
delta v = v akhir – v awal atau v2 – v1(meter per sekon)
delta t = t akhir – t awal atau t2 – t1 (detik atau sekon)

SUMBER 2

Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak benda dalam lintasan garis lurus dengan percepatan tetap. Jadi, ciri utama GLBB adalah bahwa dari waktu ke waktu kecepatan benda berubah, semakin lama semakin cepat/lambat...sehingga gerakan benda dari waktu ke waktu mengalami percepatan/perlambatan. Dalam artikel ini, kita tidak menggunakan istilah perlambatan untuk gerak benda diperlambat. Kita tetap saja menamakannya percepatan, hanya saja nilainya negatif. Jadi perlambatan sama dengan percepatan negatif.

Contoh sehari-hari GLBB adalah peristiwa jatuh bebas. Benda jatuh dari ketinggian tertentu di atas permukaan tanah. Semakin lama benda bergerak semakin cepat. Kini, perhatikanlah gambar di bawah yang menyatakan hubungan antara kecepatan (v) dan waktu (t) sebuah benda yang bergerak lurus berubah beraturan dipercepat.

vo = kecepatan awal (m/s)

vt = kecepatan akhir (m/s)

a = percepatan

t = selang waktu (s)

Perhatikan bahwa selama selang waktu t , kecepatan benda berubah dari vo menjadi vt sehingga kecepatan rata-rata benda dapat dituliskan:

Kita tahu bahwa kecepatan rata-rata :

 

dan dapat disederhanakan menjadi :

S = jarak yang ditempuh

seperti halnya dalam GLB (gerak lurus beraturan) besarnya jaraktempuh juga dapat dihitung dengan mencari luasnya daerah dibawah grafik v - t

Bila dua persamaan GLBB di atas kita gabungkan, maka kita akan dapatkan persamaan GLBB yang ketiga.....

2. Contoh-Contoh GLBB

 a. Gerak Jatuh Bebas

Ciri khasnya adalah benda jatuh tanpa kecepatan awal (vo = nol). Semakin ke bawah gerak benda semakin cepat.Percepatan yang dialami oleh setiap benda jatuh bebas selalu sama, yakni sama dengan percepatan gravitasi bumi (a = g) (besar g = 9,8 m/s2 dan sering dibulatkan menjadi 10 m/s2)

 

Rumus gerak jatuh bebas ini merupakan pengembangan dari ketiga rumus utama dalam GLBB seperti yang telah diterangkan di atas dengan modifikasi : s (jarak) menjadi h (ketinggian) dan vo = 0 serta percepatan (a) menjadi percepatan grafitasi (g).

coba kalian perhatikan rumus yang kedua....dari ketinggian benda dari atas tanah (h) dapat digunakan untuk mencari waktu yang diperlukan benda untuk mencapai permukaan tahah atau mencapai ketinggian tertentu... namun ingat jarak dihitung dari titik asal benda jatuh bukan diukur dari permukaan tanah

sebagai contoh : Balok jatuh dari ketinggian 120 m berapakah waktu saat benda berada 40 m dari permukaan tanah?

jawab : h = 120 - 40 = 80 m

t = 4 s

2. Gerak Vertikal ke Atas

Selama bola bergerak vertikal ke atas, gerakan bola melawan gaya gravitasi yang menariknya ke bumi. Akhirnya bola bergerak diperlambat. Akhirnya setelah mencapai ketinggian tertentu yang disebut tinggi maksimum (h max), bola tak dapat naik lagi. Pada saat ini kecepatan bola nol (Vt = 0). Oleh karena tarikan gaya gravitasi bumi tak pernah berhenti bekerja pada bola, menyebabkan bola bergerak turun. Pada saat ini bola mengalami jatuh bebas....

Jadi bola mengalami dua fase gerakan. Saat bergerak ke atas bola bergerak GLBB diperlambat (a = - g) dengan kecepatan awal tertentu lalu setelah mencapai tinggi maksimum bola jatuh bebas yang merupakan GLBB dipercepat dengan kecepatan awal nol.

Pada saat benda bergerak naik berlaku persamaan :

vo = kecepatan awal (m/s)

g = percepatan gravitasi

t = waktu (s)

vt = kecepatan akhir (m/s)

h = ketinggian (m)

3. Gerak Vertikal ke Bawah

Berbeda dengan jatuh bebas, gerak vertikal ke bawah yang dimaksudkan adalah gerak benda-benda yang dilemparkan vertikal ke bawah dengan kecepatan awal tertentu. Jadi seperti gerak vertikal ke atas hanya saja arahnya ke bawah. Sehingga persamaan-persamaannya sama dengan persamaan-persamaan pada gerak vertikal ke atas, kecuali tanda negatif pada persamaan-persamaan gerak vertikal ke atas diganti dengan tanda positif.

SUMBER 3






SUMBER 4

sumber 3

GERAK DAN GAYA

Posted on May 30, 2008

GERAK DAN GAYA

Dapatkah kamu mengendarai sepeda sambil memperhatikan kecepatan sepedamu? Tentunya sangat sukar kamu lakukan karena sepeda tidak dilengkapi dengan speedometer sebagai alat pengukur kecepatan. Lalu bagaimana agar kamu tetap dapat mengetahui kecepatan sepeda yang kau kendarai. Kamu harus membagi jarak yang kau tempuh selama bersepeda dengan waktu tempuhnya. Hasil itulah yang dinamakan kecepatan rata-rata sepedamu. Kamu bersepeda berarti melakukan gerak. Dalam fisika gerak bersepeda itu dinamakan gerak lurus. Ada pula gerak lainnya misalnya gerak parabola, seperti gerak bola yang ditendang melambung. Pada bab gerak ini kamu akan memperdalam gerak sebagai ilmu kinematika, yaitu mempelajari gerak tanpa memperhatikan gayanya. Kemudian dibahas pula tentang dinamika yaitu ilmu yang mempelajari tentang gerak dengan memperhitungkan gaya-gaya yang menyertainya.

Seorang pembalap Formula Satu harus melajukan mobilnya dengan kecepatan tinggi agar dapat menang dalam pertandingan Grand Pix Mobil Formula One. Mobil balap dapat bergerak dengan kecepatan mencapai 320 km/jam.

Pada Bab ini kita mempelajari bermacam-macam gerak, kecepatan dan percepatan benda.

2.1. Pengertian Gerak

Benda-benda di alam semesta ini ada yang diam ada pula yang bergerak. Perhatikan batu-batu di pinggir jalan, mereka diam terhada jalan kecuali mendapat dorongan dari luar misalkan ditendang oleh kaki seorang anak. Perhatikan rumah-rumah di sekeliling kita, mereka diam terhadap pohon-pohon di sekelilingnya.

Perhatikan pula orang yang berolah raga lari di jalan, ia bergerak terhadap batu di pinggir jalan maupun terhadap rumah-rumah dan pohon-pohon. Dengan demikian apakah yang dimaksud gerak ? Suatu benda dikatakan bergerak jika benda itu mengalami perubahan kedudukan terhadap titik tertentu sebagai acuan. Jadi jelaslah bahwa gerak adalah perubahan posisi atau kedudukan terhadap suatu titik acuan tertentu.

Sekarang perhatikan orang yang berlari di mesin lari fitness atau kebugaran, Apakah ia mengalami perubahan kedudukan terhadap tiang pegangan di mesin tersebut. Ternyata tidak. Dalam fisika orang tersebut tidak dikatakan bergerak, karena tidak mengalami perubahan posisi atau kedudukan dalam selang waktu yang ditempuhnya.

Demikian pula anak yang bermain komputer dikatakan tidak mengalami gerak karena sepanjang waktu ia hanya duduk di kursinya. Dapat dikatakan pula anak tersebut diam terhadap kursi yang diduduki, dalam hal ini kursi berperan sebagai kerangka acuan.

Penempatan kerangka acuan dalam peninjauan gerak merupakan hal yang sangat penting, mengingat gerak dan diam itu mengandung pengertian yang relatif. Sebagai contoh seorang yang duduk di dalam kereta api yang bergerak, dapat dikatakan bahwa orang tersebut diam terhadap bangku yang didudukinya dan terhadap kereta api tersebut. Namun orang tersebut bergerak relatif terhadap stasiun maupun terhadap pohon-pohon yang dilewatinya.

Sekarang orang tersebut berjalan-jalan di dalam kereta api searah dengan kecepatan kereta. Dapat dikatakan bahwa orang tersebut bergerak relatif terhadap kereta, terhadap stasiun, terhadap pohon, tetapi orang tersebut diam terhadap buku yang dipegangnya.

Jarak dan Perpindahan

Selama bergerak benda mengalami perubahan kedudukan. Menurut Bresnick, garis lurus terpendek yang menghubungkan titik awal dan titik akhir, tanpa mempedulikan lintasannya disebut dengan perpindahan Jadi selisih kedudukan akhir dan kedudukan awal disebut dengan perpindahan. Sedangkan seluruh lintasan yang ditempuh benda disebut sebagai jarak. Jarak merupakan besaran skalar, sedangkan perpindahan termasuk besaran vektor. Sebagai contoh, seorang siswa yang berlari mengelilingi lapangan sepakbola satu kali putaran, dikatakan ia menempuh jarak sama dengan keliling lapangan itu, namun ia tidak menempuh perpindahan karena ia kembali ke titik semula berarti selisih kedudukan awal dan akhir adalah nol.

Contoh lain, ada seorang siswa bergerak ke utara sejauh 3 km, kemudian berbelok ke timur sejauh 4 km, lalu berhenti. Berapa jarak yang ditempuh siswa tersebut ? Berapa pula perpindahannya ?

4 km

3 km

Jarak yang ditempuh siswa tersebut berarti keseluruhan lintasan yang ditempuh yaitu 3 km + 4 km = 7 km, sedangkan perpindahannya sepanjang garis putus-putus pada gambar di atas, yaitu  = 5 km.

Soal Latihan

1. Sebuah mobil bergerak sejauh 5 km kearah utara. Kemudian berbalik arah ke selatan sejauh 3 km. Bagaimanakah Kamu membedakan tentang jarak dan perpindahan mobil tersebut.
2. Eko berlari mengelilingi lapangan berbentuk lingkaran. Jika Eko berlari sebanyak 2,5 kali putaran, dan jari-jari lapangan 7 m. Bedakanlah jarak dan perpindahan yang ditempuh Eko?

Kecepatan Rata-Rata dan Kecepatan Sesaat

Dalam pembahasan gerak dikenal istilah kecepatan dan kelajuan. Kecepatan diartikan sebagai perpindahan yang ditempuh tiap satuan waktu, sedangkan kelajuan diartikan sebagai jarak yang ditempuh tiap satuan waktu. Kecepatan termasuk besaran vektor, sedangkan kelajuan merupakan besaran skalar.

Kelajuan = 

Kecepatan = 

Contoh Soal

Seorang siswa berjalan dengan lintasan ABC, seperti gambar . Selang waktu dari A ke C 10 sekon. Tentukan kelajuan dan Kecepatan siswa tersebut ?

Jawab :                                              B           4 m              C

5 m

A 3 m

Diketahui

jarak AC = 7 m

Selang waktu = 10 sekon

Perpindahan AC = 5 m

Kelajuan =  =  = 0,7 m/s

Kecepatan =  =  = 0,5 m/s

Tugas

1. Anton berlari mengelilingi lapangan berukuran 8 m x 6 m sebanyak 2,5 putaran. Selang waktu yang diperlukan 10 sekon. Hitunglah Kelajuan dan Kecepatan Anton ?

2. Gambar berikut ini adalah grafik perpindahan terhadap waktu dari kecepatan mobil A, B C, dan D. Manakah yang memiliki Kecepatan terbesar dan urutankan dari yang terbesar sampai terkecil.

perpindahan (m)

waktu (s)

1. Kecepatan Rata-rata

Ketika Kamu melakukan perjalanan dengan mobil dari suatu kota ke kota lain tentulah kamu melewati jalan yang tidak selalu lurus dan naik turun. Misalnya dari Bandung ke Bogor melewati puncak. Kendaraan yang kamu gunakan kecepatannya berubah-rubah. Hal ini dapat dilihat dari nilai yang ditunjukan speedometer pada kendaraan. Oleh karena kecepatannya tidak tetap maka sering ddigunakan istilah kecepatan rata- rata.

Kecepatan rata-rata didefinisikan sebagai perbandingan perpindahan benda dengan selang waktu yang diperlukan , sedangkan kelajuan rata-rata merupakan jarak yang ditempuh seluruhnya dibagi dengan selang waktu tempuh. Kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata dapat dirumuskan sebagai berikut.

V r =  Vr = kecepatan rata-rata, s = perpindahan,

t = selang waktu

V r =  Vr = kelajuan rata-rata, s = jarak , t = selang waktu

Menurut Sears dan Zemansky, kecepatan rata-rata adalah suatu besaran vektor yang sama arahnya dengan vektor  s.

Berikut ini merupakan contoh tabel perjalanan Bus dari Semarang- Solo

Besaran	1	2	3	jumlah
Perpindahan (km)	35	25	50	110 km
Selang waktu (menit)	20	20	50	90 menit

Berdasarkan tabel tersebut dapat ditentukan kecepatan rata-rata dari Bus tersebut

V r = = = = 73,3 km /jam

Contoh Analisis Grafik

Grafik berikut menyatakan hubungan antara jarak (s) terhadap waktu (t) dari benda yang bergerak. Bila s dalam m dan t dalam sekon. Tentukan kecepatan rata-rata benda.

s (m) 10

5

2                              6                t s)

Jawab. Dari grafik didapat :

V r =  ,    s = 10 m,      t = 6s

= 10 m/6  s = 1,67 m/s

2. Kecepatan Sesaat

Grafik berikut merupakan grafik hubungan perpindahan(s) dengan selang waktu (t). Grafik berupa garis lengkung, karena laju benda tidak tetap. Kecepatan rata-rata dapat dihitung dengan vr =  , jika titik B mendekati titik A, maka selang waktu t menjadi kecil, Untuk selang waktu t mendekati nol , B akan berimpit di A, maka ketika itu kecepatan yang terjadi disebut kecepatan sesaat. Arah kecepatan sesaat di suatu titik searah dengan garis singgung di titik tersebut. Kecepatan sesaat sering disebut dengan kecepatan benda.

V sesaat = lim

t  0

s                                                                   B

B

A

Analisa

Analisalah grafik berikut, kemudian jawablah di buku tugasmu!

1. Hitunglah kecepatan rata-rata dari sebuah mobil selama 15 detik dengan grafik s – t seperti pada gambar berikut ini. Tentukan pula kecepatan sesaat ketika mobil mencapai 10 detik pertama.

S (m)

8

0          5            8        10 12 15 t (sekon)

 10

2.

Ani pergi ke sekolah dengan naik sepeda berkecepatan 6 m/s. Kemudian langsung pulang karena ada bukunya yang ketinggalan. Ketika pulang kecepatannya 4 m/s. Tentukan kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata Ani bersepeda..

t t

D. Percepatan

Benda yang bergerak dengan kecepatan yang tidak konstan akan mengalami perubahan kecepatan dalam selang waktu tertentu. Benda tersebut dikatakan mengalami percepatan.

Besarnya percepatan atau perlambatan (akselerasi) dapat ditentukan dengan membagi perubahan kecepatan dengan selang waktu yang ditempuh.

a =  = 

dimana a adalah percepatan dalam m/s2 dan v adalah perubahan kecepatan dan tadalah selang waktu.

Berikut ini grafik hubungan perubahan kecepatan terhadap selang waktu

v v

vt

vo t (selang waktu)                           t (selang waktu)

Grafik A                                                                         Grafik B

Dari grafik A terlihat bahwa perubahan kecepatan dalam selang waktu tertentu sama dengan kemiringan grafik. Semakin besar kemiringan grafik semakin besar percepatan benda. Pada grafik B percepatan terbesar adalah A, kemudian B dan C, karena kemiringan grafik terbesar adalah A, B kemudian C.

Contoh Soal

Seorang polisi mengejar penjahat mula–mula dari keadaan diam kemudian menambah kecepatannya menjadi 30 m/s dalam selang waktu 3 detik. Hitunglah percepatan benda ?

Jawab

Diketahui vo = 0 m/s        vt = 30 m/s        t = 3 detik

a =  = = 10 m/s

Soal Latihan

1. Sebuah kendaraan bergerak dari keadaan diam menjadi kecepatannya 72 Km/jam dalam selang waktu 5 menit. Hitung percepatan kendaraan tersebut dalam satuan m/s?
2. Seseorang berjalan ke arah utara dengan kecepatan awal 4 m/s dan kemudian berlari hingga mencapai kecepatan 12 m/s selama 4 detik. Tentukan percepatan orang tersebut!

Gerak Lurus

Menurut lintasannya gerak dapat dibedakan menjadi berbagai macam misalnya gerak lurus, gerak parabola, gerak melingkar dan sebagainya. Kereta aapi ekspress banyak menempuh lintasan lurus selama perjalanannya.

Gambar Lintasan kereta api merupakan gerak lurus

Gerak suatu benda dalam lintasan lurus dinamakan gerak lurus. Sebuah mobil melaju di jalan raya yang lurus merupakan contoh gerak lurus. Seorang siswa berlari mengelilingi lapangan sepakbola juga merupakan contoh dari gerak lurus dengan empat segmen lintasan lurus yang berbeda pada saat menempuh sisi-sisi lapangan yang berbeda.

Berdasarkan kelajuan yang ditempuhnya gerak lurus dapat dibedakan menjadi dua yaitu Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB).

Untuk dapat membedakan GLB dan GLBB Anda bersama guru dapat melakukan percobaan dengan menggunakan ticker timer dan perlengkapannya.

   

Gambar Meja ticker timer, troli, ticker timer dan pitanya

1. Gerak Lurus Beraturan

Dalam gerak lurus beraturan, benda menempuh jarak yang sama dalam selang waktu yang sama. Sebagai contoh, mobil yang melaju menempuh jarak 2 meter dalam waktu 1 detik, maka 1 detik berikutnya menempuh jarak 2 meter lagi, begitu seterusnya. Dengan kata lain perbandingan jarak dengan selang waktu selalu konstan, atau kecepatannya konstan. Dalam GLB kelajuan dan kecepatan hampir sulit dibedakan karena lintasannya yang lurus menyebabkan jarak dan perpindahan yang ditempuh besarnya sama. Dapat dirumuskan untuk GLB, bahwa :

v = 

dimana s adalah jarak dalam meter, t adalah waktu dalam sekon, dan v adalah kecepatan dalam m/s. Pada gerak lurus beraturan pertambahan jarak yang ditempuh terhadap waktu dapat digambarkan dalam grafik berikut ini.

s

t

Sedangkan kecepatan selalu konstan terhadap waktu, grafiknya dapat digambarkan sebagai berikut.

v

t

Gambar. Kereta api bawah tanah

Kereta listrik bawah tanah yang ada di negara maju, hanya memerlukan waktu beberapa detik untuk mencapai kecepatan konstan yang akan ditempuh dalam waktu lama. Gerak lurus beraturan kereta itu akan berakhir sewaktu kereta mulai direm saat memasuki stasiun pemberhentian.

Gambar. Bantalan berjalan di bagian produksi suatu pabrik

Demikian pula alat produksi di suatu pabrik yang biasa disebut dengan bantalan berjalan atau meja berjalan selalu mengalami gerak lurus beraturan sewaktu dihidupkan mesinnya.

Contoh

Sebuah mobil bergerak kecepatan tetap 36 km/jam. Hitung jarak yang ditempuh mobil selama 10 sekon. ?

Jawab :

Diketahui kecepatan v = 36 km/jam = 10 m/s

t = 10 sekon

s = v x t = 10 m/s x 10 sekon = 100 m

SOAL LATIHAN

Jawablah dengan benar!

1. Seekor semut menempuh lintasan berbentuk setengah lingkaran dengan jari-jari 7 cm. Berapakah jarak yang ditempuh semut dalam 2 detik? Berapakah perpindahannya dalam 2 detik?
2. Jika dalam waktu lima menit seorang atlit berlari menempuh jarak 600 meter. Tentukan kelajuan atlit lari tersebut !
3. Kecepatan sebuah kendaraan sebesar 72 km/jam dalam selang waktu 5 menit. Berapakah jarak yang telah ditempuh kendaraan !
4. Busway melaju dengan kecepatan konstan 108 km/jam selama 2 jam. Tentukan jarak yang ditempuhnya !
5. Pesawat tempur F 117 melintas di udara dengan kecepatan tetap 216 km/jam, menempuh jarak 500 meter. Berapakah waktu yang dibutuhkannya.

2. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Untuk menyelidiki gerak suatu benda dapat digunakan dengan suatu alat yang dinamakan ticker timer atau pengetik waktu. Alat ini dilengkapi pemukul yang dapat bergetar sesuai dengan frekuensi listrik PLN, yaitu 50 Hz atau sebanyak 50 kali ketikan dalam satu detik. Dalam satu ketikan diperlukan waktu 0,02 detik. Alat ticker timer dilengkapi dengan troli atau mobil-mobilan

yang dapat bergerak, papan luncur dan pita rekaman. Dari pita rekaman akan terlihat jenis gerak benda.

Benda bergerak lurus beraturan (GLB) akan menghasilkan tanda ketikan/ketukan yang jaraknya selalu sama dalam selang waktu tertentu.

Untuk benda yang bergerak lurus berubah beraturan (GLBB) dipercepat akan menghasilkan tanda ketukan yang jaraknya semakin besar dan perubahannya secara teratur, dan sebaliknya apabila dihasilkan tanda ketikan semakin kecil berarti benda melakukan GLLB diperlambat. Perhatikan contoh rekaman pita ketikan berikut ini.

Benda dari A ke B melakukan GLB, dari titik B sampai titik C mengalami GLBB dipercepat, sedangkan dari C ke D mengalami GLBB diperlambat.

Untuk menyelidiki gerak GLBB dipercepat beraturan dengan ticker timer lakukanlah kegiatan percobaan berikut ini.

Percobaan GLBB

Lakukan kegiatan mengamati gerak lurus berubah beraturan, dengan menggunakan peralatan yang terdiri dari sebuah troli, papan luncur, ticker-timer beserta pitanya dan sebuah catu daya/power supply. Sudut miring papan luncur diperbesar supaya gaya peluncur (gaya yang menyebabkan troli meluncur) menjadi lebih besar daripada gaya gesekannya. Letakkan troli di bagian atas papan luncur kemudian lepaskan. Usahakan troli jangan sampai jatuh ke bawah. Selama troli bergerak ticker-timer yang dihidupkan catu daya dapat merekam gerak troli melalui titik-titik (ketukan-ketukan) yang tampak di sepanjang pita yang dihubungkan dengan troli (seperti gambar di bawah). Ukurlah jarak titik-titik pada pita. Cobalah! Buatlah grafiknya !

Soal Analisa

1. Orang bergerak menurut lintasan-lintasan anak panah pada gambar di samping. Bedakanlah yang dimaksud jarak dan perpindahan menurut lintasan-lintasan tersebut !
2. Kereta api bawah tanah mengawali geraknya untuk mencapai kecepatan konstan di sepanjang perjalanannya, kemudian mulai masinis mengerem ketika kereta hendak memasuki stasiun berikutnya. Jelaskan berbagai macam gerak lurus yang telah di tempuh kereta ekspres tersebut !
3. Sebuah benda menghasilkan rekaman pita ketikan sebagai berikut ;

Analisalah gerak genda menurut ketukan pada pita rekaman itu !. Sebutkan jenis gerak yang dialami benda !

a. Aplikasi Konsep GLBB dalam Kehidupan Sehari-hari

Benda yang mengalami gerak lurus berubah beraturan memiliki kecepatan yang berubah seiring dengan perubahan waktu. Dengan demikian dalam selang waktu yang sama perubahan jarak yang dicapai benda tidak sama. Bila perubahan jarak yang dicapai semakin bertambah besar, berarti kecepatan benda semakin bertambah pula. Gerak semacam itu dinamakan gerak lurus berubah beraturan dipercepat. Sebaliknya jika perubahan jarak yang dicapai semakin berkurang, berarti kecepatan benda semakin lambat, maka gerak demikian disebut dengan gerak lurus berubah beraturan diperlambat.

Kecepatan akhir pada saat tertentu berbeda dengan kecepatan awal pada saat t = 0 yaitu saat peninjauan gerak dilakukan.

Persamaan untuk menentukan kecepatan akhir , jarak yang ditempuh, dan hubungan antara kecepatan akhir dengan jarak, serta grafik hubungan v – t dapat dinyatakan sebagai berikut.

vt = vo + at

s = vo t + ½ at2

vt2 = vo2 + 2as

s = . t

Hampir semua gerak yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah gerak lurus berubah beraturan. Namun demikian ada juga yang kombinasi antara GLB dan GLBB secara berselang-seling.

Grafik atau kurva perubahan jarak terhadap perubahan waktu dapat di tunjukkan sebagai berikut.

s

t

Adapun grafik perubahan kecepatan terhadap perubahan waktu dapat di tunjukkan sebagai berikut.

v

t

Sedangkan grafik percepatan terhadap perubahan waktu dapat di tunjukkan sebagai berikut.

a

t

Aplikasi dari GLBB diantaranya adalah

1. Gerak seorang penerjun payung
2. Gerak mobil dalam balapan mobil
3. Gerak Jatuh Bebas
4. Gerak benda dilempar vertikal ke atas
5. Gerak benda dilempar vertikal ke bawah.

Contoh Soal

Sebuah mobil melaju dengan kecepatan 72 km/jam dalam waktu 2 menit mengalami percepatan 5 m/s2 . Tentukan jarak yang ditempuh dan kelajuan akhirnya !

Jawab

Diketahui vo = 72 km/jam = 20 m/s

t = 2 menit = 120 sekon

a = 5 m/s2

Ditanya s = ? v t = ?

s = vo t + ½ a t2

= 20 x 120 + ½ 5 (120)2

= 36240 m

vt = vo + a t

= 20 + 5 x 120 = 620 m/s

Tugas

1. Hitunglah jarak yang ditempuh sebuah mobil selama dengan grafik v – t seperti pada gambar berikut ini.

v

10 m/s

8 m/s

0 5               8 10 12 15 t (sekon)

2. Sebuah mobil mula-mula diam kemudian bergerak dengan percepatan 4 m/s2 . Bersamaan dengan itu seseorang mengendari sepeda motor dengan kecepatan tetap 8 m/s. Kapan dan dimana mobil dan motor berpapasan jika mula-mula bergerak :

a. searah dari tempat yang sama

b. berlawanan arah dan terpisah sejauh 64 m.

3. Gerak Vertikal

a. Gerak Vertikal ke Atas

Gerak Benda dilempar vertikal keatas (GVA) merupakan GLBB yang mengalami perlambatan dimana gesekan udara diabaikan dan percepatan benda a = – g, g = percepatan gravitasi bumi.

Ketika benda mencapai titik puncak , kecepatan benda sama dengan nol atau

Vt = 0 , waktu untuk mencapai titik puncak ( t p ) dapat ditentukan dengan persamaan kecepatan

B 

Persamaan pada GLBB

S = vo t + ½ at2

vt = vo + at

vt2 = vo2 + 2aS

Untuk gerak vertikal ke atas  s=h dan berlaku  a = -g

h = vo t – 1/2g t2

v t = vo – g t

vt2 = vo2  2gh

b. Gerak Vertikal ke Bawah

Gerak vertikal ke bawah (GVB) merupakan GLBB dimana benda dilempar ke bawah dengan kecepatan awal tertentu dan gesekan udara diabaikan atau ditiadakan sebagai berikut :

Analogi dengan persamaan GLBB

S = vo t + ½ at2

vt = vo + at

vt2 = vo2 + 2aS

Gerak vertikal ke bawah berlaku a= +g

h = vo t + 1/2 g t2

v t = vo + g t

vt2 = vo2 + 2gh

c. Gerak Jatuh Bebas

Gambar di atas merupakan contoh gerak jatuh bebas (GJB) dari bola dan seekor kucing. Walaupun keduanya memiliki massa yang berbeda akan tetapi mempunyai waktu jatuh yang sama. Hal ini disebabkan gesekan udara ditiadakan.

Gerak Jatuh Bebas merupakan gerak vertikal ke bawah tanpa kecepatan awal (vo = 0 ) dan gesekan di udara diabaikan atau ditiadakan. Gerak jatuh bebas merupakan GLBB dipercepat dengan a = + g.

Gerak Benda A jauh bebas dari ketinggian h dan jatuh di tanah pada titik B dapat dirumuskan sebagai berikut :

Seperti pada persamaan GLBB juga

S = vo t + ½ at2

vt = vo + at

vt2 = vo2 + 2gh

dengan nilai kecepatan awal v0 = 0

h = 0 + 1/2 g t2

v t = 0 + g t

vt2 = 02 + 2gh

diperoleh persamaan gerak jatuh bebas berikut ini,

h = ½ g t2

v t = gt

vt2 = 2gh

Soal Analisa

Perhatikan gambar di atas ini!

Seseorang melemparkan buah apel ke atas dan menunggu buah apel tersebut hingga jatuh kembali ke tangan orang itu. Gerak apa sajakah yang dialami oleh apel? Bagaimanakah pengaruh percepatan gravitasi pada buah apel itu di lintasan gerak yang ditempuh apel itu? Bagaimanakah dengan kecepatan apel di sembarang titik dalam lintasan itu? Apa yang kamu ketahui dengan kecepatan apel di titik tertinggi? Mengapa demikian?

Contoh soal

1. Genting jatuh bebas dari sebuah gedung setinggi 20 m. Tentukan kapan benda jatuh ke tanah dan berapa kecepatan genting ketika sampai di tanah, g= 10 m/s2.

Penyelesaian

Diketahui h = 20 m g = 10 m/s2

Ditanya t = … ? vt = … ?

Jawab :

vt = vo + at

vt = vo + g t

vt = 0 + 10 . 2 = 20 m/s

h = S = vo t + ½ at2

h = 0 + 1/2 g t2

20 = 1/2 . 10 t2 = 5 t2

t =  2 sekon.

2. Sebuah batu dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan 20 m/s dari tanah.

Tentukan ( g = 10 m/s2) :

1. Waktu yang diperlukan untuk mencapai titik puncak
2. Tinggi benda ketika mencapai titik puncaik
3. Ketinggian benda saat 1 detik setelah dilempar
4. Waktu yang diperlukan batu untuk jatuh ke tanah lagi.
5. Kecepatan batu ketika tiba di tanah

Penyelesaian :

Diketahui v0 = 20 m/s g = 10 m/s2

Ditanya:

a. t p = ….? vt = 0

v t = vo – g t

0 = 20 – g t

t p = 20 / 10 = 2 sekon

b. hmax = …..?

hmax = vo t – 1/2 g t2

= 20. 2 – ½ .10 .22 = 20 m

c. h = …. t = 1 sekon

h = vo t – 1/2 g t2 = 20 . 1 – ½ . 10 . 1 = 15 m

d. tS = ….. (waktu naik dan turun)

t naik = t turun jadi t s = 2 x t naik. = 2 x 2 = 4 sekon

e. vt = ….?

v t = vo – g t

= 20 – 10. 4

v t = – 20 m/s ( tanda negatip menunjukkan arah kecepatan ke bawah)

Tugas

1.Pesawat terbang memerlukan panjang landasan 800 m untuk tinggal landas. Jika kecepatan pesawat saat roda pesawat terangkat naik adalah 7200 km/jam dan pesawat mula-mula diam, berapa percepatan yang diperlukan pesawat itu ?

2.Bus malam Lorena melaju dengan kecepatan 800 m/s, dalam waktu 5 menit kecepatannya menjadi 1000 m/s. Tentukan percepatan bus dan jarak yang ditempuh selama 5 menit itu !

3.Sebuah batu jatuh dari menara mercusuar setinggi 80 m. Hitung kapan batu mencapai tanah dan kecepatan ketika mencapai tanah.

4.Sebuah bola kasti dilempar keatas dengan kecepatan 60 m/s.Hitunglah

a. Waktu yang diperlukan untuk mencapai titik puncak

b.Tinggi benda ketika mencapai titik puncak

c. Ketinggian benda saat 1 detik setelah dilempar

d.Waktu yang diperlukan batu untuk jatuh ke tanah lagi.

e. Kecepatan batu ketika tiba di tanah

Soal Latihan

Kerjakan dengan benar !

1. Pesawat terbang memerlukan panjang landasan 800 m untuk tinggal landas. Jika kecepatan pesawat saat roda pesawat terangkat naik adalah 7200 km/jam dan pesawat mula-mula diam, berapa percepatan yang diperlukan pesawat itu ?
2. Bus malam Lorena melaju dengan kecepatan 800 m/s, dalam waktu 5 menit kecepatannya menjadi 1000 m/s. Tentukan percepatan bus dan jarak yang ditempuh selama 5 menit itu !
3. Sebuah batu jatuh dari menara mercusuar setinggi 80 m. Hitung kapan batu mencapai tanah dan kecepatan ketika mencapai tanah.
4. Sebuah bola kasti dilempar keatas dengan kecepatan 60 m/s.Hitunglah
   1. Waktu yang diperlukan untuk mencapai titik puncak
   2. Tinggi benda ketika mencapai titik puncak
   3. Ketinggian benda saat 1 detik setelah dilempar
   4. Waktu yang diperlukan batu untuk jatuh ke tanah lagi.
   5. Kecepatan batu ketika tiba di tanah

4. Penerapan GLB dan GLBB

a. Menganalisa grafik v – t untuk berbagai gerakan benda

Sebagaimana kamu ketahui pada bahasan sebelumnya berbagai gerak lurus adalah gerak lurus beraturan (GLB), gerak lurus berubah beraturan dipercepat dan diperlambat serta perpaduan gerak-gerak tersebut. Berkut ini merupakan hubungan grafik v – t beserta cara menentukan jarak yang ditempuh benda

V v

t

s = luas persegi panjang = v x t (gambar kiri)

s = luas travesium =( a+b)/2 x tinggi (gambar kanan)

v

0 t1 t2 t3 t

s = (luas persegi dari 0 – t1 ) + (luas segitiga dari (t1 – t2 ) –( luas segitiga t2 – t3)

b. Perpaduan GLB dan GLB menghasilkan GLB

Grafik berikut ini menunjukan hubungan vektor kecepatan perahu motor dan vektor kecepatan arus air sungai. Perpaduan gerak kedua vektor kecepatan terhadap perahu menghasilkan resultan gerak lurus beraturan.

vperahu

vpa = kecepatan perahu motor terhadap arus air

v arus air sungai

Contoh soal:

Sebuah perahu motor menyeberangi sungai dengan kecepatan 4 m/s dengan arah tegak lurus arus air sungai.Jika kecepatan arus sungai 2 m/s tentukan jarak yang ditempuh perahu setelah 2 sekon.

Penyelesaian

Diketahui : vp = 4 m/s va = 2 m/s

t = 2 sekon

Ditanya S = …?

Jawab: vR =  = = 2 m/s

S = vR . t = 2 . 2 = 4 m

Tugas

1. Seseorang benda menyeberangi sungai, yang lebarnya 420 m kecepatan arusnya 2 1/2m/s. Jika ia mengarahkan perahunya siku-siku pada tepi sungai dengan kecepatan tetap sebesar 2 5/8 m/s, tentukanlah :

a. Waktu yang diperlukan untuk menyeberang.

b. Tempat ia sampai di tepi lain.

c. Jarak yang dilaluinya.

c. Benda yang melakukan GLB dan GLBB

Benda yang melakukan GLB dan GLBB sekaligus dalam geraknya akan membentuk lintasan parabola.

Pada arah sumbu X benda mengalami GLB sedangkan pada arah sumbu Y benda mengalami GLBB akibat perpaduan kedua gerak itu benda menempuh lintasan melengkung dan akhirnya jatuh kembali ke bumi. Secara mendalam gerak parabola semacam ini akan dipelajari kelak di kelas XI

Persamaan pada sumbu x : vx = vo cos 

x = vo cos  . t

Persamaan pada sumbu y : vy = vo sin  – g . t

y = vo sin  . t – g . t2

Untuk sembarang titik P pada lintasan :

 tg  =

Syarat benda mencapai titik tertinggi adalah vy = 0

vy = vo sin  – gt  0 = vo sin  – gt

tmax =  substitusikan ke : y = vo sin  . t – g . t2

di dapat :

ymax = 

Syarat mencapai titik terjauh adalah y = 0 atau waktu yang di tempuh benda adalah :

t = 2  substitusikan ke x = vo cos  . t dan sin 2 = 2 sin cos

di dapat :

xmax = 

Soal Latihan

Kerjakan dengan benar !

1. Sebuah peluru ditembakkan vertikal keatas dari kedudukan ( 0,25 m ) dengan kecepatan awal 20 m/det dan percepatan grafitasi g = 10 m/det2.

a. Tentukanlah ketinggian maksimum yang dicapai peluru tersebut dihitung dari

tanah.

b. Berapa saat yang diperlukan peluru tersebut untuk sampai di tanah.

1. Suatu peluru ditembakkan dengan kecepatan awal vo = 100 m/det dengan sudut elevasi  dan percepatan grafitasi g = 10 m/s2. Jika ditentukan cos  = 0,6 maka tentukan :

a. Kedudukan peluru setelah 5 detik.

b. Hitung kecepatan peluru pada saat 5 detik tersebut.

c. Hitung jauh tembakan pada arah mendatar.

Info Tambahan

Pada gerak jatuh bebas waktu untuk mencapai dasar tidak tergantung pada massa. Sebutir batu dan selembar bulu ayam dijatuhkan pada ketinggian yang sama dalam sebuah tabung hampa akan mencapai dasar tabung secara bersamaan. Lihat gambar kanan. Hal itu menunjukkan bahwa waktu tempuh selama benda jatuh tidak dipengaruhi oleh massa benda yaitu sebesar t = 

Namun bila tabung diisi udara batu mencapai dasar lebih dahulu karena bulu ayam terhambat oleh gesekan dengan udara. Lihat gambar kiri.

Tugas

Buatlah perbandingan jenis gerak yang dilakukan oleh dua orang atlet menurut gambar berikut ini. Bagaimana kecepatan masing-masing atlet dalam selang waktu yang sama? Apakah keduanya memiliki percepatan? Jelaskan pula tentang jarak yang ditempuh keduanya dalam selang waktu yang sama!

 

Soal Latihan Ulangan

Soal Pilihan Ganda

Pilihlah jawaban yang benar! Jawablah di buku tugasmu!

1. Budi pergi ke sekolah naik sepeda. Jarak dari rumah ke sekolah 1,8 km dan kecepatan sepedanya konstan sebesar 3 m/s. Jika masuk sekolah jam 07.00 jam berapa paling lambat Budi harus berangkat dari rumah.

a. 06.54 b. 06.45 c. 06.30 d.06.50                  e. 06.55

2. Grafik hubungan antara jarak terhadap waktu pada gerak lurus beraturan adalah …

a                      b                        c                                   d

e

3. Sebuah benda mula-mula diam kemudian dipercepat 3 m/s2. Setelah 5 detik kecepatannya menjadi …m/s

a. 0,6 b. 1,67 c. 2 d. 8 e. 15

4. Benda jatuh bebas adalah benda yang memiliki

1. kecepatan awal nol

2. percepatan = percepatan gravitasi

3. arah percepatan ke pusat bumi

4. besar percepatan tergantung dari massa benda.

Pernyataan yang benar adalah

a.1, 2 dan 3 b. 1, 3 dan 4 c. 2;3 dan 4 d. 2 dan 4 e. 1,3 dan 4

5. Benda yang bergerak lurus beraturan mempunyai …

a. percepatan nol c. kecepatan berbeda

b. kecepatan tetap d. waktu tetap e. kelajuan berubah

6. Hasil ketukan ticker timer pada pita kertas saat terjadi gerak lurus dipercepat beraturan ditunjukan pada gambar….

a                                    b                              c

d                                                     e

7. Grafik hubungan antara kecepatan dan waktu pada gerak lurus diperlambat beraturan adalah …

8. Sebuah kelereng kecepatan mula-mula 2 m/s setelah 8 sekon kecepatannya menjadi 9,6 m/s. Percepatan kelereng sebesar …m/s

a. 76 b. 7,7 c. 12 d. 1,2 e. 0,25

9. Sebuah mobil berkecepatan 72 km/jam kemudian direm dengan perlambatan 10 m/s2. Berapa lama mobil akan berhenti.

a. 4 s b. 3 s c. 2 s d. 1 s e. 5 s

10. Sebuah batu dijatuhkan dari puncak menara yang tingginya 40m di atas tanah. Jika g = 10m/s2 maka kecepatan batu saat menyentuh tanah adalah …m/s

a. 20 b. 20 c.10 d. 4 e. 3 

11. Grafik berikut menyatakan hubungan antara kecepatan v terhadap waktu t dari sebuah mobil yang bergerak lurus. Jarak yang ditempuh dalam waktu 6 sekon adalah ….m

a.10 b.20 e 40

c. 24 d. 36

v (m/s)

6

4

6 9 t ( s)

12. Sebuah benda dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 10 m/s dan ketinggian 15 m di atas tanah. Apabila percepatan gravitasi 10 m/s2 , benda akan sampai di tanah setelah ….sekon

a. 3 b.4 c.5 d. 6 e. 7

13. Sebuah rakit menyeberangi sungai dengan arah kecepatan tegak lurus terhadap arus sungai. Kecepatan rakit 0,3 m/s dan kecepatan arus 0,4 m/s. Rakit mencapai seberang dalam waktu 150 sekon. Lebar sungai adalah …. m

a. 95 b. 75 c. 60 d. 45 e. 30

14. Grafik berikut ini merupakan hubungan kecepatan v terhadap waktu t. Bila jarak yang ditempuh mobil selama 4 sekon adalah 48 m. maka kecepatan awal mobil V0 adalah …m/s

a. 16 b. 12 c. 5 d. 4                  e. 2

v (m/s)

20

 v0

 t (s)

 0 4

15. Grafik berikut ini merupakan hubungan kecepatan dan waktu..Berdasarkan grafik yang mempunyai percepatan terbesar adalah …

a. 0 -1 b. 1-2 c.2-3 d . 3-4 e. 4-

v

3

4

1

2

0                                                                    t

16. Sebuah benda dengan massa 1 kg, jatuh bebas dari ketinggian 10 meter. Jika percepatan gravitasi bumi = 10 m/s2, maka kecepatan benda pada ketinggian 5 meter adalah ….

a. 25 m/s d. 10 m/s

b. 20 m/s e. 5 m/s

c. 15 m/s

17. Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 31,25 m. Jika percepatan gravitasi bumi di tempat itu 10 m/s2, maka pada saat benda berada di ketinggian 20 m dari tanah kecepatan benda tersebut adalah . . ..

a. 10 ms-1 d. 20,6 ms-1

b. 5 ms-1 e. 25 ms-1

c. 20 ms-1

18. Sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian h tanpa kecepatan awal. Jika percepatan gravitasi bumi di tempat itu g, maka kecepatan bola pada waktu akan tiba di tanah adalah ….

a. √(2h/g) d. √(2h)

b. √(2g/h) e. √(gh)

c. √(2gh)

19. Sebuah benda bergerak dengan kecepatan awal 5 m/s. Kemudian benda tersebut diberi gaya searah dengan kecepatan sebesar 30 N. Jika massa benda 1 kg, hitunglah kecepatan benda setelah bergerak sejauh 10 m !

a. 15 m/s d. 50 m/s

b. 20 m/s e. 150 m/s

c. 25 m/s

20. Dari sebuah menara yang tingginya 100 m dilepaskan suatu benda. Jika percepatan gravitasi bumi = 10 m/s2, maka kecepatan benda pada saat mencapai tanah adalah ….

a. l0 m/s d. l00 m/s

b.10 m/s e. 1000 m/s

c.10 m/s

21. Sebuah mobil bergerak dari keadaan diam dan mencapai kecepatan 40 m/s selama waktu 20 sekon. Percepatan rata-rata mobil tersebut adalah ….

a. 0,2 ms-2 d. 80 ms-2

b. 2 ms-2 e. 800 ms-2

c. 20 ms-2

22. Massa benda 0,4 kg dilempar vertikal ke atas hingga mencapai ketinggian 5 meter. Jika percepatan gravitasi bumi = 10 m/s2, maka kecepatan awal benda yang dilempar adalah ….

a. 2 m/s d. 5 m/s

b. 4 m/s e. 10 m/s

c. 5 m/s

23. Misalkan jarak kota A – B adalah 180 km. Sebuah bus berangkat dari kota A pukul 08.00 dan sampai di kota B pukul 12.00. Kecepatan rata-rata bus tersebut adalah ….

a. 12,5 m/s b. 20 m/s

b. 15 m/s e. 22,5 m/s

c. 17,5 m/s

24. Sebuah roket meluncur dengan kecepatan awal 4 m/s mendapat percepatan tetap 0,3 ms-2. Setelah 2 menit kecepatan roket itu adalah . . . .

a. 40 m/s

b. 36 m/s

c. 4,6 m/s

d. 4,3 m/s

e. 4 m/s

25. Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian h meter. Jika percepatan gravitasi bumi = g ms-2, tulis rumus yang menyatakan hubungan antara h, g, dan t !

a. h = 2 g.t2 d. h = g.t2

b. h = 1/2 g.t e. h = 1/2 g.t2

c. h = 2 g.t

26. Sebongkah batu yang massanya 2 kg, dilepaskan dari ketinggian 200 m dari permukaan tanah. Apabila percepatan gravitasi bumi = 10 ms-2, kecepatan bongkahan batu tatkala melewati titik yang berada pada ketinggian 120 meter dari permukaan tanah adalah ….

a. 40 m/s d. 160 m/s

b. 80 m/s e. 200 m/s

c. 120 m/s

27. Benda yang massanya 1 kg berada di tempat yang tingginya 25 m, kemudian kecepatan benda tersebut adalah ….

a. 50 m/s

b . 32,5 m/s

c. 15 m/s

d. 12,5 m/s

e. 10 m/s

28. Sebuah benda bergerak lurus menurut grafik posisi (x) terhadap waktu (t)

di bawah ini :

X (m)

50

40

30

20

10

t (s)

0 2 3 4 5 6

Maka kecepatan rata-rata antara t = 1 s

s/d t = 5 s adalah : … m/s

1. 20
2. 16
3. 12
4.  9
5.  5

29. Di bawah ini yang bukan merupakan ciri-ciri gerak lurus berubah beraturan adalah : …

1. kecepatannya berubah secara beraturan.
2. Percepatannya tetap dan = 0
3. Percepatannya sebanding dengan perubahan kecepatannya.
4. kecepatan awalnya selalu nol.
5. Berlaku persamaan vt2 = vo2 + 2as

30.

v (m/det)

30

20                                            B

A

0                      5 t (det)

Dua buah mobil A dan B bergerak lurus dari tempat yang sama dan menuju

arah yang sama dalam waktu bersamaan menurut grafik di atas, maka waktu

yang dibutuhkan B untuk menyusul A adalah : … detik

1.  5
2. 10
3. 15
4. 20
5. 30

Soal Uraian

Jawablah Pertanyaan dan soal berikut dengan benar!

1 Apa yang dimaksud dengan benda bergerak ?

2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan kecepatan dan kelajuan serta berilah contohnya !

1. Kapan benda dikatakan mengalami percepatan !

2. Apa yang dimaksud dengan percepatan dan perlajuan ?

3. Berikan dua contoh kejadian benda mengalami percepatan dan perlambatan.

4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan :

a. Gerak Lurus Beraturan

b. Gerak Lurus Berubah Beraturan.

5. Carilah lima contoh peristiwa yang termasuk gerak lurus beraturan !

6. Berikut ini rekaman pita ketukan dari GLB

Jika jarak 5 ketukan 2 cm hitung kecepatan benda nyatakan dalam satuan SI

7. Carilah lima contoh peristiwa yang termasuk gerak lurus berubah beraturan !

8. Sebutkan alat – alat yang digunakan untuk menentukan GLBB dipercepat.

9. Titik X dan Y mulai bergerak secara serentak dari titik A. Jika dalam waktu 10 sekon X sampai di B dan Y sampai di C. Tentukan kecepatan rata-rata titik X dan titik Y

Y

X

C                                           A B

-70 m 0 10m 80 m

10. Sebuah batu dijatuhkan dari atas menara yang tingginya 100 m tanpa kecepatan awal, jika g = 10 m/s2 Berapa waktu yang diperlukan batu untuk sampai di tanah.

11. Sebuah pesawat terbang memerlukan kecepatan 360 km/jam untuk tinggal landas. Jika panjang landasan yang tersedia 2 km. Berapa percepatan pesawat untuk dapat tinggal landas?.

12. Seorang sopir taksi sedang mengendarai mobilnya dengan kecepatan 30 m/s. Tiba-tiba seorang anak menyeberang jalan sambil berlari dan melintas di depan mobil selama 0,7 sekon. Jika sopir taksi dapat memperlambat mobilnya maksimum sebesar 5 m/s2 dan berhenti. Berapa jarak minimum anak dan mobil ketika menyeberang jalan agar tidak tertabrak mobil

13. Grafik hubungan kelajuan mobil A dan B masing-masing terhadap waktu digambarkan sebagai berikut

V (km/jam) A

40 B

20

3 t (jam)

Kapan kedua mobil A dan B dapat menempuh jarak yang sama.

14. Sebuah titik materi dilemparkan dengan kecepatan awal 60 m dengan sudut elevasi qsehingga mencapai tinggi maksimum 45 m di atas tanah. Hitung q.

15. Sebuah benda A bergerak lurus dengan kecepatan tetap 10 m/s dari P, 10 detik kemudian berangkatlah B dari Q menuju arah yang sama dengan A berkecepatan awal 5 m/s dan percepatan tetap 2 m/s2, Jika PQ segaris dan berjarak 40 m, hitunglah dimana B menyusul A dihitung dari P.

16. Sebuah benda A bergerak lurus dengan kecepatan tetap 10 m/s dari P, 10 detik kemudian berangkatlah B dari Q menuju arah yang sama dengan A berkecepatan awal 5 m/s dan percepatan tetap 2 m/s2, Jika PQ segaris dan berjarak 40 m, hitunglah dimana B menyusul A dihitung dari P.

17. Sebuah benda dilemparkan ke atas dengan sudut elevasi 37o dan kecepatan awal 50 m/s. Hitunglah koordinat kedudukannya pada saat t = 2 detik

18. Sebuah benda dijatuhkan bebas dari ketinggian 25,6 meter dari tanah, jika g = 9,8 m/s2 hitunglah waktu benda mencapai ketinggian 6 meter dari tanah.

19. v (m/s)

9

6

t (det)

6

Sebuah partikel bergerak lurus sepanjang sumbu x dengan kelajuan seperti dilukiskan oleh grafik v-t di atas, Tentukan jarak yang ditempuh benda selama 4 detik !

20. v(m/s)

 8

4

2

0 4 8 10 t (detik)

Sebuah benda melakukan gerak lurus sepanjang sumbu x dengan kelajuan menurut grafik v-t di atas, pada saat t = 0, x = 4 meter. Hitung kecepatan rata-rata 10 detik pertama gerak benda tersebut.!

21. v(m/s)

4 . 2 t (s)

2 4 6

Suatu partikel bergerak sepanjang sumbu x dengan kelajun seperti grafik. Mula-mula partikel ada di x = 2 meter. Tentukan kecepatan rata-rata partikel tersebut dari mula-mula sampai t = 6 detik !

22. Sebuah benda dengan massa 1 kg, jatuh bebas dari ketinggian 10 meter. Jika percepatan gravitasi bumi = 10 m/s2, Berapa kecepatan benda pada ketinggian 5 meter ?

23. Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 31,25 m. Jika percepatan gravitasi bumi di tempat itu 10 m/s2, Tentukan kecepatan pada saat benda berada di ketinggian 20 m dari tanah !

24. Suatu benda jatuh bebas dari ketinggian tertentu ke tanah. Apabila gesekan dengan udara diabaikan, Faktor apasajakah yang mempengaruhi kecepatan benda pada saat mengenai tanah ?

25. Sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian h tanpa kecepatan awal. Jika percepatan gravitasi bumi di tempat itu g, Rumuskanlah kecepatan bola pada waktu akan tiba di tanah !

26. Dari sebuah menara yang tingginya 100 m dilepaskan suatu benda. Jika percepatan gravitasi bumi = 10 m/s2, Berapa kecepatan benda pada saat mencapai tanah ?

27. Massa benda 0,4 kg dilempar vertikal ke atas hingga mencapai ketinggian 5 meter. Jika percepatan gravitasi bumi = 10 m/s2, hitung kecepatan awal benda yang dilempar !

28. Benda yang massanya 1 kg berada di tempat yang tingginya 25 m, kemudian benda tersebut jatuh bebas. Jika telah menempuh jarak 5 meter, berapa kecepatan benda tersebut ?