Contoh soal grafik gerak lurus benda + pembahasan

Contoh soal grafik gerak lurus nomor 1

Grafik dibawah menyatakan hubungan antara jarak (S) dan waktu (t) dari benda yang bergerak. Bila S dalam meter dan t dalam detik, maka kecepatan rata-rata benda adalah …

A. 0,60 m/s
B. 1,67 m/s
C. 2,50 m/s
D. 3,00 m/s
E. 4,60 m/s

Pembahasan

Berdasarkan grafik diatas diketahui:

S₁ = (5 – 0) m = 5 m
t₁ = (2 – 0) s = 2 s
S₂ = (10 – 5) = 5 m
t₂ = (6 – 2) s = 4 s

Cara menghitung kecepatan rata-rata berdasarkan grafik S-t diatas sebagai berikut.

v_rata-rata =

S₁ + S₂

t₁ + t₂

v_rata-rata =

5 m + 5 m

2 s + 4 s

v_rata-rata =

10 m

6 s

= 1,67 m/s

Soal ini jawabannya B.

Contoh soal grafik gerak lurus nomor 2

Perubahan besar kecepatan tiap saat sebuah benda yang bergerak dapat dilihat seperti gambar.

Jarak yang ditempuh setelah 10 sekon adalah …
A. 720 m
B. 360 m
C. 200 m
D. 72 m
E. 20 m

Pembahasan

Berdasarkan grafik diatas diketahui:

v = 72 km/jam = 20 m/s
t = 10 s

Cara menghitung jarak berdasarkan grafik v-t diatas sebagai berikut.

S = v . t
S = 20 m/s . 10 s = 200 m

Soal ini jawabannya C.

Contoh soal grafik gerak lurus nomor 3

Sebuah mobil bergerak lurus dengan grafik kecepatan terhadap waktu seperti gambar.

Pada interval waktu antara 10 hingga 12 detik, mobil bergerak …
A. lurus diperlambat dengan perlambatan 10 m/s²
B. lurus dipercepat dengan percepatan 10 m/s²
C. lurus dipercepat dengan percepatan 5 m/s²
D. lurus diperlambat dengan perlambatan 5 m/s²
E. lurus beraturan dengan kecepatan tetap 10 m/s

Pembahasan

Pada interval waktu antara 10 hingga 12 detik diketahui:

v₁ = 20 m/s
t₁ = 10 s
v₂ = 0 m/s
t₂ = 12 s

Cara menghitung percepatan/perlambatan sebagai berikut.

a =

v₂ – v₁

t₂ – t₁

a =

0 m/s – 20 m/s

12 s – 10 s

= – 10 m/s²

Karena hasilnya negatif maka a = perlambatan. Soal ini jawabannya A.

Contoh soal grafik gerak lurus nomor 4

Dibawah merupakan grafik yang menunjukkan hubungan v dan t sebuah gerak pesawat.

Berapakah percepatan pesawat saat 10 jam pertama?.
A. 5 km/jam²
B. 10 km/jam²
C. 15 km/jam²
D. 50 km/jam²
E. 100 km/jam²

Pembahasan

Berdasarkan grafik v-t diatas diketahui:

v₁ = 100 km/jam
t₁ = 0 jam
v₂ = 150 km/jam
t₂ = 10 jam

Cara menghitung percepatan pada grafik v-t sebagai berikut

a =

v₂ – v₁

t₂ – t₁

a =

150 km/jam – 100 km/jam

10 jam – 0 jam

a = 5 km/jam²

Soal ini jawabannya A.

Contoh soal grafik gerak lurus nomor 5

Sebuah benda berubah gerak secara beraturan dari kecepatan 2 m/s sampai diam, jarak yang dicapainya adalah 1 meter. Gerak benda itu dapat ditunjukkan oleh grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) …

Pembahasan

Berdasarkan soal diatas diketahui:

v₁ = 2 m/s
v₂ = 0 m/s (diam)
S = 1 m

Hitung percepatan dan waktu dengan cara dibawah ini.

v₂² = v₁² + 2aS
(0 m/s)² = (2 m/s)² + 2a . 1 m
2a m = – 4 m²/s²
a = –

4 m²/s²

2 m

= – 2 m/s² (negatif menunjukkan perlambatan)
t =

v₂ – v₁

t =

0 m/s – 2 m/s

– 2 m/s²

= 1 s

Jadi, grafiknya menurun (karena perlambatan) dengan v₁ = 2 m/s dan t = 1 s. Sehingga grafik yang sesuai adalah grafik A. Soal ini jawabannya A.

Contoh soal grafik gerak lurus nomor 6

Berdasarkan grafik dibawah ini.

Jarak yang ditempuh benda untuk t = 4 detik adalah …
A. 20 m
B. 60 m
C. 80 m
D. 140 m
E. 200 m

Pembahasan

S = luas segitiga + luas trapesium
S = 1/2 . alas . tinggi + 1/2 . jumlah sisi sejajar . tinggi
S = 1/2 . 2 . 60 + 1/2 . (60 + 80) . 2
S = 60 + 140 = 200 m

Soal ini jawabannya E.

Contoh soal grafik gerak lurus nomor 7

Grafik hubungan antara kecepatan v dan waktunya t dari mobil P dan mobil Q seperti gambar berikut ini.

Maka mobil P menyalip mobil Q setelah P menempuh jarak …
A. 3.200 m
B. 1.600 m
C. 800 m
D. 400 m
E. 200 m

Pembahasan

Percepatan mobil P sebagai berikut.

a =

v₂ – v₁

t₂ – t₁

a =

20 m/s – 0 m/s

40 s – 0 s

a = 0,5 m/s²

Kemudian hitung waktu yang diperlukan mobil P menyalip mobil Q dengan cara dibawah ini.

S_Q = S_P
v_Q . t = v_0P . t + 1/2 . a . t²
20t = 0 . t + 1/2 . 0,5 . t²
20t = 0,25 t²
t = 20/0,25 = 80 s

Maka jarak mobil P menyalip mobil Q sebagai berikut.

S = v . t
S = 20 m/s . 80 s = 1.600 m

Soal ini jawabannya B.

Contoh soal grafik gerak lurus nomor 8

Dua benda bergerak seperti grafik berikut.

Kedua benda tersebut akan bertemu setelah …
A. 5 sekon
B. 8 sekon
C. 10 sekon
D. 12 sekon
E. 16 sekon

Pembahasan

Percepatan mobil A sebagai berikut.

a =

v₂ – v₁

t₂ – t₁

a =

20 m/s – 0 m/s

5 s – 0 s

a = 4 m/s²

Hitung waktu kedua mobil bertemu.

S_B = S_A
v_Q . t = v_0A . t + 1/2 . a . t²
20t = 0 . t + 1/2 . 4 . t²
20t = 2 t²
t = 20/2 = 10 s

Soal ini jawabannya C.