Soal Kinematika dan Dinamika
1. (Kinematika) Di bawah ini adalah grafik hubungan antara kecepatan dan waktu dari gerak sebuah benda.
(kinematika) Percepatan ketika bergerak semakin cepat adalah.... a. 0.5 m/s2 d. 2,0 m/s2 b. 1.0 m/s2 e. 3,0 m/s2 c. 1.5 m/s2 5. (Dinamika) Sebuah bola dengan massa di dorong dari permukaan meja 1 hingga kecepatan pada saat lepas dari bibir meja sebesar 2 seperti pada gambar, kecepatan partikel pada saat ketinggiannya dari tanah 1 meter adalah .... a. 2 m/s
/
Jarak yang ditempuh oleh benda selama 10 sekon pertama adalah .... a. 104 m d. 64 m b. 100 m e. 72 m c. 98 m 2. (Kinematika) Besar kecepatan suatu partikel yang mengalami perlambatan konstan ternyata berubah dan 30 m/s menjadi 15 m/s setelah menempuh jarak sejauh 75 m. Partikel tersebut akan berhenti setelah menempuh lagi jarak sejauh a. 15 m b. 20 m c. 25 m d. 30 m e. 50 m 3.
(Kinematika) Jika kecepatan rata-rata sebuah benda sama dengan nol, maka .... a.
benda bergerak dengan kecepatan tetap
b. jarak yang ditempuhnya sama dengan nol c. benda bergerak bolak-balik d. perpindahan benda itu sama dengan nol e. kelajuan rata-rata benda sama dengan nol 4.
√
b. 2 6 m/s c. 4 m/s
√
d. 4 6 m/s e. 6 m/s
6. (kinematika) Sebuah benda bergerak melingkar dengan jari-jari 50 cm. Posisi sudut benda dinyatakan dalam persamaan = 4t 2 - 5t + 6 ( dalam rad dan t dalam s), maka besar percepatan tangensial benda adalah ...m/s2. a. 4 d. 8 b. 5 e. 10 c. 6 7. (Kinematika) Seorang sopir sedang mengendarai sebuah mobil yang bergerak dengan kecepatan tetap 25 m/s. Ketika sopir melihat seorang anak yang tiba-tiba menyeberang jalan,diperlukan waktu 0,10 s bagi sopir untuk bereaksi dan mengerem. Akibatnya sopir melambat dengan percepatan tetap 5,0 m/ s2 dan berhenti. Jarak total yang ditempuh mobil tersebut sejak sopir melihat anak menyeberang hingga mobil berhenti adalah... a. 37,00 m d. 48,00 m b. 11,00 m e. 65,25 m c. 38,25 m
8. (Kinematika) Perhatikan gambar berikut ini!
Pada saat mencapai titik tertinggi energi potensialnya maksimal
sebuah mobil hendak menyeberangi sebuah parit yang lebarnya 4 m Perbedaan tinggi antara kedua sisi parit itu adalah 15 m, seperti pada gambar di atas. Jika percepatan gravitasi g - 10 m/s, maka besar kelajuan minimum yang diperlukan oleh mobil tersebut agar penyeberangan mobil itu tepat dapat berlangsung adalah a. 12 m/s b. 15 m/s c. 17 m/s d. 20 m/s e. 23 m/s
11. Sebuah balok bermassa 3 kg bergerak ke atas pada bidang miring yang sudut miringnya 600 dengan energi kinetik awal 18 J. Jika koefisien gesekannya 0,3 maka jarak terjauh yang dicapai balok pada saat meluncur pada bidang miring adalah ... a. 1 m b. 0,8 m c. 0,6 m d. 0,4 m e. 0,2 m 12. Jumlah bahan bakar yang diperlukan untuk mempercepat gerak sebuah mobil dari keadaan diam menjadi berkelajuan v adalah Q. Bila gesekan diabaikan, maka jumlah bahan bakar tambahan yang diperlukan untuk menaikkan kelajuan mobil tersebut dari v menjadi 2v adalah .... a. Q/2 b. Q c. 2Q d. 3Q e. 4Q
9. (Kinematika) Grafik-grafik berikut menggambarkan gerak mobil pada tiga buah keadaan. Pasangan grafik kecepatan terhadap waktu dan percepatan terhadap waktu yang sesuai adalah ....
a. (a)-(d) dan (b)-(f) b. (b)-(d) dan (a)-(e) c. (a)-(f) dan (b)- (d) d. (a)-(e) dan (b)-(f) e. (c)-(f) dan (b)-(e) 10. (Kinematika) Pada saat bola yang ditendang penjaga gawang dengan sudut α mencapai titik tertinggi, kecepatan bola adalah nol SEBAB
13. Jika gerak satelit mengelilingi bumi adalah melingkar beraturan, pernyataan yang benar tentang gerak satelit tersebut adalah ... a. Kelajuan tetap, besar percepatan nol b. Kecepatan tetap, besar percepatan nol c. Kecepatan tetap, besar percepatan tetap d. Kelajuan tetap, besar percepatan tetap e. Kecepatannya nol, besar percepatannya tetap 14. Sebuah benda bergerak melingkar dengan kecepatan sudut bertambah besar. Pada waktu t , sudut o yang ditempuh oleh benda dengan kecepatan sudut w adalah sebagai berikut: t(s)
0(rad)
W(rad s-1)
2 14 11 4 44 19 6 90 27 8 152 35 Percepatan sudut benda adalah .... a. 4,5 rad s-2 saat t=6 s dan berkurang secara bertahap b. Konstan 4 rad s -2 c. Konstan 8 rad s -2 d. 15 rad s-2 saat t=8s dan bertambah dengan pertambahan tetap e. 4,5 rad s-2saat t=6 s dan bertambah secara bertahap 15. Sebuah benda bermassa 2 kg yang sedang bergerak dengan laju tetap tiba-tiba menumbuk karung pasir sehingga mengalami gaya F sebagai fungsi waktu seperti terlihatpada grafik di bawah ini
Perubahan laju benda selama 10 detik pertama adalah .... a. 11,6 m/s b. 10,6 m/s c. 9,6 m/s d. 8,6 m/s e. 7,6 m/s
16. Seorang anak menjatuhkan sebuah batu dari ketinggian20 m. Satu detik kemudian ia melemparkan sebuah batu lainke bawah. Anggap tidak ada gesekan udara dan percepatan gravitasi 10 m/s2. Jika kedua batu
tersebut mencapai tanah bersamaan, kelajuan awal batu kedua adalah .... a. 5 m/s b. 10 m/s c. 15 m/s d. 20 m/s e. 25 m/s 17. Akibat rotasi bumi, keadaan Hasan yang bermassa a dan ada di Bandung, dan David yang bermasaa b dan ada di London, akan sama dalam hal .... a. Kelajuan linearnya b. Kecepatan linearnya c. Gaya gravitasi buminya d. Kecepatan angularnya e. Percepatan sentripetalnya 18. Untuk membiasakan diri pada gaya sebesar 9,6 W (W=berat badan), seorang astronaut berlatih dalam suatu pesawat sentrifugal yang jarijarinya 6 meter. Percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s 2. Untuk maksud tersebut pesawat sentrifugal harus diputar horizontal dengan .... a. kelajuan angular 240 radian/detik b. kelajuan angular 240 radian/menit c. 120 radian/detik d. 96 radian/menit e. 6radian/detik
19. Seorang anak duduk di atas kursi pada roda yang berputar vertikal. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s 2 dan jari-jari rods itu agar anak tidak terlepas dari tempat duduknya adalah .... a. 8 m/s b. 6m/s c. 5 m/s d. 4 m/s e. 2 m/s 20. Sebuah benda mempunyai massa m diikat dengan seutas tali yang
a. b. c. d. e. 21.
22.
panjangnya R diputar sehingga benda dan tali berputar pada bidang datar horizontal yang licin dengan kecepatan sudut w . Jika percepatan gravitasi g , maka tegangan talinya adalah .... mg mw2/R mw2R mw2R-mg mw2R+mg Sebuah benda dilepmparkan dengan arah mendatar dari puncak sebuah menara yang tingginya 45 m, dengan kecepatan 10 m/s. Jarak tempuh benda tersebut dalam arah mendatar dihitung dari kaki menara adalah .... a. 30 m b. 45 m c. 60 m d. 90 m e. 120 m Untuk menyalurkan bantuan kemanusiaan, sebuah pesawat kargo harus menjatuhkan kapal besar berparasut pada serombongan pengungsi. Bila hambatan udara sebelum parasut mengembang (yakni setelah lima dijatuhkan) diabaikan, maka ketinggian terbang minimum pesawat agar parasut kapsul telah mengembang di ketinggian 100 m sebelum mencapai permukaan adalah .... a. 185 m b. 200 m c. 215 m d. 225 m e. 250 m
23.
L
d. e.
sin = cos = µ
24. Sebuah benda sedang meluncur pada suatu bidang miring dengan kecepatan konstan. Ini berarti .... a. Bidang itu merupakan bidang licin sempurna b. Komponen berat dari benda yang sejajar bidang miring haruslah lebih besar daripada gaya gesekannya c.
Komponen berat dari benda yang sejajar bidang miring harus lebih kecil daripada gaya gesekannya
d. Komponen berat dari benda yang sejajar bidang miring harus sama dengan gaya gesekannya e. Berat benda harus sama dengan gaya gesekan
25. Pada benda diam, resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut ada;ah nol. SEBAB Pada benda diam tidak ada satupun gaya yang bekerja padanya. 26. Gaya Coulumb dan gaya gravitasi merupakan gaya konservatif. SEBAB Gaya coulum dan gaya gravitasi besarnya terbalik dengan kuadrat jarak. 27. Suatu gaya merupakan gaya konservatif jika kerja yang dilakukannya terhadap benda .... 1. Hanya bergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir 2. Sama dengasn perubahan energi potensial benda 3. Tidak bergantung pada bentuk
a.
b. c.
=
tan = 2 tan =
lintasan gerak 4. Tidak bergantung pada perubahan energi potensial
= (54) memiliki lengan momen ( 2) terhadap
28. Sebuah gaya
suatu titik poros. Vektor i dan j bertutur-
terjadi tumbukan tidak elastis, maka
turut adalah vektor ssatuan yang seraha
tentukan ketinggian benda setelah
dengan sumbu x dan v pada koordinat
tumbukan ...
kartesian. Bila besar momen yang dilakukan gaya F terhadap titik poros bernilai 26 Nm, maka nilai a sama dengan .... a. 3 b. 4 c.
7
d. 8 e. 9 29. Momentum sudut benda yang
a.
dirotasikan dengan momen gaya tetap b.
adalah konstan. SEBAB
c.
Momen gaya pada benda yang berotasi d.
tidak mengubah energi kinetik benda itu. 30. Perhatikan gambar di bawah ini
e.
ℎ = + ℎ = − ℎ = + ℎ = − ℎ = +
32. Sebuah benda dengan massa 5 kg diikat tali dan diputar pada suatu bidang vertikal. Lintasan dalam bidang itu adalah suatu lingkaran dengan jari-jari 1,5 m. Jika kecepatan sudut adalah 8 rad/s dan besarnya tetap dan g=10ms -2, maka tegangan tali pada saat benda berada di titik A adalah ...
Jika
= 10 / dan katrol licin, maka
untuk mengangkat beban bermassa
= 30 ke atas dengan kecepatan tetap diperlukasn gaya sebesar ... a. 37,5 N b. 75 N c.
150 N
d. 300 N e. 600 N 31. Sebuah benda M diikat dengan tali kemudian disimpangkan hingga setinggi H, benda lain bermassa m berada di atas tanah. Jika benda N dilepaskan dfan
a. 436,7 N b. 455 N c.
505 N
d. 523,3 N e. 555 N 33. Tiga benda berturut-turut bermassa
m,
2m dan 3m dihubungkan dengan tali-tali dan disusun seperti gambar. Tali-tali licin sempurna dan massa diabaikan.
Koefisien gesek antara benda-benda dan
µ
bidang sama dengan dan percepatan
g
gravitasi . Jika sistem dibiarkan bebas bergerak, setiap massa bergerak dengan percepatan ....
a. b. c. d. e.
− g − g + g + g + g 6
