KINEMATIKA

2.  Anda berlari mengitari lapangan segi empat dengan panjang 100 m dan lebar 50 meter hingga sampai ke tempat semula. Berapa panjang lintasan yang anda tempuh?  Berapa perpindahan yang Anda lakukan?  Jika Anda menempuh satu keliling lapangan tersebut dalam waktu 20 menit, berapa kelajuan dan kecepatan rata-rata Anda? Apakah sama?

Jawaban:

Diketahui:

Panjang (p) = 100 m

Lebar (l) = 50 m

Waktu tempuh (t) = 20m / 1200dtk

Ditanyakan:

-          Panjang Lintasan

-          Perpindahan

-          Kelajuan

-          Kecepatan rata-rata

Jawab:

-          Panjang Lintasan = Keliling persegi

K = 2(p + l)  = 2(100 + 50) = 300m

-          Perpindahan adalah 0 saat pelari kembali ke titik semula karena tidak ada perpindahan yang terjadi pada pelari meskipun setelah mengelilingi lapangan.

-          Kelajuan (V)

Panjang Lintasan (D)=300m

V = D/t

=300/1200

=0,25m/s

-          Kecepatan rata-rata adalah setara dengan kelajuan bila sipelari berlari dengan kecepatan yang konstan.

8.  Manakah diantara dua kelereng pada gambar di samping ini yang lebih dahulu sampai ke ujung?  Manakah yang mempunyai kelajuan rata-rata lebih besar?  Apakah kelajuan kedua kelereng sama besar pada saat mereka mencapai ujung lintasan?

Jawaban:

Pada gambar diatas kelereng A akan lebih dahulu sampai ke ujung lintasan dikarenakan jarak lintasan yang lebih pendek dan bila mengabaikan gaya dorong gravitasi saat kelereng melewati turunan. Lintasan kelereng A yang lebih pendek menyebabkan kelajuan yang lebih besar dan waktu tempuh yang lebih singkat.

16.  Dari keterangan berikut, keadaan manakah yang tidak mungkin?  (a) Benda memiliki kecepatan ke timur dan percepatan ke timur;  (b) benda memiliki kecepatan ke timur dan percepatan ke barat; (c) kecepatan benda sama dengan nol, tetapi percepatannya tidak nol; (d) benda memiliki percepatan konstan dan kecepatan berubah-ubah;  (e) benda memiliki kecepatan konstan dan percepatan berubah-ubah.

Jawaban:

C salah, karena percepatan didapat dari perubahan kecepatan baik itu searah maupun berlawanan arah (perlambatan)

E Salah, karena percepatan hanya akan berubah saat kecepatan berubah

21.  Sebuah bis melaju dengan ugal-ugalan dengan kelajuan 108 km/jam melintasi mobil patroli polisi yang sedang diam.  5 sekon kemudian mobil patroli polisi tersebut mengejar bis dengan percepatan 5 m/s2, sampai kecepatannya mencapai 144 km/jam, dan setelah itu pengejaran terus berlangsung dengan kecepatan tetap 144 km/jam.    Tentukan waktu dan jarak yang diperlukan polisi untuk menyusul bis.

Jawaban:

Diketahui:

Vbis = 108kmph = 30mps

Vpolisi (setelah 5dtk) = 144kmph = 40mps

V0polisi = 0

Vtpolisi (a) = 5mps2

Ditanyakan:

            Waktu dan jarak polisi menyusul bis???

Jawab:

            Waktu polisi untuk mencapai 40mps adalah:

t = (Vt-V0)/a
t = (40 – 0)/5 = 8dtk

Jadi pada 5 + 8 detik kecepatan polisi adalah 40mps atau 144Kmph

Maka dengan kecepatan tersebut polisi dapat mengejar bisa pada:

Jarak 1500m dan 50detik setelah bis melewati polisi tersebut

Perhitungan bisa dilihat pada lampiran

22.  Pada suatu lintasan lurus sebuah mobil balap bergerak dengan kurva kecepatan terhadap waktu seperti pada gambar di samping ini.  

(a) Tentukan panjang lintasan yang ditempuh selama 5 sekon pertama. 

(b) tentukan percepatan mobil balap dalam selang waktu 0 sampai 1 s.  

(C) tentukan percepatan mobil balap dalam selang waktu 4s sampai 5 s.

Jawaban:

     a. Panjang lintasan 5s pertama

Selang Waktu (t)	0 s/d  1	1 s/d  4	4 s/d  5
Kecepatan (m)	(80-40) = 40	80	20

Maka panjang lintasanya adalah 40 + (80x3) + 20 = 300m

     b.      Percepatan 0 s/d 1

a=(Vt-V0)/(t2-t1)

= (80 – 40) / (1 – 0)

= 40 m/s2

Percepatan 4 s/d 5

(20 – 80) / (5 – 4)

= -60 m/s2 (Perlambatan)