MATERI DAN LATIHAN SOAL SBMPTN TOP LEVEL - XII SMA FISIKA SET KINEMATIKA - DINAMIKA: GERAK LURUS & MELINGKAR a. Gerak Gerak adalah perubahan kedudukan uatu benda terhadap titik acuannya. B. Gerak Luru Beraturan (GLB) GLB adalah gerak uatu benda di mana lintaan yang ditempuhnya berbentuk gari luru dan kecepatannya elalu tetap. Jarak yang ditempuh dirumukan ebagai: = v. t v = kecepatan (m/) t = waktu (ekon) = jarak tempuh (m) a. Ciri GLB v = kontan a = 0 1
b. Grafik GLB v t() = Lua grafik ariran. v > q v = tan q v < t () C. Gerak luru berubah beraturan (GLBB) GLBB adalah gerak di mana lintaan yang ditempuh benda berupa gari luru dan kecepatannya elalu berubah ecara teratur (percepatannya kontan). a. Gerak Dipercepat Gerak aat kecepatan bertambah ecara teratur. Rumunya : + a.t.t + 1 at +.a. Dengan: = kecepatan terakhir (m/) = kecepatan awal (m/) a = percepatan (m/ ) = jarak tempuh (m).
Grafik GLBB. v(m/) O t t () t () = lua ariran b. Gerak Diperlambat Jika kecepatannya elalu berkurang ecara teratur. Rumunya adalah: a.t.t 1 at.a. c. Gerak Vertikal ke Bawah Gerak yang arahnya ke bawah dengan percepatan ama dengan percepatan gravitai bumi. Rumu gerak vertikal ke bawah adalah: Titik acuan + g.t h S.t + 1 gt +.g.h h = ketinggian benda m d. Gerak Vertikal ke Ata Gerak yang arahnya ke ata dengan kecepatan awal tertentu. Rumu gerak vertikal ke ata adalah: g.t.t 1 gt.g. 3
CONTOH SOAL 1. Suatu mobil di rem dengan perlambatan 5 m/ ecara kontan dari kelajuan 5 m/ pada jarak 40 m. Jarak total yang telah ditempuh mobil hingga akhirnya berhenti adalah... Pembahaan: Diketahui: = 5 m/ a = 5 m/ = 0 (di rem, hingga berhenti). Ditanya: S total? Jawab:.a. 0 = 5.5. 10. = 65 = 65 10 = 6,5 meter. Gerakan ebuah mobil digambarkan oleh grafik di bawah. Percepatan ketika bergerak emakin cepat adalah... 0 v (m/) 10 4 10 18 t () Pembahaan : = 0 m t a = = 10 m = t t 1 = 18 10 = 8 v v t t 0 = 0 10 8 = 1,5 m 4
D. Hukum newton tentang gerak dan gaya geek a. Hukum I Newton Jika reultan gaya yang bekerja pada uatu benda ama dengan nol, maka benda yang emula diam akan tetap diam. Jika benda terebut bergerak maka benda bergerak dengan kecepatan tetap (GLB). Σ F = 0 b. Hukum II Newton Jika F 0, maka benda terebut akan bergerak dengan percepatan ebear: a= F m Adapun arah percepatannya earah reultan gayanya. c. Hukum III Newton Gaya aki ama dengan gaya reaki dan arahnya berlawanan. F aki = F reaki d. Gaya Geek Merupakan gaya yang timbul antara dua permukaan yang aling beringgungan dan arahnya cenderung berlawanan dengan arah gerak benda. 1. Gaya geek tati Jika gaya luar yang bekerja tidak mengubah poii benda (maih tetap diam). N F f Σ F x = 0 F f = 0 F = F W Σ F y = 0 N W = 0 N = W = m.g 5
Untuk menggerakkan benda, maka diperlukan gaya luar minimum, F min = f mak = µ.n µ = Koefiien kekaaran tati N = Gaya normal. Gaya geek kineti Gaya ini bekerja pada aat benda bergerak, bearnya tetap dan dirumukan ebagai: f k = µ k.n µ k = Koefiien kekaaran kinetik CONTOH SOAL 1. T T A B 3 m 4 m µ k = 0,1 m a = m b = kg Tentukan percepatan item? Pembahaan : = m k.n A = 0,1 0 = 0 N f A f B = m k.m B.g.co q = 0,1 10 4 5 = 1,6 N m B.g.in q = 10 3 5 = 1 N Σ F = Σ m.a m B.g.in q f B f A = (m a + m B ) a 1 1,6 = 4a a =,1 m 6
LATIHAN SOAL 1. Sebuah batu dilempar vertikal ke ata dengan laju awal 30 m/ dari puncak gedung yang tingginya 80 m. Waktu yang diperlukan batu untuk mencapai daar gedung adalah. A. 6 B. 7 C. 8 D. 9 E. 10. Pada waktu beramaan dua buah bola dilempar ke ata, maing-maing dengan kelajuan v 1 = 10 m/ dan v = 0 m/. Jarak antara kedua bola aat bola 1 mencapai titik tertinggi adalah. A. 30 m B. 5 m C. 0 m D. 15 m E. 10 m 3. Peluru ditembakkan dengan kecepatan awal 40 m/. Jika udut elevainya 60, raio antara jarak terjauh dan tinggi makimum yang dapat dicapai adalah. A. B. C. D. E. 1 3 4 1 5 7 4 3 1 4. Balok bermaa 3 kg ditekan eperti pada gambar (in 53 = 0,8). Jika µ = 1, bear gaya F 4 minimum agar balok maih dalam keadaan diam adalah. 53 o 7
A. 30,5 N B. 46,15 N C. 37,50 N D. 31,57 N E. 43,15 N 5. Jika balok B beratnya 100 N dan balok A 500 N, bearnya gaya F minimal untuk menggeer balok B dan balok A tidak terjatuh adalah. (koefiien: µ AB = 0, dan µ BD = 0,5) A B F A. 150 N B. 30 N C. 460 N D. 500 N E. 540 N 6. Sebuah benda memiliki maa 1 ton melintai bidang berbentuk etengah lingkaran yang mempunyai jari-jari 10 meter. Kecepatan makimum yang diperkenankan agar benda tidak lepa dari bidang permukaan adalah.... A. 10 m/ B. 15 m/ C. 0 m/ D. 5 m/ E. 30 m/ 8