Motor bergerak menempuh jarak 0 2 km dalam waktu 0 01 jam berapa Kecepatan motor tersebut

Soal 1 Sebuah mobil bergerak lurus beraturan dan menempuh 3 km dalam waktu 2 menit. Berapa lama diperlukan mobil itu untuk menempuh 75 km?

Solusi:

Diketahui: x0 = 0; v = 3/2 km/menit dan x = 75 km.

pada gerak lurus dengan kecepatan tetap, berlaku

                                    x = x0 + vt

                            75 km = 0 + (1,5 km/menit)t
                                     t = 50 menit

Soal 2

Dua buah mobil yang terpisah sejauh 75 km bergerak saling mendekat, pada saat bersamaan, masing-masing dengan kecepatan 90 km/jam dan 60 km/jam. Kapan dan di mana kedua mobil tersebut berpapasan?

Solusi:

Cara I:
Jika kita ambil titik acuan di mobil A, maka: x0A = 0, vA = 90 km/jam; tA = tB = T (waktu bersamaan); vB = - 60 km/jam (minus karena ke kiri), x0B = 75 km. Kedua mobil berpapasan jika posisi mobil A sama dengan posisi mobil B, yaitu:

                                                xA = xB

                                    x0A + vAtA = x0B + v0BtB
                        0 + (90 km/jam)T = 75 km + (- 60 km/jam)T
                                                              T = 0,5 jam (waktu kedua mobil berpapasan)             Posisi berpapasan dapat diperoleh dari

xA = x0A + vAtA                = 0 + (90 km/jam)(0,5 jam) = 45 km dari mobil A mula-mula.

Cara II:

• Untuk mobil A, 90 km/jam artinya selama 1 jam menempuh jarak 90 km
• Untuk mobil B, 60 km/jam artinya selama 1 jam menempuh jarak 60 km
• Dalam 1 jam kedua mobil semakin mendekat 90 km + 60 km = 150 km
• Karena jarak mula-mula 75 km, maka waktu berpapasan adalah 75/150 = 0,5 jam
• Bertemu pada posisi 90 km/jam x 0,5 jam = 45 km dari posisi A mula-mula.

Soal 3
Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 27 km/jam, kemudian mobil ini dipercepat dengan percepatan 2 m/s2. Hitung kecepatan dan jarak yang ditempuh selama 5 detik setelah pemercepat itu.

Solusi:

Diketahui: v0 = 27 km/jam = 7,5 m/s; a = 2 m/s2; t = 5 s dan dan x0 = 0. Dengan menggunakan,

                  v = v0 + at = 7,5 m/s + (2 m/s2)(5 s) = 17,5 m/s

dan            x = x0 + v0t + ½ at2 = 0 + (7,5 m/s)(5 s) + ½ (2 m/s2)(5 s)2 = 62,5 m

Soal 4

Sebuah sepeda motor bergerak dengan kecepatan 54 km/jam. Tiba-tiba motor tersebut direm mendadak dan berhenti setelah 2 detik. Hitung jarak yang ditempuh motor tersebut selama pengereman.

Solusi:

v0 = 54 km/jam = 15 m/s; t = 2 s; x0 = 0; v = 0 (berhenti). Kita gunakan, x = 1/2 (v0 + v)t = 1/2 (15 m/s + 0) . 2 s = 15 m

Soal 5

Sebuah kereta api awalnya bergerak dengan kecepatan tetap 90 km/jam. Tiba-tiba kereta direm mendadak dengan perlambatan 8 m/s2. Setelah berapa detik kereta itu menempuh jarak 21 meter dari saat kereta tersebut direm.


Solusi
Diketahui: a = - 8 m/s2; x0 = 0; v0 = 90 km/jam = 25 m/s; x = 21 m, maka dengan
                                          x = x0 + v0t + ½ at2
                                    21 m = 0 + (25 m/s)t + ½ (-8 m/s2)t2
                                          0 = 4t2 – 25t + 21
Atau                                  0 = (4t – 21)(t – 1)
                                          t1 = 21/4 = 5,25 sekon; t2 = +1 sekon

kita disini mendapatkan dua hasil yang berbeda, hal ini bisa dijelaskan sebagai berikut: anggap P berjarak 21 m dari posisi kereta ketika direm. Pertama kali kereta melewati A dalam waktu 1 s namun karena kereta terus diperlambat, maka kecepatan kereta akhirnya negatif, kereta bergerak mundur dan akan kembali ke titik P setelah 5,25 sekon.

Soal 6

Gambar (2) di bawah ini merupakan grafik kecepatan versus waktu dari sebuah mobil yang bergerak sepanjang jalan lurus.

Tentukan: (a) jarak total yang ditempuh mobil tersebut, (b) perpindahan total yang ditempuh mobil, (c) kelajuan rata-rata, dan (d) kecepatan rata-rata mobil!
Solusi:
(a) Jarak total adalah luas di bawah grafik v-t:

• Dari 0 sampai 5 s: L1 = ½ (5 s)(20 m/s) = 50 m
• Dari 5 s sampai 8 s: L2 = 3 s/2 (20 m/s + 12 m/s) = 48 m
• Dari 8 s sampai 21 s: L3 = (12 m/s)(13 s + 10 s)/2 = 138 m
• Dari 21 s sampai 24 s: L4 = ½ (3 s)(12 m/s) = 18 m
• Jadi jarak total = luas total = 254 m

(b) Perpindahan total adalah luas di bawah grafik v-t:

• Dari 0 sampai 5 s: L1 = ½ (5 s)(20 m/s) = 50 m
• Dari 5 s sampai 8 s: L2 = 3 s/2 (20 m/s + 12 m/s) = 48 m
• Dari 8 s sampai 21 s: L3 = (12 m/s)(13 s + 10 s)/2 = 138 m
• Dari 21 s sampai 24 s: L4 = ½ (3 s)(-12 m/s) = -18 m
• Jadi perpindahan total = luas total = 218 m

(c) Kelajuan rata-rata = 254 m/24 dtk = 10,58 m/dtk
(d) Kecepatan rata-rata = 218 m/24 dtk = 9,08 m/dtk

Soal 7

Sebuah mobil bergerak dengan kelajuan 80 km/jam di kawasan sekolah. Seorang polisi lalulintas mempercepat sepeda motornya dari keadaan diam tepat setelah pengebut melewatinya dengan percepatan konstan setelah 8 km/jam.s. (a) kapan polisi menangkap pengebut itu? (b) berapa kecepatan berapa motor polisi ketika menangkap pengebut?

 

Solusi:
Persoalan ini lebih sulit karena ada dua benda yang bergerak. Kita ambil posisi awal kedua kendaraan itu sebagai titik asal, dengan arah positif searah dengan gerakan, dan menetapkan t = 0 (titik A) sebagai saat pengebut melewati sepeda motor polisi.
(a) Karena mobil bergerak dengan kecepatan tetap, posisinya xc (pengebut) diberikan olehxc = vot = (80 km/jam)t
                        posisi motor polisi xp diberikan oleh
                                                            xp = ½ at2 = ½(8 km/jam.s)t2
kita dapat menemukan waktu ketika kedua mobil berada pada posisi yang sama dengan mengambil xc = xp dan mencari t:
                        (80 km/jam)t = ½(8 km/jam.s)t2
                                            t = 20 s jadi, polisi dapat menangkap pengemut pada waktu 20 s.

(b) Kecepatan sepeda motor polisi adalahvp = vop + at = 0 + (8 km/jam.s)(20 s) = 160 km/jam

pada saat ini, kelajuan sepeda motor polisi dua kali kelajuan pengebut. Ini pasti  benar karena kecepatan rata-rata sepeda motor polisi adalah separo dari kecepatan akhirnya, dan karena kedua kendaraan menempuh jarak yang sama, maka keduanya harus mempunyai kecepatan rata-rata yang sama. Gambar (4) menunjukkan grafik untuk kedua kendaraan.

 

Page 2

Tentang Fisika-Ok3 (FO3)

Web ini diperuntukkan untuk semua orang kususnya pada peserta didik SMP dan SMA dan mahasiswa fisika yang membutuhkan variasi sumber belajar. Web ini dapat berfungsi sebagai pelengkap dari buku atau materi fisika, soal-soal fisika dan penyelesaiannya, dan soal latihan fisika untuk ulangan dan Ujian Nasional yang telah disediakan oleh guru/dosen di sekolah/kampus. www.fisika-ok3.com yang berisi tentang konsep ilmu fisika.

Kami berusaha untuk menyajikan sebanyak-banyaknya konsep ilmu fisika bagi pembaca, agar web ini dapat bermanfaat bagi pembaca yang mengunjungi web ini. Ini semua kami lakukan agar FO3 untuk mendapat tempat di hati pembaca, sebagai media pencerah bagi kita semua yang cinta akan ilmu pengetahuan Ilmu fisika. Kami juga berharap, kehadiran web ini akan bisa membantu meningkatkan penguasaan serta pengetahuan tentang ilmu Fisika.

Mari kita terus belajar, membaca, dan menerapakan konsep-konsep fisika yang disajikan dalam www.fisika-ok3.com  demi kemajuan bersama, Tuhan memberkati!