10 Contoh Soal Essay Fisika (Kinematika Kerja) Lengkap Jawaban dan Pembahasan

Kinematika merupakan bagian dari ilmu fisika yang membahas tentang gerak. Benda dikatakan bergerak jika benda tersebut mengalami perpindahan posisi. Berikut ini adalah 10 Contoh Soal Essay Fisika (Kinematika Kerja) Lengkap Jawaban dan Pembahasan. Semoga bermanfaat!

1. Grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) berikut ini menginformasikan gerak suatu benda. Kecepatan rata-rata benda dari awal gerak hingga detik ke 18 adalah….

 

 

 

 

Pembahasan:
Kecepatan rata-rata adalah perpindahan dibagi dengan selang waktu. Jika disediakan grafik v terhadap t seperti soal diatas, perpindahan bisa dicari dengan mencari luas di bawah kurva dengan memberi tanda positif jika diatas sumbu t dan tanda negatif untuk dibawah sumbu t. Luas = perpindahan = Luas segitiga + luas trapesium

 

 

 

 

2. Sebuah partikel bergerak dari atas tanah dengan persamaan posisi Y = (−3t2 + 12t + 6 ) meter. Tentukan :
a) Posisi awal partikel
b) Posisi partikel saat t = 1 sekon
c) Kecepatan awal partikel
d) Percepatan partikel
e) Waktu yang diperlukan partikel untuk mencapai titik tertinggi
f) Lama partikel berada di udara
g) Tinggi maksimum yang bisa dicapai partikel

Pembahasan
a) Posisi awal partikel

 

 

b) Posisi partikel saat t = 1 sekon

 

 

c) Kecepatan awal partikel

 

 

 

d) Percepatan partikel. Turunkan persamaan kecepatan untuk mendapatkan persamaan percepatan:

 

 

e) Waktu yang diperlukan partikel untuk mencapai titik tertinggi. Saat mencapai titik tertinggi kecepatan partikel adalah NOL.

 

 

 

f) Lama partikel berada di udara. Partikel berada diudara selama dua kali waktu untuk mencapai titik tertinggi yaitu 4 sekon.
g) Tinggi maksimum yang bisa dicapai partikel. Tinggi maksimum tercapai saat 2 sekon, masukkan ke persamaan posisi.

 

 

3. Sebuah pesawat terbang bergerak ke arah Utara sejauh 13 km kemudianberbelok ke arah Timur sejauh 24 km dan berbelok lagi ke arah Selatan sejauh 3 km. Tentukan perpindahan yang dialami pesawat terbang!

 

 

 

 

 

 

 

Perpindahan pada arah y:
Δy = 13-3 = 10 km
Perpindahan pada arah x:
Δx = 24 km
Sehingga, total perpindahan (resultan gaya):

 

 

R = 26 km
Jadi, perpindahan pesawat terbang adalah sejauh 26 km.

4. Jika massa benda A dan B adalah 4 kg dan 10 kg dan katrol licin, maka tentukan percepatan sistem pada gambar di bawah! (g = 10 m/s2, µk= 0,2)

 

 

 

 

 

 

 

Pembahasan: Dengan menggunakan hukum II Newton:

 

 

 

 

 

 

 

Maka besarnya percepatan dari katrol adalah

 

 

 

 

 

 

5. Setelah 6 s dari keadaan diam, kecepatan benda menjadi 4 m/s. Kemudian, benda bergerak dengan kecepatan konstan. Waktu total, dari waktu diam, yang dibutuhkan benda untuk mencapai jarak total 20 m adalah …..

Pembahasan
Diketahui
t = 6s
v0 = 0m/s
v = 4m/s
x = 20m
penyelesaian
a = v/t
a = 4/6
a= 2/3 m/s2
x = v0t + ½ at2
s = 0 6 + ½ 2/3 62
s = 12 m
v = s/t
t = 12/4
t = 3s
12m = 3s
20m = ?
12/20 = 3/t
t = 5s
Jadi total waktu dari keadaan diam sampai mencapat jarak 20 m adalah 5 detik