Kinematika: latihan soal dengan penyelesaian langkah demi langkah

Latihan soal Kinematika gratis dengan diagram, petunjuk, dan pembahasan lengkap. Nilai baru setiap kali, dalam tiga tingkat: dipercepat, pengereman, lemparan vertikal.

Soal latihan gratisMudah
t (s)v (m/s)9 s6

Sebuah kereta melambat secara beraturan dari 20 m/s menjadi 6 m/s dalam 9 s. Berapa jarak yang ditempuhnya dalam waktu tersebut? Cari s.

v₀ = 20 m/sv = 6 m/st = 9 s
m
Soal berikutnya →
Berlatih Kinematika secara gratisBerlatih Kinematika sekarang5 soal gratis setiap hari. Tanpa kartu kredit.

Yang Anda latih

  1. Mudahdipercepat
  2. Sedangpengereman
  3. Sulitlemparan vertikal

Cara menyelesaikan soal Kinematika

  1. Daftarkan yang Anda ketahui: v₀, v, a, t, dan s, beserta satuannya.
  2. Pilih persamaan yang memuat tiga besaran yang diketahui dan besaran yang dicari.
  3. Pilih satu arah positif dan beri tanda minus pada besaran yang berlawanan arah.
  4. Selesaikan dan periksa bahwa jawabannya masuk akal secara fisis.

Kesalahan umum

  • Lupa mengubah km/jam ke m/s.
  • Melewatkan ½ dalam s = v₀·t + ½·a·t².
  • Memakai percepatan positif untuk pengereman.

Rumus utama

Kecepatan
v = v0 + a·t
Perpindahan
s = v0·t + ½·a·t²
Tanpa waktu
v² = v0² + 2·a·s
Satuan
1 m/s = 3,6 km/h

Pelajari Kinematika dari nol

1Apa itu kinematika

Kinematika menjelaskan bagaimana benda bergerak: seberapa cepat, seberapa jauh, dan berapa lama. Ia tidak menanyakan mengapa benda bergerak. Itu tugas gaya dan hukum Newton.

Dalam topik ini percepatan konstan. Mobil yang bertambah cepat secara teratur, kereta yang mengerem merata, dan batu yang jatuh bebas semuanya bergerak seperti ini.

Percepatan adalah perubahan kecepatan per detik. Jika mobil berubah dari 10 m/s menjadi 13 m/s dalam satu detik, percepatannya 3 m/s² (meter per detik, per detik).

a = (v − v₀) / t

Percepatan negatif berarti benda melambat pada arah positif. Pengereman adalah percepatan negatif.

Tes mandiri Sebuah mobil berubah dari 10 m/s menjadi 16 m/s dalam 3 s dengan laju tetap. Berapa percepatannya?
  1. 18 m/s²
  2. 2 m/s²
  3. 3,3 m/s²
  4. 5,3 m/s²

Jawaban: 2 m/s². a = (v − v₀)/t = (16 − 10)/3 = 2 m/s². Membagi kelajuan akhir saja (16/3 = 5,3) melupakan bahwa mobil sudah bergerak 10 m/s.

2Lima besaran

Setiap soal dalam topik ini memakai beberapa dari lima besaran yang sama. Pelajari dulu simbol dan satuannya.

  • v₀: kecepatan awal, dalam m/s. “Dari diam” berarti v₀ = 0.
  • v: kecepatan akhir, dalam m/s. “Sampai berhenti” berarti v = 0.
  • a: percepatan, dalam m/s². Konstan selama seluruh gerak.
  • t: waktu, dalam s.
  • s: perpindahan (jarak yang ditempuh pada arah positif), dalam m.

Kelajuan sering diberikan dalam km/h. Ubah ke m/s sebelum menghitung:

1 m/s = 3,6 km/h v (m/s) = v (km/h) / 3,6

Pilih satu arah positif, biasanya arah gerak. Besaran yang menunjuk arah sebaliknya diberi tanda minus. Untuk bola yang dilempar ke atas dengan atas sebagai positif, gravitasi memberi a = −9,81 m/s².

Tes mandiri Sebuah mobil melaju 54 km/h. Berapa kelajuannya dalam m/s?
  1. 15 m/s
  2. 194,4 m/s
  3. 5,4 m/s
  4. 54 m/s

Jawaban: 15 m/s. Bagi dengan 3,6: 54/3,6 = 15 m/s. Mengalikan dengan 3,6 (194,4) arahnya salah: kelajuan dalam m/s selalu berupa bilangan lebih kecil daripada kelajuan yang sama dalam km/h.

3Tiga persamaan

Dengan percepatan konstan, tiga persamaan menghubungkan lima besaran:

v = v₀ + a·t
s = v₀·t + ½·a·t²
v² = v₀² + 2·a·s

Setiap persamaan meniadakan satu besaran. Yang pertama tanpa s, yang kedua tanpa v, dan yang ketiga tanpa t. Pilih persamaan yang memuat tiga hal yang Anda ketahui dan satu yang Anda cari.

Grafik kecepatan–waktu menunjukkan mengapa persamaan itu berlaku. Dengan percepatan konstan grafiknya garis lurus, dan luas di bawah garis adalah jarak.

t (s)v (m/s)sav0​vt

Luas bangun ini adalah kelajuan rata-rata dikali waktu: s = ½·(v₀ + v)·t. Bentuk keempat ini berguna bila a tidak diberikan.

Tes mandiri Anda mengetahui v₀, a, dan s, dan ingin mencari v. Waktu tidak diberikan. Persamaan mana yang Anda pakai?
  1. a = (v − v₀)/t
  2. s = v₀·t + ½·a·t²
  3. v = v₀ + a·t
  4. v² = v₀² + 2·a·s

Jawaban: v² = v₀² + 2·a·s. Hanya v² = v₀² + 2·a·s yang memuat v₀, a, s, dan v tanpa t. Persamaan lainnya semua memerlukan waktu, yang tidak Anda miliki.

4Metode ini selangkah demi selangkah

  1. Buat sketsa cepat dan pilih arah positifnya.
  2. Daftar v₀, v, a, t, dan s. Tulis nilai setiap besaran yang diketahui, beserta tandanya, dan tandai yang tidak diketahui.
  3. Ubah km/h ke m/s dan menit ke detik.
  4. Pilih persamaan yang memuat tiga besaran yang diketahui dan besaran yang dicari.
  5. Susun ulang, masukkan angkanya, lalu selesaikan.
  6. Periksa apakah jawabannya masuk akal: mobil yang mengerem tidak bergerak mundur, dan waktu tidak pernah negatif.

Bila gerak memiliki beberapa fase, selesaikan satu per satu. Kecepatan akhir satu fase adalah kecepatan awal fase berikutnya.

5Contoh soal lengkap

Ikuti setiap langkah. Cobalah menebak langkah berikutnya sebelum membukanya.

Contoh soal

Sebuah mobil yang melaju 72 km/h mengerem dengan perlambatan konstan 5 m/s² sampai berhenti. Berapa lama pengereman, dan berapa jarak pengeremannya?

1

Ubah kelajuannya

v₀ = 72 / 3,6 = 20 m/s
2

Daftar besarannya

Anggap arah gerak sebagai positif. Mobil melambat, jadi percepatannya negatif.

v₀ = 20 m/s v = 0 a = −5 m/s²

Yang tidak diketahui adalah t dan s.

3

Cari waktu pengereman

Gunakan v = v₀ + a·t, yang tanpa s.

0 = 20 + (−5)·t ⇒ t = 20 / 5 = 4 s
4

Cari jarak pengereman

Gunakan v² = v₀² + 2·a·s, yang tanpa t, sehingga kesalahan pada waktu tidak terbawa.

0 = 20² + 2·(−5)·s ⇒ s = 400 / 10 = 40 m
5

Periksa jawabannya

t (s)v (m/s)1234102040 m

Luas segitiga adalah ½ · 4 s · 20 m/s = 40 m. Kelajuan rata-ratanya 10 m/s selama 4 s, yang juga memberi 40 m.

Jawaban

Pengereman memakan t = 4 s dan jarak pengeremannya s = 40 m.

6Kesalahan umum

  • Menghitung dengan km/h, bukan m/s. Bagi dengan 3,6 dulu.
  • Melewatkan ½ dalam s = v₀·t + ½·a·t².
  • Memakai percepatan positif untuk pengereman. Jika geraknya positif, pengereman negatif.
  • Lupa tanda minus pada g untuk benda yang dilempar ke atas bila atas positif.
  • Mencampuradukkan v₀ dan v: “dari diam” menetapkan v₀ = 0, “berhenti” menetapkan v = 0.
Tes mandiri Sebuah kereta dorong mulai dari diam dan dipercepat 2 m/s² selama 3 s. Seberapa jauh ia menempuh?
  1. 18 m
  2. 3 m
  3. 6 m
  4. 9 m

Jawaban: 9 m. s = v₀·t + ½·a·t² = 0 + ½ · 2 · 3² = 9 m. Menghilangkan ½ memberi 18 m. 6 m adalah kelajuan akhir a·t dalam m/s, bukan jarak.

7Seperti apa soal ujiannya

  • Mudah: bertambah cepat atau melambat. Cari a, v, atau s dengan satu persamaan, misalnya mobil yang bertambah cepat selama waktu tertentu atau batu yang dijatuhkan dari jembatan.
  • Sedang: pengereman dan lepas landas. Kelajuan dalam km/h, waktu dan jarak pengereman, waktu reaksi sebelum mengerem, atau mobil polisi yang mengejar.
  • Sulit: lemparan vertikal dan gerak bertahap. Bola yang dilempar ke atas dari atap, dua bola yang bertemu, roket, atau perjalanan yang bertambah cepat, melaju tetap, lalu mengerem.

Untuk gerak vertikal, anggap atas positif dan pakai a = −9,81 m/s² selama seluruh penerbangan. Di titik tertinggi kecepatannya 0 sesaat.

Pelajari selangkah demi selangkah di aplikasiPelajari selangkah demi selangkah di aplikasi

Contoh dengan pembahasan

Contoh 1Mudah
t (s)v (m/s)20 s10

Sebuah kereta melambat secara beraturan dari 15 m/s menjadi 10 m/s dalam 20 s. Berapa jarak yang ditempuhnya dalam waktu tersebut? Cari s.

v₀ = 15 m/sv = 10 m/st = 20 s

Tentukan s (m)

Tampilkan petunjuk
  1. Dengan percepatan konstan, kecepatan rata-rata adalah rata-rata kecepatan awal dan akhir.
  2. s = (v₀ + v)/2 · t. Ini adalah luas di bawah grafik v–t.
  3. kecepatan rata-rata = 12,5 m/s.
Tampilkan jawaban dan penyelesaian langkah demi langkah

Motion with constant acceleration: v = v₀ + a·t, s = v₀·t + ½·a·t² and v² = v₀² + 2·a·s. Pick the equation that contains the three things you know and the one you want, and keep the signs consistent with one positive direction.

Kecepatan rata-rata

(v₀ + v)/2 = (15 + 10)/2 = 12,5 m/s

Jarak

s = 12,5·20 = 250 m

Jawaban

s = 250 m
Contoh 2Sedang
a = ?s = 1000 m

Sebuah pesawat memerlukan kecepatan 250 km/h untuk lepas landas dan landasan pacu yang dapat dipakai sepanjang 1000 m. Mulai dari keadaan diam, berapa percepatan konstan a yang diperlukan?

v₀ = 0v = 250 km/hs = 1000 m

Tentukan a (m/s²)

Tampilkan petunjuk
  1. Ubah kelajuan ke m/s: bagi km/h dengan 3,6.
  2. v² = v₀² + 2·a·s dengan v₀ = 0, jadi a = v²/(2s).
  3. v = 69,44 m/s.
Tampilkan jawaban dan penyelesaian langkah demi langkah

Motion with constant acceleration: v = v₀ + a·t, s = v₀·t + ½·a·t² and v² = v₀² + 2·a·s. Pick the equation that contains the three things you know and the one you want, and keep the signs consistent with one positive direction.

Satuan

v = 250/3,6 = 69,44 m/s

Percepatan

a = v²/(2s) = 69,44²/(2·1000) = 2,411 m/s²

Jawaban

a = 2,411 m/s²
Contoh 3Sulit
a = 22 m/s²

Sebuah roket model diluncurkan tegak ke atas dari keadaan diam. Mesinnya memberi percepatan konstan ke atas 22 m/s² selama 2 s, setelah itu mesin mati dan roket bergerak bebas. Abaikan hambatan udara dan gunakan g = 9,81 m/s². Cari ketinggian maksimum hmax yang dicapai roket.

a = 22 m/s²t1 = 2 sg = 9,81 m/s²

Tentukan hmax (m)

Tampilkan petunjuk
  1. Bagi penerbangan: fase bertenaga dengan percepatan a, lalu terbang bebas dengan percepatan −g.
  2. Saat mesin mati: v₁ = a·t₁ dan h₁ = ½·a·t₁².
  3. v₁ = 44 m/s, h₁ = 44 m.
Tampilkan jawaban dan penyelesaian langkah demi langkah

Motion with constant acceleration: v = v₀ + a·t, s = v₀·t + ½·a·t² and v² = v₀² + 2·a·s. Pick the equation that contains the three things you know and the one you want, and keep the signs consistent with one positive direction.

Fase bertenaga

v₁ = 22·2 = 44 m/s
h₁ = ½·22·2² = 44 m

Terbang bebas ke atas

Di puncak kecepatannya nol.

Δh = v₁²/(2g) = 44²/(2·9,81) = 98,67 m
hmax = 44 + 98,67 = 142,7 m

Jawaban

hmax = 142,7 m

Tanya jawab

Apa itu Kinematika?

Kinematika menjelaskan bagaimana benda bergerak: seberapa cepat, seberapa jauh, dan berapa lama. Ia tidak menanyakan mengapa benda bergerak. Itu tugas gaya dan hukum Newton.

Dalam topik ini percepatan konstan. Mobil yang bertambah cepat secara teratur, kereta yang mengerem merata, dan batu yang jatuh bebas semuanya bergerak seperti ini.

Bagaimana cara menyelesaikan soal Kinematika langkah demi langkah?
  1. Daftarkan yang Anda ketahui: v₀, v, a, t, dan s, beserta satuannya.
  2. Pilih persamaan yang memuat tiga besaran yang diketahui dan besaran yang dicari.
  3. Pilih satu arah positif dan beri tanda minus pada besaran yang berlawanan arah.
  4. Selesaikan dan periksa bahwa jawabannya masuk akal secara fisis.
Apa kesalahan yang sering terjadi pada Kinematika?
  • Lupa mengubah km/jam ke m/s.
  • Melewatkan ½ dalam s = v₀·t + ½·a·t².
  • Memakai percepatan positif untuk pengereman.
Apa saja yang dilatih dalam soal Kinematika?
  • Mudah: dipercepat
  • Sedang: pengereman
  • Sulit: lemparan vertikal

Setiap soal memakai nilai baru, sehingga Anda mempelajari metodenya, bukan menghafal jawabannya. Buntu? Buka petunjuk kecil terlebih dahulu, dan penjelasan lengkap hanya jika Anda membutuhkannya.

Cara kerja latihan

  • Setiap soal memakai nilai baru, sehingga Anda mempelajari metodenya, bukan menghafal jawabannya.
  • Buntu? Buka petunjuk kecil terlebih dahulu, dan penjelasan lengkap hanya jika Anda membutuhkannya.
  • Kemajuan, kesalahan, dan soal tersimpan Anda disimpan, sehingga Anda dapat mengulasnya sebelum ujian.

Topik sebelum dan sesudah ini

Lanjutkan dengan

Hukum NewtonGerak proyektil

Kalkulator

Kalkulator kinematika (SUVAT)Kalkulator jatuh bebas (waktu, ketinggian, dan kelajuan saat tumbukan)Kalkulator percepatan (dan kecepatan rata-rata)

Mata kuliah dengan topik ini

DinamikaFisika Dasar untuk TeknikFisika 1: MekanikaSoal latihan AP Physics 1

Topik lain di Fisika

Hukum NewtonGerak melingkarMomentum & tumbukanPegas & bandulHukum Coulomb & medan listrikMedan magnet & induksiGelombang, bunyi & optika

Lembar kerja yang dapat dicetak

Lembar kerja Kinematika dengan jawaban
Berlatih Kinematika secara gratisBerlatih Kinematika sekarang5 soal gratis setiap hari. Tanpa kartu kredit.