Pembahasan Soal Kinematika UTBK

Berikut ini beberapa contoh soal Kinematika yang cukup mudah yang pernah muncul dalam soal Ujian Masuk PTN (SBMPTN)

 

Nomor 1 (SB 2015)

Posisi benda yang bergerak sebagai fungsi parabolik ditunjukkan pada gambar. 

Pada saat t₁ benda …. 

A.      bergerak dengan kecepatan negatif

B.      bergerak diperlambat

C.      berhenti sesaat

D.      bergerak lurus beraturan

E.       bergerak dengan percepatan yang berubah

 

JAWABAN:

Cara mudah memahami soal ini adalah dengan mengingat bahwa untuk menafsirkan kecepatan dari grafik perubahan posisi terhadap waktu cukup kita membuat garis singgung pada persamaan posisi tersebut. Garis singgung yang miring ke kanan seperti ini / menunjukkan kecepatan yang positif, garis singgung yang miring ke kiri seperti ini \ menunjukkan kecepatan negatif dan garis singgung yang datar _ menunjukkan kecepatan = 0 (berhenti). Nah selanjutnya mari kita perhatikan gambar berikut. Garis merah adalah singgung dari grafik.  

Dari gambar terlihat bahwa ketika t = t₁ garis singgungnya mendatar yang  berarti benda berhenti pada saat t = t₁. Sementara itu pada bagian sebelah kiri garis singgungnya memiliki gradien atau kemiringan negatif (berarti kecepatan negatif) dan pada bagian sebelah kanan gradien garis singgungnya positif atau kecepatan benda saat itu adalah positif. Jadi dari grafik ini kita lihat bahwa benda mula-mula bergerak dengan kecepatan negatif lalu diam sejenak pada t1 dan kemudian bergerak dengan kecepatan positif. Jadi jawaban adalah C

 

Nomor 2 (SBMPTN 2013)

Sebuah batu dilempar vertikal ke atas dengan laju awal 30 m/s dari puncak sebuah gedung yang tingginya 80 m. Jika besar percepatan gravitasi 10 m/s² , maka waktu yang diperlukan batu untuk mencapai dasar gedung adalah.…

(A) 12 s                 (C) 9 s

(B) 10 s                 (D) 8 s                   (E) 7 s

 

JAWABAN:

Untuk soal ini kita cukup menerapkan persamaan posisi untuk benda bergerak GLBB pada sumbu Y yaitu :

Y = Vo. t  + ½ a t² + Yo

Selanjutnya kita mensubtitusi nilai V₀ = 30 m/s Y₀ = 80 m dan nilai percepatan adalah a= – g =  –10  m/s²

Y = 30. t  -  5 t² + 80 kita susun ulang  menjadi 

Y = -  5 t² + 30. t  + 80

Selanjutnya batu akan tiba di dasar gedung jika  Y = 0

0 = -  5 t² + 30. t  + 80      Persamaan ini kita sederhanakan

0 = - t² + 6t + 16 kemudian difaktorkan

0 = (-t + 2 ) (t  -  8 ) jadi diperoleh nilai t = -2 sekon dan t = 8 sekon karena tidak ada waktu negatif berarti jawabannya adalah t = 8 sekon (Jawaban D)

 

Nomor 3 (SBMPTN 2014)

Grafik laju sebuah benda yang didorong sebuah gaya di atas lantai horizontal ditunjuka seperti gambar berikut !

Antara t1 dan t2 ….

(A) Benda kehilangan energy kinetic

(B) Benda mendapat tambahan energy potensial

(C) Usaha oleh gaya adalah nol

(D) Usaha oleh gaya bernilai negative

(E) Usaha oleh gaya bernilai positive

 

JAWABAN:

Dari grafik tersebut kita lihat bahwa terjadi peningkatan kecepatan benda dari t₁ ke t₂ sehingga energi kinetic benda juga pasti mengalami pertambahan. 

Ingat ! Energi kinetic adalah energi gerak. Ek = ½ mv² 

Besarnya Ek tergantung pada kecepatan. Makin besar kecepatan maka Ek akan semakin besar. Dengan demikian option A salah.

Option B juga salah karena benda mengalami gerak di lantai horizontal seperti tertulis disoal. Jadi tidak ada perubahan ketinggian atau energi potensialnya tetap

Option C juga salah karena terjadi perubahan energi kinetic menunjukkan bahwa ada usaha yang dilakukan gaya yang bekerja pada benda. Besar usaha yang dilakukan akan sama dengan besarnya perubahan Ek

Option D salah karena dari gambar terlihat V₂ > V₁ jadi Ek₂ > Ek₁ sehingga selisih Ek atau besarnya usaha bernilai positif. Jadi jawaban yang benar adalah E.