fisika kinematika

1.Sebuah helikopter bergerak vertikal ke atas dengan kecepatan 5,5 m/s. Pada ketinggian 105 m dari tanah sebuah paket dijatuhkan dari jendela heli tersebut. Berapa waktu yang diperlukan paket tersebut untuk mencapai tanah?

Jawab:
Diketahui : Y(ketinggian)=105 m
Vo(kecepatan pesawat)=5,5 m/s

Ditanyakan : t(waktu)?
Jawaban : Y= 1/2.g.(t.t)
105=1/2.10.(t.t)
105=5.(t.t)
t.t=105:5
t.t=21 ->(t kuadrat, sama dengan dua puluh satu)
(t = akar dari dua puluh satu)
t=4,582 s
2. Sebuah batu dilempar vertikal ke atas dengan laju 20m/s.
a. Berapa lama batu bergerak ketika ketingginnya 12 meter?
b. Berapa waktu yang diperlukan batu untuk mencapai ketinggian ini?
c. Ada berapa jawabannya? Mengapa demikian?

=JAWAB:
a. t= akar 2h/g
= akar 2x12/10
= akar 2,4
= 1,549 s
b. h= Vo.t-1/2.g.t2
12= 20t-1/2.10.t2
12= 20t-5t2
5t2-20t+12=0
Jadi, a=5
b=-20
c=12
t=(-b±√(b^2-4ac))/2a
= 20±akar -20.-20-4.5.12 / 2.5
= 20± 4akar 10 / 10
t= 2± 4akar 10s
c. ada 2 jawaban
karena yang A, Vo-nya tidak berpengaruh
yang B, Vo-nya berpengaruh
3. Sebuah senapan melontarkan peluru dalam arah horizontal dengan laju 200 m/s dari atas tebing setinggi 30 m di atas danau.Berapakah jangkauan horizontal peluru ketika menyentuh permukaan danau?

JAWAB :
h=h0 + V0.sin alfa.t-1/2 gt2
0=ho-1/2 gt2
0=30-1/2.10.t2
=30-5t2
-30=-5t2
t2= 30/5
= 6
t = akar 6

S= V0.cos alfa.t
= V0.t
= 200 akar 6 m
4. Sebuah batu dijatuhkan dari tebing yang dibawahnya terdapat laut.
Selang 3,4 s kemudian terdengar bunyi batu yang menyentuh permukaan laut.
Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, berapa tinggi tebing?
Diketahui :
• t = 3,4 s
• v = 340 m/s
Ditanyakan :
• Berapa tinggi tebing? (h)
Jawab :
h = t . v
h = 3,4 s . 340 m/s
h = 1156 m
5. Rizal dan Heru bersiap-siap untuk berlari dari posisi start yang sama. Rizal berlari lebih dahulu dengan kecepatan 7,2 km/jam. 2 menit kemudian, Heru berlari dengan kecepatan 18 km/jam. Rizal akan tersusul oleh Heru setelah keduanya menempuh jarak ...

Jawab:
Diket: VRizal = 7,2 km/jam
= 2 m/s
VHeru = 18 km/jam
= 5 m/s
Dit: S saat Heru akan menyusul Rizal ..?
Jawab: SRizal setelah 2 menit = 2x2(60) m
= 2x120 m
= 240 m
VHeru - VRizal = 5 m/s - 2 m/s = 3 m/s
t = 240 m : 3 m/s
= 80 s
Berarti Heru menyusul Rizal pada detik ke 80 setelah ia berlari.
Rizal tersusul Heru = 80 s x 5 m/s
= 400 m (B)

Jadi, Rizal akan tersusul oleh Heru setelah keduanya menempuh jarak 400 m (B)

6.Seseorang meloncat dari lantai empat sebuah gedung yang tingginya 15 meter ke sebuah jala penyelamat. Ketika mencapai jala, maka jala akan mengalami perengangan ke bawah sejauh 1 meter. Berapa percepatan yang dialami orang tadi sejak menyentuh jala hingga berhenti?

Diketahui:
h = 15 meter
Perengangan jala = 1 meter

Jawab :
Vt²= Vo²+2gh
Vt²= 0 + 2.10.15
Vt²= 300
Vt = 10√3 m/s

Vt²= Vo² - 2 as
0 = (10√3)²- 2. a.1
0 = 300 - 2. a.1
2a = 300
a = 150 m/s²
7.Seorang pemain bola basket dapat menggapai tempat yang tingginya 2 m ketika ia berdiri. Dengan laju awal berapa pemain tersebut harus melompat agar dapat menggapai ketinggian 2,4 m?

h= 2,4-2
= 0,4
Vt2 (kuadrat) = V02 (kuadrat) - 2gh
0 = V0 (kuadrat)-2 (10) (0,4)
Vo = akar 8
Vo = 2 akar 2 m/s
8. Sebuah benda melewati titik asal koordinat pada saat t=0 denga kecepatan 21m/s ke kanan. Benda tersebut memiliki percepatan konstan. Setelah 12 menit benda tersebut bergerak ke kiri dengan kecepatan 15 m/s.
a. Hitunglah percepatan benda
b. Tentukan posisi benda saat t=12 s
c. Tentukan perpindahan maksimum benda diukur dari titik asal koordinat dalam selang waktu 12 s tersebut
Jawab:
vt=15 m/s(-15 m/s karena bergerak ke kiri)
vo=21 m/s
t=12 menit(720 sekon)
a. vt=vo+at
-15=21+a.720
-36=720a
a=-1/20 m/s kuadrat

b. s2=vot+1/2at kuadrat
=21.12+1/2.-1/20.12kuadrat
=252-3,6
=248,4 m

c.s maks=s2-s1
=248,4 - 0
=248,4 m
9. Sebuah mobil mula-mula memiliki kecepatan 72 km/jam. Kemudian, mesin mobil dimatikan sehingga mobil berhenti dalam waktu 40 menit. Perlambatan mobil tersebut adalah...

Dik:
v0 = 72 km/jam
vt = 0
t = 40 menit

Dit: a = ?

Jawab:
a =Δv/Δt
a = 0-(72 x 1000/3600)/(40 x 60)
a = -20/2400
a = -0.001 m/s² (E)
10. Sebuah mobil mengalami percepatan sehingga lajunya berubah dari 12 m/s menjadi 25 m/s dalam 6 s.Berapakah percepatan mobil?Berapa jarak yang di tempuh mobil selama selang waktu tersebut?

Dik : V0=12 m/s t=6 s
Vt=25 m/s

Dit : percepatan dan jarak tempuh ?

Jawab :
• Vt = V0 + a.t
• 25 = 12 + a.6
• 25 = 12 + 6a
• 25 - 12 = 6a
• 13 = 6a
• a = 2,5 m/s/s
• s = V0.t + 1/2 a.t.t
• s = 12.6 + 1/2 2,5.6.6
• s = 72 + 45
• s = 117 m
Jadi : Percepatan = 2,5 m/s/s dan jarak tempuh = 117 m
11. Laju lepas landas (take off) sebuah pesawat adalah 30 m/s. Berapakah percepatan pesawat sepanjang landasan jika tepat saat lepas landas pesawat sudah bergerak sepanjang landasan sejauh 150 m? Berapa lama pesawat bergerak sepanjang landasan sampai lepas landas?
Dik : v=30 m/s
S=150 m
Dit :a.)percepatan (a)
b.)waktu (t)
Jawab :
a.)Vt2 = Vo2+2a.Δx
302=02+2a.150
900=300a
a=3 m/s2
b.) a=V:t
3=30:t
t=30 : 3 = 10 s
12. Perlambatan maksimum yang dapat dicapai sebuah mobil pada sebuah jalan yang basah adalah 5 m/s2. Mula-mula mobil bergerak dengan laju 100 m/s. Tentukan jarak minimum untuk menghentikan mobil bila diukur dari tempat rem mulai diinjak. Berapakah waktu tempuh untuk jarak tersebut?

Diketahui :
*) a = -5 m/s2
*) Vo = 100 m/s
*) Vt = 0

Ditanyakan :
a) Berapakah waktu tempuh untuk jarak tersebut?
b) Jarak minimum untuk menghentikan mobil bila diukur dari tempat rem mulai diinjak?

Jawab :
a) Vt = Vo + a.t
0 = 100-5.t
5.t = 100
t = 20 Sekon
Jadi waktu yang ditempuh adalah 20 sekon
b) s = Vo.t + 1/2.a.t2
= 100.20 + 1/2.-5.20.20
= 2000 + (-1000)
= 1000m
Jadi jarak minimum untuk menghentikan mobil adalah 1000 m
Sebuah mobil mula-mula bergerak dengan kecepatan 10 m/s, kemudian dipercepat sebesar 2 m/s2 selama 4 detik. Jarak yang ditempuh mobil selama percepatan tersebut adalah ……

Dik :> V : 10 m/s
a : 2 m/s2
t : 4 detik

Dit :> Jarak yg ditempuh selama percepatan

Jawab :> S = Vo.t + ½.a.t2
= 10.4 + ½.2.16
= 40 + 16
= 56 m
13. Sebuah mobil yang bergerak dengan laju 45 km/jam mengalami perlambatan 0,5 m/s2 hanya dengan melepaskan injakan pada pedal gas.
a.) Hitunglah jarak yang ditempuh mobil sejak pedal gas dilepas hingga berhenti.
b.) Hitunglah waktu yang diperlukan sejak pedal gas dilepas hingga berhenti.
c.) Hitunglah jarak yang ditempuh mobil dalam 1 s dan 4 s pertama sejak pedal gas dilepas.

JAWAB:
Diketahui :
Vo = 45 km/jam = 12,5 m/s
a = -0,5 m/s2
Vt = 0

Ditanya :
a.) S = ?
b.) t = ?
c.) S1 = ? dalam 1 s
d.) S2 = ? dalam 4 s

Jawab :
a.) Vt . Vt =Vo . Vo + 2 . a . S
0 = 12,5 . 12,5 + 2 . (-0,5) . S
0 = 156,25 – S
S = 156,25 m

b.) a = (Vt - Vo) : t
-0,5 = (0 - 12,5) : t
t = 12,5 : 0,5 = 25 s

c.)S1 = Vo . t + 0,5 . a . t . t.
= 12,5 . 1 + 0,5 . (-0,5) . 1 . 1
= 12,5 - 0,25
= 12,25 m

S2 = Vo . t + 0,5 . a . t . t
= 12,5 . 4 + 0,5 . (-0,5) . 4 . 4
= 50 – 4
= 46 m