7 Contoh Soal Latihan Kinematika Gerak Lurus beserta Pembahasannya

Menghadapi materi tentang kinematika ternyata tidak cukup hanya hafal seluruh teori. Kamu perlu memperdalam pemahaman dengan berbagai contoh soal latihan kinematika gerak lurus.

Pada artikel ini, ada berbagai berbagai macam soal terkait kinematika dengan tingkat kesulitan bervariasi yang dapat kamu jadikan referensi belajar.

Contoh Soal Latihan Kinematika Gerak Lurus

Sebelum mengerjakan contoh-contoh soal terkait kinematika gerak lurus, kamu perlu memahami konsepnya terlebih dahulu.

Gerak lurus merupakan gerak dengan lintasan berupa garis lurus. Gerak tersebut dikelompokkan menjadi beberapa kategori, seperti gerak lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB).

Saat mempelajari gerak lurus, kamu akan menemukan istilah jarak vs perpindahan, serta kelajuan vs kecepatan yang sering membuat siswa bingung hingga salah menentukan rumus untuk mengerjakan soal.

Jarak termasuk besaran skalar (hanya memiliki nilai) merupakan panjang lintasan yang ditempuh suatu benda. Perpindahan termasuk besaran vektor merupakan perubahan posisi suatu benda.

Cara mencari jarak cukup mudah yaitu dengan menjumlahkan panjang lintasan yang sudah dilewati benda, sedangkan untuk mencari perpindahan, kamu perlu memastikan posisi awal-akhir benda beserta arahnya.

Kelajuan adalah besaran skalar (jarak/waktu) yang nilainya selalu positif merupakan cepat lambatnya perubahan jarak terhadap waktu. Di sisi lain, kecepatan adalah besaran vektor (perpindahan/waktu) yang bisa bernilai positif atau negatif merupakan cepat lambatnya perubahan kedudukan benda terhadap waktu.

Baca Juga :

Kumpulan Contoh Soal Kinematika dan Jawabannya, Pilihan Ganda dan Essay

Ringkasan Rumus Kinematika Gerak Lurus

Rumus tentang kinematika gerak lurus terdiri dari rumus GLB dan tiga rumus GLBB. Untuk memudahkan belajar dan mengerjakan soal-soal terkait materi tersebut, pahami rumus-rumus berikut:

Rumus Dasar
v = Δs ÷ Δt
a = Δv ÷ Δt

Gerak Lurus Beraturan (GLB), kecepatan tetap dan a = 0
s = v × t

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB), percepatan tetap
vₜ = v₀ + a × t
s = v₀ × t + ½ × a × t²
vₜ² = v₀² + 2 × a × s

Gerak jatuh bebas (v₀ = 0)
vₜ = g × t
h = ½ × g × t²
vₜ² = 2 × g × h

Gerak vertikal ke atas
vₜ = v₀ − g × t
h = v₀ × t − ½ × g × t²
Tinggi maksimum: h = v₀² ÷ (2 × g)
Waktu mencapai puncak: t = v₀ ÷ g

Keterangan:

s = jarak atau perpindahan (m)
v₀ = kecepatan awal (m/s)
vₜ = kecepatan akhir (m/s)
a = percepatan (m/s²), bernilai negatif jika diperlambat
t = waktu (s)
g = percepatan gravitasi, sekitar 10 m/s² atau 9,8 m/s²
h = ketinggian (m)

Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Gerak lurus beraturan merupakan gerak suatu benda yang memiliki kecepatan tetap dengan lintasan berupa garis lurus. Dengan demikian, besar dan arah kecepatan benda tersebut tidak berubah sehingga percepatannya sama dengan nol (a=0).

Rumus Gerak Lurus Beraturan (GLB)
s = v × t

Pada grafik v–t, GLB terlihat sebagai garis lurus mendatar, dan jarak tempuhnya sama dengan luas persegi panjang di bawah garis tersebut. Uji pemahamanmu dengan soal gerak lurus berikut ini.

Soal 1

Seorang pengemudi ojek online yang sedang mengantar penumpang melaju dengan kecepatan tetap 36 km/jam selama 15 menit. Jarak yang ditempuh adalah…
A. 5,4 km
B. 9 km
C. 36 km
D. 54 km
E. 540 km

Jawaban: B
Pembahasan:
Diketahui
v = 36 km/jam = 10 m/s
t = 15 menit = 900 s
Ditanyakan
Jarak tempuh (s)
Rumus
s = v × t
Langkah penyelesaian
s = 10 × 900 = 9.000 m
s = 9.000 m = 9 km
Waspada dengan jebakan pada opsi E yang akan kamu dapat kalau 36 dikali 15 tanpa konversi satuan. Sedangkan opsi A akan kamu peroleh jika 15 menit ditulis sebagai 0,15 jam, padahal 15 menit = 0,25 jam.

Soal 2

Truk P berangkat dari kota X menuju kota Y dengan kecepatan tetap 60 km/jam. Pada saat yang sama, truk Q berangkat dari kota Y menuju kota X dengan kecepatan tetap 40 km/jam. Jarak kota X dan Y adalah 150 km. Kedua truk bertemu pada jarak … dari kota X.
A. 90 km
B. 75 km
C. 60 km
D. 80 km
E. 100 km

Jawaban: A
Pembahasan:
Diketahui
vₚ = 60 km/jam, vQ = 40 km/jam
Jarak X-Y = 150 km
Berangkat bersamaan, arah berlawanan
Ditanyakan
Jarak titik pertemuan dari kota X (sₚ)
Rumus
sₚ + sQ = 150
sₚ = vₚ × t dan sQ = vQ × t
Langkah penyelesaian
(60 × t) + (40 × t) = 150
100t = 150, maka t = 1,5 jam
sₚ = 60 × 1,5 = 90 km
Periksa kembali: sQ = 40 × 1,5 = 60 km, dan 90 + 60 = 150 km
Kesalahan umum: Opsi B (75 km) muncul jika kamu mengira truk bertemu di tengah jalan. Padahal truk yang lebih cepat menempuh jarak lebih jauh, sehingga titik temu bergeser mendekati kota tujuannya.

Soal 3

Sebuah bus antarprovinsi menempuh rute sejauh 120 km. Separuh jarak pertama ditempuh dengan kecepatan tetap 40 km/jam, dan separuh jarak sisanya ditempuh dengan kecepatan tetap 60 km/jam. Kecepatan rata-rata bus selama seluruh perjalanan adalah…
A. 40 km/jam
B. 45 km/jam
C. 48 km/jam
D. 50 km/jam
E. 55 km/jam

Jawaban: C
Pembahasan:
Diketahui
s total = 120 km, tiap separuh = 60 km
v₁ = 40 km/jam, v₂ = 60 km/jam
Ditanyakan
Kecepatan rata-rata (v̄)
Rumus
v̄ = s total ÷ t total
t = s ÷ v
Langkah penyelesaian
t₁ = 60 ÷ 40 = 1,5 jam
t₂ = 60 ÷ 60 = 1 jam
t total = 1,5 + 1 = 2,5 jam
v̄ = 120 ÷ 2,5 = 48 km/jam
Kesalahan umum: Jawaban D (50) diperoleh dari rata-rata biasa (40 + 60) ÷ 2. Cara itu hanya benar kalau waktu tempuh kedua bagian sama. Tapi, pada soal jaraknya yang sama, sehingga bus lebih lama berada di kecepatan rendah dan hasilnya lebih kecil dari 50.

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Gerak lurus berubah beraturan merupakan gerak dengan percepatan tetap di lintasan lurus. Jika kecepatan bertambah, benda mengalami GLBB dipercepat (a positif). Namun, jika kecepatan berkurang, benda mengalami GLBB diperlambat (a negatif).

Pada contoh soal latihan kinematika gerak lurus, biasanya juga akan ada kasus kombinasi dua benda yang membutuhkan analisis lebih mendalam. Misalnya soal terkait berpapasan (arah berlawanan) dan soal menyusul (arah sama) dengan selisih waktu keberangkatan.

Rumus Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
Percepatan: a = Δv ÷ Δt
Kecepatan akhir: vₜ = v₀ + a × t
Jarak tempuh: s = v₀ × t + ½ × a × t²
Tanpa waktu: vₜ² = v₀² + 2 × a × s

GLBB pada Gerak Jatuh Bebas (v₀ = 0, a = g)
vₜ = g × t
h = ½ × g × t²
vₜ² = 2 × g × h

GLBB pada Gerak Vertikal ke Atas
vₜ = v₀ − g × t
h = v₀ × t − ½ × g × t²
Tinggi maksimum: h = v₀² ÷ (2 × g)
Waktu mencapai puncak: t = v₀ ÷ g

Pada grafik v-t, jarak yang ditempuh sama dengan luas bidang arsiran di bawah garis, yang berbentuk trapesium jika kecepatan awal tidak nol. Coba kerjakan contoh soal latihan kinematika gerak lurus GLBB berikut ini.

Soal 4

Motor yang dikendarai ayah mulai bergerak dari keadaan diam dengan percepatan tetap 2 m/s². Jarak yang ditempuh motor ayah setelah bergerak selama 10 s adalah…
A. 20 m
B. 40 m
C. 100 m
D. 120 m
E. 200 m

Jawaban: C
Pembahasan:
Diketahui
v₀ = 0 (mulai dari diam)
a = 2 m/s²
t = 10 s
Ditanyakan
Jarak tempuh (s)
Rumus
s = v₀ × t + ½ × a × t²
Langkah penyelesaian
s = (0 × 10) + ½ × 2 × 10²
s = ½ × 2 × 100
s = 100 m
Kesalahan umum: Opsi A (20 m) merupakan nilai kecepatan akhir (vₜ = a × t = 20 m/s), bukan jarak. Opsi E (200 m) muncul jika kamu lupa mengalikan dengan ½.