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.

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.

Soal 5

Sebuah kereta api melaju dengan kecepatan 25 m/s, kemudian direm dengan perlambatan tetap 5 m/s² sampai berhenti. Waktu yang dibutuhkan kereta tersebut untuk berhenti adalah…
A. 0,2 s
B. 5 s
C. 20 s
D. 30 s
E. 125 s

Jawaban: B
Pembahasan:
Diketahui
v₀ = 25 m/s
vₜ = 0 (berhenti)
a = −5 m/s² (diperlambat, jadi negatif)
Ditanyakan
Waktu sampai berhenti (t)
Rumus
vₜ = v₀ + a × t
Langkah penyelesaian
0 = 25 + (−5) × t
5t = 25
t = 5 s
Kesalahan umum: Kamu akan mendapatkan opsi E (125 s) jika mengalikan 25 × 5, padahal yang benar adalah membaginya. Sedangkan Opsi A (0,2 s) diperoleh dari membagi terbalik (5 ÷ 25).

Soal 6

Mobil yang dikendarai ibu melaju dengan kecepatan 20 m/s. Ibu melihat ada rintangan di depan, tetapi baru menginjak rem setelah 0,5 s (waktu reaksi), dan selama itu mobil ibu tetap melaju dengan kecepatan 20 m/s. Setelah itu mobil direm dengan perlambatan tetap 5 m/s² sampai berhenti. Jarak total yang ditempuh mobil sejak ibu melihat rintangan sampai berhenti adalah…
A. 10 m
B. 40 m
C. 45 m
D. 50 m
E. 60 m

Jawaban: D
Pembahasan:
Diketahui
v = 20 m/s
Waktu reaksi = 0,5 s (kecepatan tetap)
a = −5 m/s², vₜ = 0 setelah pengereman
Ditanyakan
Jarak total sejak melihat rintangan sampai berhenti
Rumus
Tahap 1 (GLB): s₁ = v × t
Tahap 2 (GLBB): vₜ² = v₀² + 2 × a × s₂
Langkah penyelesaian
Tahap 1: s₁ = 20 × 0,5 = 10 m
Tahap 2: 0 = 20² + 2 × (−5) × s₂
0 = 400 − 10 × s₂
s₂ = 40 m
Total = s₁ + s₂ = 10 + 40 = 50 m
Kesalahan umum: Jika menjawab opsi B (40 m), artinya yang kamu hitung adalah jarak pengereman saja tanpa jarak saat waktu reaksi. Padahal, mobil tidak langsung melambat saat ibu melihat bahaya. Soal ini menggabungkan GLB dan GLBB, sehingga kamu perlu mengerjakan per tahap.

Soal 7

Mobil Anna melaju dengan kecepatan tetap 10 m/s melewati sebuah titik. Pada saat yang sama, mobil Bertha mulai bergerak dari keadaan diam di titik tersebut dengan percepatan tetap 2 m/s² searah dengan mobil Anna. Mobil Bertha akan menyusul mobil Anna setelah…
A. 5 s
B. 10 s
C. 15 s
D. 20 s
E. 25 s

Jawaban: B
Pembahasan:
Diketahui
Mobil Anna: GLB dengan v = 10 m/s
Mobil Bertha: GLBB dengan v₀ = 0 dan a = 2 m/s²
Keduanya mulai dari titik yang sama pada waktu yang sama
Ditanyakan
Waktu Bertha menyusul Anna (t)
Rumus
sₐ = v × t
s_b = v₀ × t + ½ × a × t²
Saat menyusul: sₐ = s_b
Langkah penyelesaian
10 × t = ½ × 2 × t²
10t = t²
t² − 10t = 0
t(t − 10) = 0
t = 0 (saat awal) atau t = 10 s
Untuk memastikannya, cek kembali: sₐ = 10 × 10 = 100 m, s_b = ½ × 2 × 10² = 100 m ✓
Kesalahan umum: Jika kamu memilih opsi A (5 s), itu adalah waktu saat kecepatan kedua mobil sama (vᵦ = 2 × 5 = 10 m/s). Kecepatan sama tidak berarti posisinya juga sama. Pada t = 5 s, mobil Anna sudah di 50 m, sedangkan mobil Bertha baru di 25 m. Yang menentukan penyusulan adalah kesamaan posisi.

Kesalahan Umum Saat Mengerjakan Soal Kinematika Gerak Lurus

1. Lupa Mengkonversi Satuan

Kesalahan yang sering terjadi ketika dihadapkan dengan soal kinematika adalah lupa mengubah satuan. Pada soal, disebutkan kecepatan dalam km/jam namun waktunya dalam menit atau detik sehingga jika langsung dikalikan hasilnya salah.

Contohnya, truk melaju 72km/jam selama 10 menit. Untuk menghitung jarak tempuh, kamu perlu mengkonversi satuan waktu ‘menit’ menjadi ‘jam’, kemudian memasukkannya ke dalam rumus s=vxt.

2. Tertukar Antara Jarak dan Perpindahan

Jangan lupa dengan konsep bahwa jarak adalah panjang seluruh lintasan yang dilalui (besaran skalar), sedangkan perpindahan adalah selisih posisi awal dan akhir beserta arahnya (besaran vektor). Jika kamu salah menentukan, maka kesalahan tersebut bisa berlanjut ke rumus berikutnya.

Contoh: Rute dari rumah Nining ke sekolah ditempuh dengan berjalan 400 m ke timur, lalu putar balik 150 m ke barat.
Jarak = 400 + 150 = 550 m
Perpindahan = 400 – 150 = 250 m ke timur

3. Bingung Memilih Rumus GLBB

Soal terkait GLBB biasanya lebih kompleks dibandingkan soal GLB. Tidak mengherankan jika ada yang salah memasukkan rumus, apalagi jika pada soal diberi pengecoh untuk menjebak.

Untuk mengantisipasinya, kamu bisa mengingat prinsip berikut:

Jika pada soal tidak disebut jarak (s), gunakan vₜ = v₀ + a × t
Jika pada soal tidak disebut kecepatan akhir (vₜ), gunakan s = v₀ × t + ½ × a × t²
Jika pada soal tidak disebut waktu (t), gunakan vₜ² = v₀² + 2 × a × s

Jangan lupa bahwa rumus GLBB hanya berlaku jika percepatannya konstan. Apabila percepatannya berubah-ubah, maka gerak harus kamu pecah menjadi beberapa bagian untuk dihitung satu per satu.

4. Salah Tanda pada Percepatan Ketika Benda Diperlambat

Saat benda direm, percepatannya bernilai negatif. Jadi, jangan menuliskannya positif hanya karena pada soal disebut “perlambatan 8 m/s²”. Selain itu, percepatan juga akan negatif jika arahnya berlawanan dengan sumbu positif yang ditetapkan.

5. Salah Membaca Kata Kunci “Berhenti” dan “Dari Diam”

Jangan salah mengartikan kata yang ada pada soal, ya. Jika kamu menemukan kalimat “mulai bergerak dari diam” artinya kecepatan awalnya adalah nol (v₀ = 0). Jika kamu menemukan kalimat “direm sampai berhenti”, artinya kecepatan akhirnya adalah nol (vₜ = 0).

Penutup

Belajar tentang kinematika mungkin akan terasa sulit jika belum paham konsepnya dan jarang latihan. Namun, dengan terus mengerjakan contoh soal latihan kinematika gerak lurus, kamu akan terbiasa dan merasa bahwa materi tersebut tidak sesulit yang dibayangkan.

Jika tertarik mendalami materi kinematika dan materi fisika yang lain, ada banyak referensi di blog Mamikos yang bisa kamu manfaatkan. Selamat belajar, ya!

FAQ

---

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta