Rangkuman Materi Gerak Benda Kelas 8 Tingkat SMP

Gerak merupakan perubahan tempat kedudukan suatu benda dari titik acuannya atau dapat dikatakan bahwa sebuah benda dikatakan bergerak apabila benda itu berpindah kedudukan terhadap benda lainnya baik perubahan kedudukan yang mejauhi maupun yang mendekati. Titik acuan adalah suatu titik awal pengukuran perubahan kedudukan benda, sedangkan titik-titik yang dilalui oleh suatu benda pada saat bergerak disebut dengan lintasan. Bentuk lintasan bisa berupa lintasan lurus, melingkar, parabola, dan tidak beraturan.

Jarak Dan Perpindahan

Jarak adalah panjang seluruh lintasan yang ditempuh oleh benda pada saat bergerak, sedangkan perpindahan adalah selisih jarak benda bergerak dari kedudukan awal ke kedudukan akhir. Besaran untuk jarak adalah skalar dan besaran untuk perpindahan adalah vektor.

Kecepatan, Percepatan, Dan Kelajuan

Kecepatan

Kecepatan adalah kemampuan untuk menghitung perpindahan gerak yang ditempuh benda tiap satuan waktu. Besarannya berupa vektor. Kecepatan dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

 = kecepatan (km/jam atau m/s)

Δs = perpindahan (m)

t = waktu (s)

Besarnya perubahan perpindahan benda dalam selang waktu (perubahan waktu) tertentu disebut dengan kecepatan rata-rata, dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

 = kecepatan rata-rata (m/s)

Δs = perubahan perpindahan (m)

Δt = selang waktu (s)

Percepatan

Percepatan adalah perubahan kecepatan pada setiap waktu tertentu. Besaran percepatan adalah vektor. Percepatan bernilai posistif apabila kecepatan benda bertambah dalam selang waktu tertentu dan bernilai negatif apabila kecepatan benda berkurang dalam selang waktu tertentu. Percepatan dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

a = percepatan (m/s² )

v = kecepatan (m/s)

t = waktu (s)

Besarnya perubahan kecepatan pada setiap waktu tertentu disebut percepatan rata-rata. Dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

 = percepatan rata-rata (m/s² )

Δv = perubahan kecepatan (m/s)

Δt = perubahan waktu tempuh (s)

Kelajuan

Kelajuan adalah kemampuan suatu benda bergerak dalam menempuh jarak tertentu pada setiap satuan waktu. Besaran kelajuan sama dengan kecepatan yaitu skalar. Kelajuan dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

v = kelajuan (m/s)

s = jarak (m)

t = waktu (s)

Besarnya jarak total yang ditempuh benda selama melalui lintasan dalam waktu tertentu (waktu tempuh total) disebut dengan kelajuan rata-rata, dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

 = kelajuan rata-rata (m/s)

∑s = jarak total (m)

∑t = waktu tempuh total (s)

Gerak Lurus

Gerak lurus adalah gerak suatu benda yang lintasannya berupa garis lurus. Berdasarkan lintasannya gerak lurus dibagi menjadi dua jenis yaitu:

1. Gerak lurus beraturan (GLB): gerak benda pada lintasan garis lurus dengan kecepatan tetap/ konstan pada setiap waktunya karena tidak mengalami percepatan.
   Kecepatan = v = tetap
   Perecepatan = a = 0
   Dapat diperlihatkan pada grafik di bawah ini:
   
   sumber gambar : kompas
   Untuk mendeteksi atau mencatat gerak lurus beraturan digunakan alat yang disebut dengan ticker timer. Rumus yang sesuai untuk menghitung GLB adalah:
   
   Keterangan:
   v = kecepatan (m/s)
   s = jarak (m)
   t = waktu (s)Contoh GLB pada kehidupan sehari-hari yaitu:
   Gerak kereta api selama di lintasan dengan kecepatan tetap/ konstan.

2. Gerak lurus berubah beraturan (GLBB): gerak benda pada lintasan garis lurus yang kecepatannya mengalami perubahan secara tetap dalam waktu tertentu.
   Kecepatan = v = berubah
   Percepatan = a = tetap/ konstan
   Dapat diperlihatkan pada grafik di bawah ini:
   
   Sumber gambar : fisikazone.com
   a. benda mengalami percepatan
   b. benda mengalami perlambatan
   Rumus yang sesuai untuk menghitung GLBB adalah:
   Keterangan:
   v₀ = kecepatan awal (m/s)
   v = kecepatan setelah waktu tertentu (m/s)
   s = jarak (m)
   t = waktu (s)
   a = percepatan/ perlambatan (m/s² )Contoh GLBB pada kehidupan sehari-hari, yaitu:
   1. Percepatan: mobil yang dipercepat dengan menginjak pedal gas
   2. Perlambatan: mobil yang diperlambat dengan menginjak pedal rem

Contoh Soal & Pembahasan Gerak Benda Kelas VIII Tingkat SMP

1. 2,0 km
2. 3,2 km
3. 3,6 km
4. 4,0 km

PEMBAHASAN :
Diketahui:
Kecepatan (v) = 6 m/s
Waktu (t) = 10 menit = 600 sekon
menentukan jarak yang ditempuh adik
s = v. t
s = 6 m/s. 600 sekon = 3.600 m = 3,6 km
Jawaban C

1. Bola tenis menggelinding di atas tanah
2. Ayah bersepeda menuruni jalan turunan
3. Es meluncur di papan yang menurun
4. Bola menggelinding dipuncak bukit ke lembah

PEMBAHASAN :
Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) diperlambat jika benda bergerak pada lintasan lurus dengan kecepatan yang berkurang.  Bola tenis yang menggelinding di atas tanah lama kelamaan akan berhenti. Contoh tersebut merupakan contoh GLBB diperlambat karena kecepatan benda akan berkurang.
Jawaban A

1. 15 km/jam
2. 20 km/jam
3. 25 km/jam
4. 30 km/jam

PEMBAHASAN :
Menentukan kelajuan rata-rata menggunakan rumus


Jawaban B

1. 1 m/s²
2. 2 m/s²
3. 3 m/s²
4. 4 m/s²

PEMBAHASAN :
Diketahui:
v_o = 0
v_t = 10 m/s
t = 10 s
Menentukan percepatan mobil

Jawaban A

1. 06.35
2. 06.40
3. 06.45
4. 06.50

PEMBAHASAN :
Diketahui:
s = 1,5 km = 1500 m
v = 1 m/s
menentukan waktu yang ditempuh Andi
v = s/t

Maka andi harus berangkat paling lambat 25 menit sebelum gerbang sekolah di tutup pukul 07.00 yaitu berangkat pada pukul 06.35
Jawaban A

1. 5 m/s
2. 6 m/s
3. 7 m/s
4. 8 m/s

PEMBAHASAN :
Diketahui:
Jarak yang ditempuh (s) = 9 km = 9.000 m
Waktu (t) = 30 menit = 30 x 60 sekon = 1.800 sekon
Menentukan kelajuan

Jawaban A

1. 115m
2. 130 m
3. 145 m
4. 150 m

PEMBAHASAN :
Diketahui:
Kecepatan (v) = 5 m/s
Waktu (t) = 30 detik

s = v. t = 5 m/s. 30 s = 150 m
Maka setelah 30 detik pelari akan mengalami perubahan kedudukan 150 meter
Jawaban D

PEMBAHASAN :
Diketahui:
v_o = 10 m/s
v_t = 0
t = 5 detik
Menentukan perlambatan (a)
v_t = v_o + at
0 = 10 + a. 5
-10 = 5a
a = -10/5 = -2 m/s²
Tanda negatif artinya mobil mengalami perlambatan. Sedangkan nilai percepatannya a = 2 m/s²
Jawaban D

PEMBAHASAN 
Diketahui:
v_o = 0
a = 0,2 m/s²
t = 10 s
Menentukan jarak yang ditempuh
s = v_o.t + ½at²
s = 0. 10 + ½.0,6.(10)²
s = 10 meter
Jawaban B

1. 2 meter
2. 3,5 meter
3. 4,5 meter
4. 6 meter

PEMBAHASAN :
Diketahui :
v_o = 3 m/s
v_t = 0
t = 3 detik
Menentukan jarak yang ditempuh selama pengereman
s = v_o.t + ½ at² (dengan a = (v_t – v_o)/t)
s = v_o.t + ½ ((v_t – v_o)/t)t²
s = v_o.t + ½v_t.t – ½v_o.t
s = v_o.t – ½v_o.t + ½v_t.t
s = ½v_o.t + ½v_t.t
s = ½(v_o + v_t)t
s = ½(3 m/s + 0) 3 s
s = 4,5 meter
Jawaban C

1. Gerak lurus beraturan
2. Gerak lurus berubah beraturan
3. GLBB diperlambat
4. GLBB dipercepat

PEMBAHASAN :
Jenis-jenis gerak benda sebagai berikut:

1. Gerak lurus beraturan, ciri-cirinya adalah jarak antar titik sama sehingga waktu tidak berubah. Maka kecepatan dan waktu tetap sedangkan percepatan = 0.
2. Gerak lurus berubah beraturan, ciri-cirinya adalah jarak antar titik berubah-ubah (rapat-renggang/renggang-rapat) secara teratur atau kecepatan berubah tapi percepatan tetap.
3. GLBB diperlambat, ciri-cirinya adalah jarak antar titik dari rapat ke renggang, waktu berubah dari kecil ke besar sehingga kecepatan berubah semakin lambat.
4. GLBB dipercepat, ciri-cirinya adalah jarak antar titik dari renggang ke rapat, dan waktu berubah dari besar ke kecilsehingga kecepatan berubah semakin cepat.

Maka jawaban yang tetap adalah gerak lurus beraturan (GLB)
Jawaban A

1. 10.00 WIB
2. 11.00 WIB
3. 12.00 WIB
4. 13.00 WIB

PEMBAHASAN :
Diketahui:
Lama perjalanan = 3 jam
Waktu pemberangkatan = 09.00 WIB
Menentukan waktu tiba siswa study tour:
Waktu tiba = lama perjalanan + waktu pemberangkatan = 3 jam + 09.00 WIB = 12.00 WIB
Maka para siswa study tour akan tiba pukul 12.00 WIB
Jawaban C

PEMBAHASAN :
Dalam gerak lurus beraturan (GLB) terdapat tiga jenis grafik, yaitu:

1. Grafik hubungan jarak dan waktu
   
2. Grafik hubungan kecepatan dan waktu
   
3. Grafik hubungan percepatan dan waktu
   

Maka jawaban yang tidak sesuai adalah grafik pada pilihan A
Jawaban B

1. Mobil X
2. Mobil Y
3. Mobil Z
4. Mobil X dan Z

PEMBAHASAN :
Diketahui:
Waktu tempuh mobil (t) = 30 menit = 0,5 jam
Jarak tempuh mobil X (s_X ) = 20 km
Jarak tempuh mobil Y (s_Y )= 30 km
Jarak tempuh mobil Z (s_Z ) = 15 km

Rumus untuk menghitung kecepatan adalah:

Kecepatan mobil X:

Kecepatan mobil Y:

Kecapatan mobil Z:

Mobil yang bergerak lebih cepat adalah mobil Y
Jawaban A

1. 1 dan 2
2. 2 dan 4
3. 1 dan 3
4. 2 dan 3

PEMBAHASAN :
Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak benda pada lintasan garis lurus yang kecepatannya mengalami perubahan secara tetap dalam waktu tertentu.

Kecepatan = v = berubah

Percepatan = a = tetap/ konstan

GLBB mengalami perlambatan bila kecepatan berkurang, sedangkan GLBB mengalami percepatan bila kecepatan bertambah.

Berikut ini adalah pernyataan-pernyataan mengenai benda bergerak:

1. Bola digelindingkan di bidang yang miring → gerak bola akan semakin cepat, GLBB dipercepat
2. Bola dilempar tegak lurus ke atas → gerak bola akan semakin lambat, GLBB diperlambat
3. Bola dijatuhkan dari atas gedung → gerak bola akan semakin cepat, GLBB dipercepat
4. Bola digelindingkan di atas lapangan yang datar → gerak bola akan semakin lambat, GLBB diperlambat

Maka jawaban yang tepat adalah pernyataan 2 dan 4
Jawaban B

1. Gambar I: GLBB dipercepat
   Gambar II: GLBB diperlambat
2. Gambar I: GLBB diperlambat
   Gambar II: GLBB dipercepat
3. Gambar I: GLB dipercepat
   Gambar II: GLB diperlambat
4. Gambar I: GLB diperlambat
   Gambar II: GLB dipercepat

PEMBAHASAN :
Gambar I memperlihatkan kelapa jatuh dari pohonnya sehingga gerak kelapa akan semakin cepat → GLBB dipercepat

Gambar II memperlihatkan bola dilempar tegak lurus ke atas sehingga gerak bola akan semakin lambat → GLBB diperlambat
Jawaban A

1. Mobil derek bergerak terhadap mobil kijang
2. Mobil derek bergerak terhadap ruko
3. Ruko tidak bergerak terhadap mobil derek
4. Mobil kijang tidak bergerak terhadap ruko

PEMBAHASAN :
Menurut konsep ilmu fisika sebuah benda bergerak apabila benda tersebut berpindah kedudukan dari titik acuannya baik menjauhi ataupun mendekati. Titik acuan adalah suatu titik awal pengukuran perubahan kedudukan benda, sedangkan titik-titik yang dilalui oleh suatu benda pada saat bergerak disebut dengan lintasan. Pada keterangan di atas titik acuannya adalah sebuah ruko.
Jawaban B

1. Gerak lurus beraturan
2. Gerak lurus berubah beraturan diperlambat
3. Gerak lurus berubah beraturan diperlambat kemudian dipercepat
4. Gerak lurus berubah beraturan dipercepat

PEMBAHASAN :
Jarak titik-titik pada ticker timer semakin lama semakin merenggang. Hal ini memperlihatkan kendaraan tersebut bergerak dipercepat secara GLBB.
Jawaban D

1. 15 menit
2. 20 menit
3. 25 menit
4. 30 menit

PEMBAHASAN :
Rumus kecepatan sebagai berikut:

Diketahui:
Jarak tempuh = s = 5 km
Kecepatan tetap = v = 20 km/jam

Untuk menghitung waktu sebagai berikut:

Jawaban A

1. 10 km/jam
2. 20 km/jam
3. 30 km/jam
4. 40 km/jam

PEMBAHASAN :
Diketahui:
Waktu tempuh = t = 07.00 WIB – 09.00 WIB = 2 jam
Jarak tempuh = s = 60 km
Untuk menghitung kelajuan rata-rata sebagai berikut:

Jawaban C

1. 350 m
2. 450 m
3. 550 m
4. 650 m

PEMBAHASAN :
Diketahui:
Kecepatan = v = 30 m/s
Waktu tempuh = t = 15 detik (sekon)

Menentukan jarak tempuh sebagai berikut:
s = v x t
s = 30 m/s x 15 sekon
s = 450 m
Jawaban B

1. Gerak semu
2. Gerak melingkar beraturan
3. Gerak melingkar tidak beraturan
4. Gerak relatif

PEMBAHASAN :
Gerak relatif adalah gerak benda yang sifatnya bergantung dari posisi pengamatan atau titik acuan yang ditentukan. Seperti pada pernyataan di atas Rani sebagai titik acuan, maka yang bergerak adalah Dani. Jika Dani sebagai titik acuan, maka yang bergerak adalah Rani.
Jawaban D

1. 3 m/s²
2. 4 m/s²
3. 5 m/s²
4. 6 m/s²

PEMBAHASAN :
Diketahui:
V₀ = 108 km/jam = 30 m/s
V_t = 0 km/jam = 0 m/s
Δt = 6 sekon
Maka perubahan kecepatan mobil dapat dihitung sebagai berikut:

Jawaban C

1. 90 m
2. 120 m
3. 80 m
4. 60 m

PEMBAHASAN :
Diketahui:
V = 6 m/s
t = 15 s
Maka jarak tempuh sepeda dapat dihitung sebagai berikut:
s = v . t
s = 6 . 15
s = 90 m
Jawaban C

1. Matahari dan benda-benda langit seolah-olah bergerak
2. Jatuhnya buah-buahan dari pohonnya
3. Gerakan jarum jam analog
4. Gerakan mobil di jalan raya

PEMBAHASAN :
Gerak semu adalah gerakan benda yang sifatnya seolah-olah kita sedang melihat benda lain bergerak. Contohnya matahari dan benda-benda langit seolah-olah bergerak mengitari bumi, padahal bumi yang berputar pada porosnya dan mengelilingi matahari.
Jawaban A