fisika smp_jerry

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

BAB I
PENGUKURAN

Proses pengukuran terdiri dari tiga unsur utama :
1. Objek

Segala sesuatu yang menjadi fokus utama pengukuran. Objek memiliki sesuatu
yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka- angka.
2. Alat ukur
Pada bagian ini anda akan belajar tentang alat ukur apa saja yang dapat dan tepat
untuk mengukur suatu besaran tertentu.
3. Pengukur
Pada bagian ini anda akan belajar tentang metode ilmiah dalam melakukan
eksperimen dengan berdasarkan pada prosedur keselamatan kerja.

Mengukur merupakan kegiatan membandingkan sesuatu dengan sesuatu yang
lain yang sejenis dan ditetapkan sebagai satuan.

A. Besaran
Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur dan nilainya dapat

dinyatakan dengan angka serta memiliki satuan. Besaran dapat dikelompokkan
berdasarkan jenis dan arah.
1. Berdasarkan jenis besaran dikelompokkan menjadi:

a. Besaran pokok Tabel 1.1. Contoh besaran pokok dan turunan

Besaran yang

satuannya telah ditetapkan
terlebih dahulu dan tidak
bergantung pada satuan-
satuan besaran lain. Besaran

pokok adalah besaran yang

satuannya telah ditetapkan
lebih dahulu. Dalam sistem
internasional (SI) ada 7 macam

besaran pokok, yaitu :1)
panjang, 2) massa, 3) waktu, 4)
suhu, 5) kuat arus listrik, 6)
jumlah zat 7) intensitas cahaya

b. Besaran turunan yang
Besaran

satuannya diturunkan dari

Fisika SMP_Pengukuran Page | 1

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

besaran pokok. Babarapa contoh besaran turunan, misalnya
- luas adalah besaran yang diturunkan dari besaran panjang kali lebar.

Satuan luas dalam SI adalah meter x meter atau ditulis m2. Satuan yang
lain cm2, dm2, dan sebagainya
- massa jenis adalah besaran yang diturunkan dari besaran massa dibagi
volume. Satuan massa jenis dalam SI adalah kg/m3 atau kgm-3. Satuan
yang lain grcm-3, dan sebagainya.
- tekanan adalah besaran yang diturunkan dari besaran gaya dibagi luas
penampang. Satuan tekanan dalam SI adalah N/m2 atau Nm-2 atau sering
disebut pascal (Pa). Satuan yang lain dyne/cm2, cm Hg, atm, dan
sebagainya.
- kecepatan adalah besaran yang diturunkan dari besaran perpindahan
dibagi waktu. Satuan kecepatan adalah satuan perpindahan dibagi satuan
waktu. Dalam SI satuan kecepatan adalah : m/s atau ms-1. Satuan yang
lain cm/s, km/jam, dan sebagainya.
Dalam sistem internasional (SI) ada 7 macam besaran pokok dan banyak
besaran turunan seperti yang contoh pada tabel di samping.

2. Berdasarkan arahnya besaran dapat dikelompokkan menjadi :
a. Besaran vektor
Besaran yang memiliki NILAI dan ARAH
b. Besaran scalar
Besaran yang hanya memiliki NILAI

B. Satuan
Satuan adalah besaran sejenis yang digunakan sebagai pembanding.
1. Satuan dapat dibedakan menjadi dua yaitu:
a. Satuan baku : satuan yang digunakan untuk mengukur dimana hasil
pengukurannya selalu tetap untuk semua orang.
Satuan baku / standar yang baik harus memenuhi tiga syarat:
- Tetap, tidak mengalami perubahan dalam keadaan apapun
- Dapat digunakan secara internasional
- Mudah ditiru.
b. Satuan tak baku : satuan bila digunakan, namun hasil pengukurannya
berbeda – beda untuk semua orang yang berbeda.
2. Satuan Sistem Internasional ( International System of Unit )
a. MKS (meter,kilogram, sekon)
Standar satuan yang digunakan adalah meter, kilogram, sekon
b. CGS (sentimeter, gram, sekon)
Standar satuan yang digunakan adalah sentimeter, gram, sekon.

Fisika SMP_Pengukuran Page | 2

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

Tabel 1.2. Besaran Pokok, satuan, lambang, dan dimensi

No Besaran Pokok Satuan dan lambang Dimensi

1 Panjang MKS CGS [ ]
2 Massa [ ]
3 Waktu meter (m) sentimeter (cm) [ ]
4 Kuat arus listrik [ ]
5 Suhu kilogram (kg) gram (gr) [ ]
6 Intensitas cahaya [ ]
7 Jumlah zat sekon (s) Sekon [ ]
8 sudut datar
9 sudut ruang ampere (A) -
-
Kelvin (K)

candela (cd)

mol (mol)

radian (rad)

ste radian (sr)

Selain satuan SI, kadang-kadang kita menggunakan juga satuan lain
dengan menambah awalan bilangan di depan satuan SI, lihat tabel berikut :

Tabel 1.3. Awalan bilangan di depan satuan SI

Nama awalan/besarnya simbol Contoh penggunaan

ato = 10-18 a 1am (dibaca 1 atometer ) = 10-18 m

femto = 10-15 f 1fm (dibaca 1 femtometer ) = 10-15 m
piko = 10-12 p 1 pm (dibaca 1 pikometer) = 10-12 m

nano = 10-9 n 1 nm (dibaca 1 nanometer) = 10-9 m

mikro = 10-6 µ 1 µm (dibaca 1 mikrometer) = 10-6 m
mili = 10-3 m 1 mm ( dibaca 1 milimeter ) = 10-3 m

senti = 10-2 c 1 cm ( dibaca 1 sentimeter ) = 10-2 m

desi = 10-1 d 1 dm ( dibaca 1 desimeter) = 10-1 m
deka = 101 da 1 dam ( dibaca 1 dekameter) 101 m

hekto = 102 h 1 hm (dibaca 1 hektometer) = 102 m

kilo = 103 k 1 km (dibaca 1 kilometer) = 103 m

mega = 106 M 1 Mm ( dibaca 1 megameter) = 106 m
giga = 109 G 1Gm (dibaca 1 gigameter) = 109 m

tera = 1012 T 1 Tm (dibaca 1 terameter) = 1012 m

peta = 1015 P 1Pm (dibaca 1 petameter ) = 1015 m
eksa = 1018 E 1Em ( dibaca 1 eksameter) = 1018 m

C. Konversi satuan dan notasi ilmiah
Mengkonversi satuan panjang, massa, dan waktu.

Contoh konversi:
Langkah – langkah mengkonversikan hasil pengukuran ke dalam sistem MKS dan
CGS ditunjukkan pada tabel 1.4 berikut ini.

Fisika SMP_Pengukuran Page | 3

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

Tabel 1.4. Langkah mengkonversi satuan ke dalam sistem MKS dan CGS

1. 1cm = 1 ∙ cm = 1 ∙ 1 m = 0,01 m

100

1 sentimeter artinya 1 dikali sentimeter. Berdasarkan tangga konversi panjang setiap naik
satu tangga dikali 1 . Sedangkan, satuan sentimeter menuju meter diperlukan naik dua

10

tangga. Oleh karena itu perlu dikali 1 . Sehingga hasil konversi dari 1 cm adalah 0,01 m

100

2. 1 ∙ cm2 = 1 ∙ cm ∙ cm = 1 ∙ 1 m ∙ 1 m = 1 ∙ 1 m2 = 0,0001m2
100 100 10000

3. 1 ∙ cm3 = 1 ∙ cm ∙ cm ∙ cm = 1 ∙ 1 m ∙ 1 m ∙ 1 m = 1 ∙ 1 m3 = 0,000001m2
100 100 100 1.000.000

4. Konversi hasil pengukuran kecepatan : 36 ⁄

Konversi ke sistem MKS

36 km⁄jam = 36 ∙ km = 36 ∙ 1000m = 10 m = 10 m⁄s
jam 3600s s

Konversi ke sistem CGS

36 km⁄jam = 36 ∙ km = 36 ∙ 100.000cm = 1000 cm = 1000 cm⁄s
jam 3600s s

5. Konversi ke sistem MKS hasil pengukuran massa jenis: 0,8 ⁄ 3

0,8 ⁄ 3 = 0,8 ∙ = 0,8 ∙ 10100 = 0,8 ∙ 1.000.000 = 800 = 800 ⁄ 3
3 10001.000 3 1.000 3 3

Konversi ke sistem CGS : 800 ⁄ 3

800 ⁄ 3 = 800 ∙ = 800 ∙ 1000 = 0,8
3 1000.000 3 3

6. Konversi ke sistem MKS hasil pengukuran energi : 7200 2
2
1 1
7200 2 = 7200 ∙ . 2 = 7200 ∙ 1000 . 10.000 2 = 0,00072 . 2
2 2 2
2

Menampilkan data berdasarkan notasi ilmiah.
Ketika anda harus menuliskan hasil pengukuran suatu besaran yang sangat besar,
misalnya massa bumi atau massa matahari, atau hasil pengukuran suatu besaran
yang sangat kecil, seperti massa electron, maka penulisannya sangat panjang. Oleh
karena itu dibutuhkan cara penulisan sederhana berdasarkan :

Bentuk notasi ilmiah: × 10
dalam hal ini :
a : adalah bilangan yang harganya 1 ≤ a < 10
n : bilangan bulat (positip atau negatip). Dalam hal ini 10n disebut orde
contoh :

- Bilangan 23000000 kg kalau ditulis dengan notasi ilmiah adalah 2,3.107 kg
Dalam hal ini banyaknya angka penting adalah 2, yaitu 2 dan 3 sedangkan ordenya
adalah 107

- Bilangan 0,00000523 cm kalau ditulis dengan notasi ilmiah adalah 5,23.10-6 cm
- Dalam hal ini banyaknya angka penting adalah 5, 2, dan 3 sedangkan ordenya adalah

10-6

Berikut ini adalah langkah untuk menyatakan hasil pengukuran ke dalam bentuk
baku. Untuk mempermudah perlu diingat konsep matematika berikut ini!

1 = −


Fisika SMP_Pengukuran Page | 4

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

Tabel 1.5. Langkah menyatakan hasil pengukuran ke dalam bentuk notasi ilmiah

1. 10 m = 1 × 10 m = 1 × 101 m, karena 10 = 101

2. 2 00 m = 2 × 100 m = 2 × 102 m, karena 100 = 102

3. 4000 m = 4 × 1000 m = 4 × 103 m

4. 15 km = 15000 m = 15 × 1000 m = 15 × 103m = (1,5 × 101) × 103

= 1,5 × 101+3m = 1,5 × 104m

5. 1m2 = 1 × m × m = 1 × 100cm × 100cm = 1 × 102cm × 102cm
= 1 × 102+2cm2 = 1 × 104cm2

6. 0,1 m = 1 m = 1 × 10−1m
10
= 2 m = 2 × 1 m = 2 × 10−1m
7. 0,2 m 10 10

8. 0,1 m = 1 m = 1 × 10−1m
10
9. 560 3 = 560 × dm × dm × dm = 560 × 1 m × 1 m × 1 m
10 10 10
= 560 × 10−1m × 10−1m × 10−1m = 560 × 10−3m3

= (5,6 × 102) × 10−3m3 = 5,6 × 10−1 m3

10. 40 gr = 40 × 1 kg = 40 × 1 kg = 40 × 10−3kg = (4 × 101) × 10−3
103
1000

= 4 × 101−3kg = 4 × 10−2kg

Manfaat

1. Mudah menentukan banyaknya angka penting dari besaran yang diukur,
2. Mudah menentukan orde besaran yang diukur
Mudah melaksanakan perhitungan.

D. DIMENSI
Dimensi adalah suatu besaran menunjukkan cara besaran itu tersusun

dari besaran – besaran pokok. Setiap besaran dapat dinyatakan ke dalam sebuah
dimensi. Dimensi yaitu simbul dari suatu besaran yang dinyatakan ke dalam
besaran pokok. Dengan diketahui rumus sebuah besaran, berarti dapat diketahui
rumus dimensi besaran tersebut.
Manfaat Dimensi:

1. Membuktikan dua besarsan fisis setara atau tidak.
2. Menentukan persamaan yang pasti salah atau mungkin benar.
3. Menurunkan persamaan suatu besaran.
Metode penjabaran dimensi:
1. Dimensi ruas kanan = dimensi ruas kiri
2. Setiap suku berdimensi sama
Di bawah ini ditunjukkan beberapa contoh dimensi besaran turunan yang
sederhana, misalnya :

- volume adalah hasil kali besaran panjang (L), lebar (L), dan tinggi (L).
Jadi dimensi volume = [L] x [L] x [L] = [L3]

- massa jenis adalah besaran massa (M) dibagi besaran volume(L3)
Jadi dimensi massa jenis = [M]/[L3] =[ML-3]

- kecepatan adalah besaran perpindahan (L) dibagi waktu(T)
Jadi dimensi kecepatan = [L] / [T] = [LT-1]

- percepatan adalah besarnya perubahan kecepatan(LT-1) dibagi waktu(T)
Jadi dimensi percepatan =[LT-1] / T = [LT-2]

Catatan :
- Dalam menurunkan rumus dimensi, angka di depan rumusan tidak perlu
ditulis,tetapi kalau bilangan berupa pangkat harus ditulis.

Fisika SMP_Pengukuran Page | 5

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

- Dua besaran atau lebih bisa dijumlahkan/dikurangkan jika besaran itu
berdimensi sama.(misal besaran usaha dan energi)

- Dua besaran yang dimensinya berbeda tidak boleh dijumlahkan/dikurangkan
(contoh besaran luas dan besaran volume)

Tabel 1.6. Besaran dan persamaan besaran turunan

Besaran turunan Rumus

Luas = ( ) × ( )
Volume = ( ) × ( ) × ( )
Kelajuan/Kecepatan = / ℎ ( )

Percepatan ( )
Massa jenis
= ( )
Gaya
Energi ( )

= ( )

( )

= ( ) × ( )
= ( ) × ( ) × (ℎ)

Usaha = ( ) × ℎ ( )

Contoh:
- Rumus Energi kinetik (EK) adalah EK = ½mv2. Dalam hal ini, m adalah massa
dengan dimensi M dan v adalah kecepatan dengan dimensi LT-1. Jadi dimensi
energi kinetik (EK) adalah = [M][LT-1]2 =[ML2T-2].
- Hanya bearan-besaran yang dimensinya sama dapat
dijumlahkan/dikurangkan. Contoh : usaha dapat dijumlahkan dengan energi
sebab usaha dan energi mempunyai dimensi yang sama.
- Besaran-besaran yang dimensinya berbeda tidak bisa dijumlahkan maupun
dikurangkan. Misal panjang tidak boleh dijumlahkan dengan waktu karena
panjang dan waktu dimensinya berbeda.

Contoh membuktikan persamaan dengan analisis dimensi
1. Membuktikan persamaan Luas. 2. Membuktikan kebenaran persamaan kelajuan

= × Persamaan kelajuan adalah = ( )
Satuan m2 sehingga dimensi luas [ ]2
( )

Satuan kelajuan adalah m/s sehingga diperoleh

Dimensi dari panjang : [L] dimensi dari kelajuan : [L] = [L][T]−1
Dimensi dari lebar : [L] [T]
Maka:
Luas : panjang × lebar Dimensi dari jarak : [L]
Dimensi dari waktu : [T]
[ ] : [ ]. [ ]
Maka
[ ] : [ ]
Terbukti . = ( )

( )

[ ][ ]− = [ ]
[ ]

[ ][ ]− = [ ][ ]−

Terbukti.

Fisika SMP_Pengukuran Page | 6

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

3. Membuktikan kebenaran persamaan 4. Membuktikan kebenaran persamaan gaya

percepatan Persamaan gaya adalah

Persamaan percepatan adalah = ( ) × ( )

= ( ) Satuan gaya adalah newton(N) atau kg .m
s2
( ) Sehingga diperoleh dimensi dari

Satuan percepatan adalah m/s2 [M][L]
[T]2
Sehingga diperoleh dimensi dari gaya : = [M][L][T]−2

percepatan : [L] = [L][T]−2
[T]2

Dimensi dari kelajuan : [L][T]−1 Dimensi dari massa : [M]
Dimensi dari waktu : [T] Dimensi dari percepatan : [L][T]−2
Maka Maka

= ( ) = ( ) × ( )
[ ][ ][ ]− = [ ]. [ ][ ]−
( ) Tebukti

[ ][ ]− = [ ][ ]−

[ ]

[ ][ ]− = [ ][ ]− . [ ]−
[ ][ ]− = [ ][ ]−
Terbukti.

E. Aturan penulisan angka penting
Ada beberapa aturan penulisan angka penting, yaitu :
a) Semua angka bukan nol adalah angka penting.
Contoh : 54,76 : 4 angka penting
b) Angka nol yang berada di antara angka bukan nol adalah angka penting
Contoh : 307 : 3 angka penting, 25007 : 5 angka penting
c) Angka nol di depan angka bukan nol yang pertama adalah bukan angka
penting.
Contoh :
- 0,0021 : 2 angka penting,
- 0,21 : 2 angka penting
d) Angka nol di belakang angka bukan nol yang terakhir adalah angka penting,
kecuali jika angka sebelumnya diberi tanda garis bawah
Contoh :
- 26500 : 5 angka penting,
- 26500 : 3 angka penting,
- 26500 : 4 angka penting
Catatan :
- Penerapan tiga contoh pada butir d) di atas dapat digunakan sebagai acuan
pada saat kita mengubah satuan dari suatu hasil pengukuran. Contoh :
Panjang pensil diukur menggunakan mistar dengan skala terkecil mm adalah
8,32 cm ( 3 angka penting). Jika hasil ukur itu diubah ke satuan μm (mikro
meter) akan menjadi 83200 μm (1cm=104μm) . Karena angka ini berubah
akibat perubahan satuan, namun banyak angka penting tidak berubah, yaitu
tetap tiga angka penting. Untuk menunjukkan bahwa itu tetap tiga angka
penting, maka angka penting yang terakhir harus diberi tanda garis bawah,
yaitu menjadi 83200 μm (tiga angka penting), atau ditulis dalam bentuk
notasi ilmiah menjadi 8,32 x 104 μm. Bagaimana cara menuliskan notasi
ilmiah, nanti akan dibicaran tersendiri.

Fisika SMP_Pengukuran Page | 7

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

F. Aturan Pembulatan Angka Penting
Dalam penjumlahan/pengurangan maupun perkalian/pembagian dua hasil

ukur (dua bilangan yang mengandung angka penting), biasanya dilakukan
pembulatan bilangan sesuai kebutuhan. Beberapa aturan dalam pembulatan
bilangan, antara lain :
a) Jika angka di belakang batas pembulatan lebih dari 5, maka pembulatannya

ke atas
Contoh 1

Panjang pensil adalah 5,68 cm
Jika dibulatkan sampai angka desimal pertama (sepersepuluhan) menjadi : 5,7 cm
Penjelasan :
Batas pembulatannya pada desimal pertama yaitu angka 6. Karena di belakang
batas pembulatan adalah angka 8 yang lebih besar dari 5, maka pembulatannya ke
atas, yaitu dari 5,68 cm menjadi 5,7 cm.
Contoh 2
Perkalian dari dua bilangan menghasilkan bilangan : 28,438976
Jika bilangan itu dibulatkan hingga sampai angka puluhan, maka menjadi 30
Penjelasan :
Batas pembulatannya sampai angka puluhan, yaitu angka 2.
Karena di belakang batas pembulatan adalah angka 8 sedangkan angka 8 adalah di
atas 5, maka pembulatannya adalah ke atas yaitu dari 28,438976 menjadi 30
Contoh 3
Pembagian dari dua bilangan menhasilkan angka 26741,539
Jika dibulatkan sampai angka ribuan, maka menjadi : 28000
Penjelasan :
Batas pembulatannya sampai angka ribuan, yaitu pada angka 6
Karena di belakang batas pembulatan adalah angka 7 sedangkan angka 7 adalah di
atas 5, maka pembulatannya adalah ke atas, yaitu dari 26741,539 menjadi 28000

b) Jika angka di belakang batas pembulatan kurang dari 5, maka pembulatannya
ke bawah
Contoh 1
Panjang pensil adalah 5,63 cm
Jika dibulatkan sampai angka desimal pertama (sepersepuluhan) menjadi : 5,6 cm
Penjelasan :
Batas pembulatannya pada desimal pertama yaitu angka 6. Karena di belakang
batas pembulatan adalah angka 3, sedangkan angka 3 adalah lebih kecil dari 5,
maka pembulatannya ke bawah, yaitu dari 5,63 cm menjadi 5,6 cm.
Contoh 2
Perkalian dari dua bilangan menghasilkan bilangan : 14,37896
Jika bilangan itu dibulatkan hingga sampai angka puluhan, maka menjadi 10
Penjelasan :
Batas pembulatannya sampai angka puluhan, yaitu angka 1.
Karena di belakang batas pembulatan adalah angka 4, sedangkan angka 4 adalah
lebih kecil dari 5, maka pembulatannya adalah ke bawah yaitu dari 14,37898
menjadi 10
Contoh 3
Pembagian dari dua bilangan menhasilkan angka 27341,539
Jika dibulatkan sampai angka ribuan, maka menjadi : 27000
Penjelasan :

Fisika SMP_Pengukuran Page | 8

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

Batas pembulatannya sampai angka ribuan, yaitu pada angka 7
Karena di belakang batas pembulatan adalah angka 3, sedangkan angka 3 adalah
lebih kecil dari 5, maka pembulatannya adalah ke bawah , yaitu dari 27341,539
menjadi 27000

c) Jika angka di belakang batas pembulatan sama dengan 5, maka pembulatan
menuju ke batas pembulatan bilangan genap (jadi bisa dibulatkan ke bawah
atau ke atas)
Contoh 1
Panjang pensil adalah 5,65 cm
Jika dibulatkan sampai angka desimal pertama (sepersepuluhan) menjadi : 5,6 cm
Penjelasan :
Batas pembulatannya pada desimal pertama yaitu angka 6. Karena di belakang
batas pembulatan adalah angka 5,maka pembulatannya menuju bilangan genap (
ke bawah), yaitu 5,68 cm menjadi 5,6 cm.
Contoh 2
Perkalian dari dua bilangan menghasilkan bilangan : 15,57896
Jika bilangan itu dibulatkan hingga sampai angka puluhan, maka menjadi 20
Penjelasan :
Batas pembulatannya sampai angka puluhan, yaitu angka 1.
Karena di belakang batas pembulatan adalah angka 1 adalah ganjil, maka harus
dibulatkan ke atas menjadi 20
Contoh 3
Pembagian dari dua bilangan menhasilkan angka 27541,539
Jika dibulatkan sampai angka ribuan, maka menjadi : 28000
Penjelasan :
Batas pembulatannya sampai angka ribuan, yaitu pada angka 7
Karena di belakang batas pembulatan adalah angka 5, sedangkan batas
pembulatannya adalah bilangan gajil (7), maka harus dibulatkan ke atas menuju
bilangan genap, yaitu 28000.

G. ALAT UKUR FISIKA
1. Mistar
Mistar dan pita ukur merupakan alat ukur besaran panjang. Pada
umumnya skala mistar dan pita ukur adalah sentimeter dan millimeter. Jarak
terdekat antara dua gores panjang dan jarak terdekat antara dua gores
pendek mengandung makna sebagai berikut:
a) Jarak antara dua gores panjang yang berdekatan adalah 1 cm.
b) Jarak antara dua gores pendek yang berdekatan adalah 0,1 cm.
Jarak antara dua goresan berdekatan pada mistar menyatakan skala terkecil
dan menunjukkan ketelitian mistar. Mistar memiliki skala terkecil 1 mm atau
0,1 cm sehingga ketelitiannya 1mm atau 0,1 cm.
Cara menggunakan

Fisika SMP_Pengukuran Page | 9

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

- Letakkan mistar di atas obyek yang diukur.
- Pastikan skala nol mistar berhimpit dengan ujung benda yang diukur.
- Perhatikan skala yang terdapat pada ujung satunya. Tentukan skala yang

berhimpit dengan obyek.
- Catat hasil pengukuran.
2. Jangka sorong

Jangka sorong merupakan alat ukur besaran panjang atau diameter
suatu benda hingga ketelitian 0,01 cm.

Jangka sorong terdiri dari beberapa bagian antara lain:
1) Rahang bawah : untuk mengukur diameter luar suatu benda dan ketebalan

suatu benda.
2) Rahang atas : untuk mengukut diameter dalam sebuah benda.
3) Pengukur kedalaman : untuk mengukur ke dalaman lubang.
4) Skala utama ( sentimeter )
5) Skala utama ( inchi )
6) Skala nonius ( mm )
7) Skala nonius ( inchi )
8) Pengunci

Perhatikan gambar 1.3! Jarak
terdekat antara dua gores panjang
dan jarak terdekat antara dua gores
pendek.
a) Jarak antara dua gores panjang

yang berdekatan adalah 1 cm.
b) Jarak antara dua gores pendek

yang berdekatan adalah 0,1 cm
atau 1 mm.

Skala utama terdapat pada
rahang tetap, sedangkan skala nonius
terdapat pada rahang geser. Hasil pengukuran dari jangka sorong didapatkan
dari pembacaan skala utama dan skala nonius.

Menentukan skala terkecil:

a) Jarak antara dua garis pendek berdekatan pada skala utama bernilai 0,1 cm.
b) 0,1 cm pada skala utama ini diwakili oleh 10 skala pada skala nonius.
c) 1 skala nonius menunjukkan nilai terkecil atau ketelitian jangka sorong

adalah

ketelitian = skala terkecil rahang tetap

jumlah skala nonius

ketelitian = 0,1 cm = 0,01 cm

10

Fisika SMP_Pengukuran Page | 10

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

d) Ketidakpastian jangka sorong
ketidakpastian = 1 × skala terkecil

2

ketidakpastian = 1 × 0,01 cm = 0,005 cm = 0,05mm

2

Cara menggunakan jangka sorong:
a) Kalibrasi: periksa kedudukan nol, dengan menutup rapat rahang jangka

sorong dan melihat posisi angka nol pada skala utama dan skala nonius. Jika
garis pada skala utama membentuk garis lurus dengan skala nonius maka
dapat dikatakan tidak ada kesalahan nol.
b) Angka nol pada skala nonius digunakan sebagai penunjuk angka pada
skala utama.
c) Rapatkan rahang jangka sorong pada objek. Kunci skala dengan memutar
tombol yang ada di atas rahang geser. Hal ini dilakukan untuk mencegah
terjadinya pergeseran (perubahan) pada saat pembacaan.
d) Cara membaca.
Perhatikan gambar 1.3 di atas!

= ( + × 0,01)
o Lihat angka pada skala utama yang ditunjuk oleh angka nol pada skala

nonius. Angka yang ditunjuk oleh angka nol pada skala nonius adalah 3,7
lebih, artinya 3,7…. Titik-titik tersebut dapat diketahui nilainya dengan
melihat skala nonius yang berhimpit pada skala utama.
o Skala nonius yang berhimpit pada skala utama adalah skala ke 3.
o Maka

Hasil yang ditunjukkan gambar 1.3 adalah
= (3,7 … + 3 × 0,01) = 3,73

3. Mikrometer sekrup
Mikrometer sekrup merupakan alat ukur besaran panjang atau

ketebalan benda hingga ketelitian 0,01 mm.

Mikrometer sekrup terdiri dari beberapa bagian antara lain: Page | 11
1) Rahang tetap
2) Rahang geser.
3) Selubung tetap
4) Selubung putar.
5) Skala utama
6) Skala nonius

Fisika SMP_Pengukuran

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

7) Pemutar.
8) Pengunci

Perhatikan jarak terdekat antara dua gores di atas batas horisontal dan
jarak terdekat antara dua gores berseberangan pada gambar 1.5 !
a) Jarak antara dua gores di atas batas

horisontal berdekatan adalah 1 mm.
b) Jarak antara dua gores pendek

berseberangan adalah 0,5 mm.
c) Skala utama terdapat pada

selubung tetap, sedangkan skala
nonius terdapat pada selubung
putar. Hasil pengukuran dari
mikrometer sekrup didapatkan dari
pembacaan skala utama dan skala
nonius.

Menentukan skala terkecil:

a) Jarak antara dua garis pendek besebrangan pada skala utama bernilai 0,5
mm.

b) 0,5 mm pada skala utama ini diwakili oleh 50 skala pada skala nonius.
c) 1 skala nonius menunjukkan nilai terkecil atau ketelitian mikrometer

sekrup adalah
ketelitian = skala terkecil rahang tetap

jumlah skala nonius

ketelitian = 0,5 mm = 0,01 mm

50

d) Ketidakpastian mikrometer sekrup
ketidakpastian = 1 × skala terkecil

2

ketidakpastian = 1 × 0,01 mm = 0,005 mm

2

Cara menggunakan mikrometer sekrup:Kalibrasi ( periksa kedudukan nol ).

a) Dengan menutup rapat rahang mikrometer sekrup dan melihat posisi angka
nol pada skala utama dan skala nonius. Jika garis pada skala utama
membentuk garis lurus dengan skala nonius maka dapat dikatakan tidak
ada kesalahan nol.

b) Rapatkan rahang mikrometer sekrup pada objek. Kunci skala dengan
memutar tombol pengunci. Hal ini dilakukan untuk mencegah terjadinya
pergeseran (perubahan) pada saat pembacaan.

Cara membaca.

= ( + × 0,01)
o Lihat angka pada skala utama yang ditunjuk oleh angka nol pada skala

nonius. Angka yang ditunjuk oleh angka nol pada skala nonius adalah 3
lebih, artinya 3,…. Titik-titik tersebut dapat diketahui nilainya dengan
melihat skala nonius yang berhimpit pada sumbu horisontal.
o Skala nonius yang berhimpit pada sumbu horisontal adalah skala ke 22.
o Maka

Fisika SMP_Pengukuran Page | 12

_Aku Suka, aku bisa Fisika _
Hasil yang ditunjukkan gambar di atas adalah

= (3, … + 22 × 0,01) = 3,22
4. Neraca

Neraca merupakan alat ukur besaran massa.

Neraca terdiri dari beberapa bagian antara lain:
1) Lengan beban (objek)
2) Lengan pemberat
3) Pusat kesetimbangan ( pusat rotasi)
4) Tombol kalibrasi
Prinsip neraca adalah kesetimbangan. Berlaku hukum tentang

kesetimbangan. Hukum newton pertama: ⅀ = 0 ⅀ = 0, artinya total
gaya yang bekerja sama dengan nol. Gaya yang bekerja pada timbangan ini
ditimbulkan oleh massa benda yang berada pada lengan beban dan massa
pemberat yang berada di lengan pemberat. Jika beban dan pemberat memiliki
berat yang sama, maka akan terjadi kesetimbangan.
Perhatikan gambar berikut!

Cara menggunakan neraca:
a) Kalibrasi: periksa kedudukan nol. Dengan melihat apakah penunjuk sudah

tepat menunjuk skala nol sebelum objek di letakkan pada lengan objek. Jika
belum, lakukanlah proses kalibrasi dengan memutar tombol kalibrasi
sampai jarum menunjuk angka nol.
b) Letakkan objek pada lengan objek.
c) Kemudian geser pemberat sampai jarum penunjuk kembali menunjuk
angka nol. Gunakan pemberat pada lengan belakang bernilai ratusan gram,
kemudian lengan tengah bernilai puluhan gram hingga paling depan satuan
gram.

Fisika SMP_Pengukuran Page | 13

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

d) Cara membaca.
= 300 gram + 70 gram + 5,4 gram = 375,4 gram

Untuk neraca 4 lengan prinsip untuk membaca hasil sama dengan neraca
3 lengan. Jumlahkan semua angka yang ditunjuk oleh skala pada lengan
pemberat.

5. Thermometer
Thermometer merupakan alat ukur besaran suhu. Suhu adalah

tingkatan panas/derajat panas. Satuan untuk suhu: Celcius, Fahrenheit,
Reamur, Kelvin, dan Rankin.
Thermometer terdapat beberapa macam:
1. Termometer air raksa 2. Thermometer gas

3. Thermometer inframerah 4. Thermometer digital

6. Kalibrasi thermometer raksa.
Keuntungan menggunakan cairan raksa :
1) Pemuaian merata
2) Raksa peka terhadap perubahan suhu sehingga dapat menunjukkan
perubajan suhu dengan cepat.
3) Raksa tidak membasahi dinding kaca pada saat memuai atau menyusut
sehingga tidak mengganggu pembacaan.
4) Titik bekunya rendah (-400C) dan titik didihnya tinggi (3570C) sehingga
dapat mengukur suhu yang relative rendah atau ringgi.
5) Warnanya yang mengilap memudahkan pembacaan skala.

Cara peneraan termometer:
a) Menentukan titik tetap bawah (TTB) dengan menempatkan termometer

pada es yang sedang mencair.
b) Menentukan titik tetap atas (TTA) dengan menempatkan termometer pada

air yang sedang mendidih.
c) Membagi skala menjadi beberapa skala, sesuai dengan satuan yang ingin

digunakan seperti: Celcius, Fahrenheit, Reamur, Kelvin, dan Rankin.
d) Memperluas skala di bawah TTB dan di atas TTA.

Fisika SMP_Pengukuran Page | 14

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

Konversi satuan suhu:

∆ = ∆ = ∆ = ∆ = ∆


7. Pengukur waktu
Stopwatch merupakan

alat ukur besaran waktu.
Stopwatch memiliki ketelitian
0,1 sekon. Stopwatch memiliki
dua jarum yaitu jarum panjang
dan jarum pendek. Skala yang
ditunjuk oleh jarum panjang
nilainya 1 sekon. Sedangkan
skala yang ditunjuk oleh jarum
pendek nilainya 1 menit. Skala
terkecil pada stopwach adalah
0,02 sekon.
Cara menggunakan
Sebelum stopwatch digunakan
semua jarum penunjuk harus
menunjuk angka nol. Untuk
memuli pengukuran, tekan
tombol start, untuk mengakhiri
pengukuran tekan tombol stop,
dan untuk mengembalikan ke
posisi nol tekan tombol reset.

8. Voltmeter, ampere meter, ohm meter dan multi meter.
Sebuah kumparan berada dalam medan magnet tetap. Jika arus mengalir

melalui kumparan, torka yang ditimbulkan akan menyebabkan kumparan
berputar. Putaran ini diimbangi oleh torka dari pegas yang terpasang pada
kumparan. Pada keadaan setimbang, posisi dari kumparan ditunjukkan dengan
jarum. Pada alat medan magnet, luas kumparan dan jumlah lilitan bernilai tetap.
Karena itu simpangan jarum dapat dijadikan indikator besarnya kuat arus.
Cara menggunakan mengukur tegangan DC.

Fisika SMP_Pengukuran Page | 15

_Aku Suka, aku bisa Fisika _
o Cek posisi jarum penunjuk. Bila jarum tidak menunjuk nol, gunakan oberng

pada penyetel jarum penunjuk, untuk mengatur kedudukan jarum tersebut.

o Pengukuran dilakukan dengan menghubungkan batang penyidik ( jarum
indikator) pada rangkaian.

o Untuk voltmeter dirangkai secara parallel terhadap elemen listrik yang akan
diukur tegangannya, sedangkan amperemeter dirangkai secara seri
terhadap elemen listrik yang akan diukur kuat arusnya.

o R adalah lampu
o Atur batas ukurnya agar tampilan/simpangan jarum penunjuk dapat dibaca

dengan baik. Pengaturan batas ukur tidak boleh lebih kecil dari tegangan
yang diukur.
o Bacalah kedudukan simpangan jarum pada skala yang sesuai. Pembacaan
dilakukan secara tegak lurus. Hal ini ditandai dengan tidak adanya bayangan

pada cermin.

o Nilai hasil pengukurannya didapat dengan persamaan

= × ( )



Fisika SMP_Pengukuran Page | 16

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

H. Metode ilmiah
Metode ilmiah merupakan cara untuk memecahkan masalah yang dihadapi

melalui tahapan – tahapan tertentu. Tahapan metode ilmiah adalah sebagai
berikut.

1. Merumuskan masalah
Bertujuan untuk memperjelas dan membatasi masalah yang akan dipecahkan.

2. Mengumpulkan keterangan ( data)
Mengumpulkan data sebanyak mungkin melalui literasi, buku – buku,
literature, observasi lapangan.

3. Menyusun dugaan (hipotesis)
Hasil observasi atau pengumpulan data membuat kita mempunyai dugaan
terhadap jawaban permasalahan.

4. Melakukan percobaan untuk menguji dugaan
Variable adalah faktor yang berpengaruh terhadap hasil percobaan.
a. Variable control/parameter adalah faktor yang dibuat sama persis dan
terkendali
b. Variable bebas adalah faktor yang sengaja dibuat bervariasi untuk
menentukan jawaban.
c. Variable terikat faktor yang menjadi akibat dari variable bebas.
d. Variable pengganggu adalah faktor yang menyebabkan respon yang
berbeda dari harapan.

5. Membuat kesimpulan

6. Menguji kesimpulan dengan percobaan ulang
Contoh :
a) Persoalan
Pewarna merah minuman dapat membahayakan kesehatan, misalnya
alergi, asma, kerusakan sistem urin, bahkan memicu kanker. Pemerintah
telah menetapkan pewarna minuman merah yang diperbolehkan terbuat
dari Eritrosine CI 16035, Eritrosine CI 16035-Carmoisine CI 14720,
Carmoisine CI 14720, dan Ponceau 4R CI 16255 [Wenninger et all, 2000;
Menkes RI, 1998].

Fisika SMP_Pengukuran Page | 17

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

b) Merumuskan masalah
1) Memperjelas dan membatasi masalah yang akan diperecahkan.
2) Bagaimana cara mengidentifikasi keberadaan pewarna merah jenis
tertentu dalam sampel minuman menggunakan Detektor Emission
Spectrometer?
3) Bagaimana cara mengukur konsentrasi pewarna merah dalam sampel
minuman menggunakan Detektor Colorimeter?
4) Berapa konsentrasi pewarna merah minuman dalam sampel diukur
menggunakan Detektor Colorimeter?

c) Mengumpulkan data
Penelitian ini terbatas pada mengidentifikasi keberadaan jenis pewarna
merah dan pengukuran konsentrasi pewarna merah yang terkandung dari
suatu sampel minuman berwarna merah mencolok. Standar yang
digunakan merupakan pewarna merah Eritrosine CI 16035, Eritrosine CI
16035-Carmoisine CI 14720, Carmoisine CI 14720, dan Ponceau 4R CI
16255. Sampel merupakan minuman berwarna merah mencolok yang
dijual dipasaran dalam bentuk cairan. Pewarna makanan berwana hijau
Tartazine CI 19140 digunakan sebagai pembanding untuk menunjukkan
pola serapan pewarna merah dengan pewarna selain merah.

d) Menyusun hipotesis
Pewarna merah yang dijual dipasaran merupakan pewarna merah yang
diijinkan oleh pemerintah.Penggunaan pewarna merah minuman yang
dijual dipasar masih dalam batas aman.

e) Melakukan percobaan atau eksperimen
1) Variable control : variable yang dibuat sama persis, seragam dan
terkendali.
2) Variable bebas : faktor yang sengaja dibuat bervariasi untuk
menemukan jawaban dari pertanyaan.
3) Variabel terikat : faktor yang menjadi akibat dari variable control.

f) Membuat kesimpulan dan menguji ulang

Fisika SMP_Pengukuran Page | 18

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

SOAL LATIHAN PG 6. Massa jenis minyak yang sering
1. Perhatikan tabel berikut!
digunakan adalah 0,8 gr⁄cm3. Bila
massa jenis ini dinyatakan dalam
satuan SI, nilainya ialah…
A. 8 × 102 kg⁄m3

B. 8 × 103 kg⁄m3
C. 8 × 10−2 kg⁄m3
D. 8 × 10−3 kg⁄m3

Pasangan yang benar untuk besaran 7. Jika panjang sebuah meja (2 × 102) m
pokok dan satuannya adalah… dan lebar nya adalah (2 × 103) m,
A. 1,3,5 maka luas meja tersebut…
B. 2,3,4 A. 4 × 102 m2
C. 2,4,5 B. 4 × 103 m2
D. 1,2,5 C. 4 × 104 m2
D. 4 × 105 m2
2. Besaran turunan yang diperoleh dari
besaran pokok panjang adalah … 8. Massa jenis air 1,0 gr⁄cm3 dan massa
A. Gaya dan massa jenis jenis minyak adalah 0,92 gr⁄cm3.
B. Luas dan volume Berdasarkan pernyataan tersebut
C. Daya dan tegangan maka.
D. Kecepatan dan percepatan i. pada volume yang sama, air lebih
berat daripada minyak.
3. Jarak rumah Anton ke sekolahnya ii. minyak terapung di atas air
adalah 10,5 km. Jika dituliskan dalam iii. minyak tenggelam dalam air
SI, jarak tersebut adalah… kesimpulan yang paling tepat menurut
A. 105 m anda adalah…
B. 1.050 m A. I
C. 10.500 m B. i dan ii
D. 105.000 m C. i, ii, dan iii
D. semua benar
4. Massa sebuah benda sebesar 375
gram. Apabila dinyatakan dalam 9. Dika mengukur panjang balok
kilogram, nilainya adalah… menggunakan mistar seperti gambar!
A. 3,75 × 10−4 kg
B. 3,75 × 10−3 kg
C. 3,75 × 10−2 kg
D. 3,75 × 10−1 kg

5. Setiap hari Arif berolahraga selama 15 Hasil pengukuran panjang balok
menit. Waktu tersebut jika dinyatakan tersebut adalah…
dalam sekon adalah… A. 3,1 cm
A. 6 × 101 sekon B. 3,2 cm
B. 1,5 × 102 sekon C. 3,3 cm
C. 9 × 102 sekon D. 3,4 cm

D. 1,2 × 103 sekon

Fisika SMP_Pengukuran Page | 19

10. Perhatikan gambar berikut ini! _Aku Suka, aku bisa Fisika _

13. Perhatikan gambar hasil pengukuran
menggunakan jangka sorong berikut
ini!

Hasil pengukuran panjang
menggunakan mistar adalah...
A. 16 cm
B. 12,5 cm Panjang benda yang diukur adalah…
A. 0,70 cm
C. 3,5 cm B. 0,71 cm
D. 3 cm C. 0,72 cm
D. 0,73 cm
11. Perhatikan alat ukur yang digunakan
untuk mengukur diameter benda 14. Perhatikan gambar berikut!
berikut!

Diameter terukur oleh proses Volume benda P tersebut adalah…
pengukuran tersebut adalah… A. 10 ml
B. 15 ml
C. 35 ml
D. 50 ml

15. Perhatikan gambar di bawah ini!

12. Ketika panjang sebuah benda diukur Volume benda batu tersebut adalah…
A. 20 ml
menggunakan jangka sorong, tampak B. 30 ml
posisi skala utama dan skala nonius C. 40 ml
jangka sorong tersebut adalah seperti D. 50 ml
pada gambar di bawah ini!

Panjang benda yang diukur adalah… 16. Geta melakukan pengukuran diameter
A. 3,70 cm kawat tembaga dengan menggunakan
B. 3,71 cm alat di bawah ini.Hasil pengukuran
C. 3,72 cm ditunjukkan oleh skala pada alat yang
D. 3,73 cm terlihat dalam gambar berikut!

Fisika SMP_Pengukuran Page | 20

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

Hasil pengukuran diameter kawat 20. Perhatikan gambar berikut ini!
tersebut adalah....
A. 3,20 mm
B. 3,21 mm
C. 3,22 mm
D. 3,23 mm

17. Hasil ukuran yang Dari hasil penimbangan tersebut,
ditunjukkan oleh besar massa benda P adalah…
A. 511 g
mikrometer B. 610 g
sekrup di bawah C. 1550 g
ini adalah… D. 1560 g
A. (2,85 ± 0.005)
21. Perhatikan gambar timbangan di
mm bawah ini!
B. (2,75 ± 0.005) mm
C. (2,85 ± 0.01) mm
D. (2,75 ±0.05) mm

18. Berdasarkan pengukuran terhadap
massa sebuah benda dengan
menggunakan neraca tiga lengan,
diperoleh data sebagai berikut.

Hasil pengukuran massa benda Cici menimbang kotak logam yang di
tersebut adalah… massa benda letakkan pada A. Supaya neraca dalam
A. 20 gram keadaan setimbang, Cici meletakkan
B. 21 gram beberapa anak timbangan di B (
C. 200 gram seperti pada gambar). Besar massa
D. 221 gram kotak logam adalah…
A. 1,65 kg
19. Hasil pengukuran B. 1,55 kg
berikut ini adalah… C. 1,515 kg
D. 1,065 kg

22. Hasil pengukuran ditunjukkan oleh
ampere meter seperti pada gambar
berikut adalah…

A. 162,7 gram A. 0,22 A
B. 60 gram B. 0,88 A
C. 2 gram C. 4,4 A
D. 162,68 gram D. 440 mA
Fisika SMP_Pengukuran
Page | 21

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

23. Perhatikan A. 5 detik 15 menit
gambar alat ukur B. 5 menit 15 detik
berikut ini! Hasil C. 5,10 menit
pengukuran D. 15,8 menit
menggunakan
voltmeter 27. Energi kinetik suatu benda
tersebut adalah… dirumuskan dengan = 1 2.
A. 30 V
B. 250 V 2
C. 150 V
D. 100 V Dalam sistem SI dinyatakan dalam
joule. Dimensi energi kinetik adalah…
24. Jika X adalah lampu, maka A. −1
pemasangan ampermeter dan B. −2
voltmeter yang benar adalah… C. 2 −2
D. −1 −1
25. Perhatikan gambar berikut ini !
28. Gaya tarik – menarik antara dua benda
yang massanya m1 dan m2 dan
terpisah sejauh r dinyatakan dengan :
m1m2
F = G r2

Dengan G adalah suatu konstanta

maka dimensi G adalah…

A. −1

B. −1 3 −2

C. −1 −2

D. −2 −2

Selisih waktu antara atlet 1 dan atlet 2 29. Massa jenis air hanya bergantung
yang ditunjukkan oleh stopwatch pada massa m, dan volume benda V.
tersebut adalah… hubungan ini dapat dinyatakan
A. 45 detik dengan
B. 18 detik =
C. 17 detik Nilai x dan y secara berturut – turut
D. 29 detik adalah…
A. 1 dan 2
26. Seorang pelari mencatat waktu B. 1 dan 1
tempuh menggunakan stopwatch C. -1 dan 1
seperti D. 1 dan -1
ditunjukkan
pada gambar 30. Suatu gaya sentripetal memiliki
berikut! Waktu persamaan
tempuh pelari =
tersebut Jika m adalah massa, v adalah
adalah…. kecepatan, r adalah jarak, dan k adalah
konstanta tak berdimensi, maka nilai
x, y, dan z yang memenuhi persamaan
tersebut adalah…

A. 1, 2, 3
B. 1, 2, 1
C. 1, 2, -1
D. 2, 1, 1

Fisika SMP_Pengukuran Page | 22

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

KUNCI 6. A 11. A 16. C 21. A 26. B
7. D 12. D 17. B 22. B 27. C
1. C 8. B 13. D 18. D 23. C 28. B
2. B 9. B 14. B 19. A 24. B 29. D
3. C 10. C 15. D 20. C 25. D 30. C
4. D
5. C

Pembahasan

No 3 No 4

Jarak rumah ke sekolah : 10,5 km Massa : 375 gram

= 10,5 × 1000 m = 375 × 1 = 375 × 1
= 10500 m 103
Jawabannya B 1000

= 375 × 10−3

= 3,75 × 10−1 , jawabannya D

No 7 No 11

Luas = ( × ) m x ( × ) m Jangka sorong menunjuk skala utama diantara 3,1
= 2 × 2 × 102 × 103 dan 3,2 cm. skala nonius yang berhimpit dengan
= 2 × 2 × 102 × 103 skala utama adalah skala ke 9.
= 4 × 102+3
= 4 × 105 Hasil pengukuran dapat dipastikan lebih besar dari 3,1
Jawabannya D cm dan kurang dari 3,2 cm.

Ingat !

= ( + ×
0,01)

= (3,1 + 9 × 0,01)

= (3,1 + 0,09) = , , jawabannya
A

No 15 No 17

Mirkometer sekrup menunjuk skala utama diantara
2,5 mm dan 3,0 mm. skala nonius yang berhimpit
dengan sumbu mendatar adalah skala ke 25. Hasil
pengukuran dapat dipastikan lebih besar dari 2,5 mm
dan kurang dari 3,0 mm.

Ingat !

gambar 1 Menunjukkan gelas ukur yang = ( + ×
0,01)
berisi air 50 ml. Setelah batu dimasukkan,
ruang yang tadinya berisi air diisi oleh batu. = (2,5 + 25 × 0,01)
Akibatnya air tersebut terdesak dan
permukaan air naik hingga menunjuk pada = (2,5 + 0,25) = (2,75)
angka 100 ml seperti gambar 2. Kenaikkan
permukaan air ini sebesar 50 ml. Karena Karena skala ketidakpastian merupakan
batu menyebabkan permukaan air naik.
Artinya volume batu sebesar 50 ml. ketidakpastian = 1 × skala terkecil = 1 × 0,01 mm =
jawabannya D
22

0,005 mm

Berarti hasil pengukurannya

= (2,75 ± 0,005) , jawabannya B

Fisika SMP_Pengukuran Page | 23

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

No 19 No 22

Skala pada neraca menunjukkan angka Dua buah kabel dihubungkan di titik “com” dan 2 A.
100 gram, 60 gram, 2 gram, dan 0,7 gram. Sedangkan jarum penunjuk skala menunjuk angka
Hasil pengukurannya adalah 2,2. Artinya ampere meter yang digunakan memiliki
=(100 + 60 + 2 + 0,7) batas min 0 dan batas maksimal yang dipilih adalah 2 A.
=(162,7) Perhatikan bahwa skala yang ada sebanyak 25. Artinya 2
A dibagi menjadi 25 bagian. Sehingga untuk satu skala
berharga

Jawabannya A 1 = 2 = 1 , Karena jarum penunjuk
25 2
menunjuk angka 20. Maka hasil pengukurannya adalah

No 23 20 × 1 = 20 × 1 = 10 , jawabannya B

2

No 26

Selektor untuk penentu batas maksimum Jarum pendek menunjuk angka 10, sedangkan jarum

menunjuk pada angka 250 V. panjang menunjuk angka 8.

Artinya voltmeter yang digunakan memiliki Perhatikan untuk jarum pendek dari angka nol sampai 5
batas minimum nol dan batas maksimum dibagi menjadi 5 skala. Berarti harga 1 skala adalah 1
yang dipilih adalah 250 V. perhatikan bahwa menit. Sedangkan untuk jarum panjang dari nol sampai 5
skala yang ada sebanyak 10 skala. Artinya dibagi menjadi 5 bagian juga. Berarti 1 skala bernilai 1
250 V dibagi menjadi 10 bagian. Sehingga detik. Karena jarum pendek menunjuk angka 10 dan
untuk satu skala berharga jarum panjang menunjuk angka 8 mala

1 = 250 = 25 Hasil pengukuran
10 menit 8 detik
10 Jawabannya B

Karena jarum penunjuk menunjuk skala ke 6
Maka hasil pengukurannya adalah

6 × 1 = 6 × 25 = 150 ,
jawabannya C

No 27

Energi kinetik suatu benda dirumuskan dengan =



Persamaan energi adalah EK = 1 m v2

2

Satuan energi adalah joule(J) atau kg . 2
s2

Sehingga diperoleh dimensi dari gaya : [M][ ]2 = [M][ ]2[T]−2
[T]2

Dimensi dari massa : [M]

Dimensi dari kecepatan : [L][T]−1

Maka

EK = 1 m v2

2

[M][ ]2[T]−2 [M]{[L][T]−1}2

[M][ ]2[T]−2 [M][ ]2[T]−2

Tebukti, jawabannya C

Fisika SMP_Pengukuran Page | 24

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

No 29

massa m dan volume V

= . Nilai x dan y secara berturut – turut adalah

Persamaan massa jenis adalah = m



Satuan massa jenis adalah kg
3

Sehingga diperoleh dimensi dari massa jenis adalah : [M] = [M][ ]−3
[ ]3

Dimensi dari massa : [M]

Dimensi dari volume : [ ]3

Maka

= .

[M][ ]−3 [M] [[ ]3]

[M][ ]−3 [M] [ ]3y

Berarti

1 = x atau x = 1

-3 = 3y atau y = -3/3 = -1
Berarti x dan y secara berturut – turut adalah 1 dan -1., jawabannya D

Fisika SMP_Pengukuran Page | 25

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

BAB II

KINEMATIKA GERAK

Mekanika adalah ilmu tentang gerak. Mekanika terdiri dari dua cabang utama
yaitu kinematika dan dinamika. Kinematika adalah ilmu yang mempelajari gerak
tanpa memperhatikan penyebabnya, sedangkan dinamika adalah ilmu yang
mempelajari gerak dengan memperhatikan penyebabnya. Hal utama yang perlu
diperhatikan dalam menganalisa gerak benda adalah titik acuan. Titik acuan
merupakan titik dimulainya suatu pengukuran atau suatu titik yang menjadi standar
perhitungan terhadap benda yang akan ditinjau. Sebuah benda dikatakan bergerak
apabila dalam suatu kurun waktu tertentu posisinya berubah terhadap titik
acuan tertentu.

A. Posisi, jarak, dan perpindahan
Posisi merupakan Lokasi keberadaan suatu benda. Misalnya posisi sebuah

benda yang menempuh gerak lurus pada arah mendatar dapat di gambarkan
dengan acuan sumbu X dengan titik asal O seperti pada gambar 2.1 berikut.

Berdasakan gambar 2.1, posisi A adalah x = -4 m dan posisi B adalah x = 3 m.
Suatu benda dinyatakan bergerak apabila posisi setiap waktu berubah terhadap
acuan tersebut. Pada saat benda berpindah, maka ada dua besaran yang terlibat di
dalam keadaan tersebut yaitu jarak dan perpindahan.

Jarak (distance) adalah panjang lintasan sesungguhnya yang dilalui oleh suatu
benda yang bergerak. Jarak merupakan besaran skalar, sehingga ketika
membicarakan jarak maka persoalan arah tidak diperhitungkan.

Contoh : Pada gambar 2.1, jika A bergerak menuju B maka benda dinyatakan
menempuh jarak sebesar 7 m, apabila keadaan dibalik yaitu benda bergerak
dari B menuju A maka benda juga menempuh jarak yang sama yaitu 7 m.

Perpindahan (displacement) adalah perubahan posisi awal dengan posisi akhir
suatu benda yang bergerak. Perpindahan merupakan besaran vektor, maka
informasi tentang perpindahan suatu benda terdiri dari dua unsur yaitu panjang
dan arah.

Contoh : Pada gambar 2.1, jika A bergerak menuju B maka benda dinyatakan
mengalami perpindahan sejauh 7 m. Hal ini diperoleh dari 3 m – (-4 m) = 7 m.
Sebaliknya, jika keadaan dibalik yaitu benda bergerak dari B menuju A maka
benda dinyatakan mengalami perpindahan sejauh -4 m – 3 m = - 7 m. Tanda
positif (+) pada perpindahan A menuju B menunjukkan bahwa benda berpindah
ke kanan dan tanda negative (-) pada perpindahan benda dari B menuju A
menunjukkan bahwa benda berpindah ke kiri.

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 26

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

Contoh :
1. Hitunglah jarak dan perpindahan sebuah benda yang bergerak dari titik A

menuju titik B sejauh 10 m, kemudian bergerak sejauh 4 m menuju titik C
seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.2 beriku!

Penjelasan:
Jarak yang ditempuh benda dari titik A menuju titik C adalah 10 m + 4 m = 14 m
Perpindahannya sebesar: 10 m + 4 m = 14 m, ke timur

2. Hitunglah jarak dan perpindahan sebuah benda bergerak dari titik A menuju
titik B sejauh 10 m, kemudian berbalik arah sejauh 4 m menuju titik C seperti
yang ditunjukkan gambar 2.3!

Penjelasan:
Jarak yang ditempuh benda dari titik A menuju titik C adalah AC = 10 m + (4) m = 14 m
Perpindahannya sebesar: ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗ = 10 m + (-4) m = 6 m, ke timur

3. Hitunglah jarak dan perpindahan sebuah benda ketika bergerak dari titik A
sejauh 15 m menuju ke titik B yang berada di sebelah barat, kemudian berbalik
arah sejauh 45 m menuju titik C yang berada di sebelah timur dari titik A seperti
gambar 2.4!

Penjelasan:
Jarak yang ditempuh benda dari titik A menuju titik C adalah AC = 15 m + 45 m = 60 m

Perpindahannya sebesar : ⃗ ⃗ ⃗⃗ ⃗ = (-15) m + 45 m = 30 m, ke timur

4. Tentukan jarak dan perpindahan seorang pelari maraton berlari mengelilingi

lapangan dengan jari – jari 14 m. Jika pelari hanya melakukan satu kali jalan dan

posisi awal berada di titik A dan posisi akhir berada di titik B seperti yang

ditunjukkan gambar 2.5!

Penjelasan :

Jarak dari posisi A ke B adalah 1 × ⊙
2
AB = 1 × 2 × × = 1 × 2 × 22 × 14 = 88
2 27
Perpindahannya

⃗⃗ ⃗⃗ ⃗ = 2 × = 2 × 14 = 28 , ke timur

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 27

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

5. Hitunglah jarak dan perpindahan yang dilakukan seseorang yang berlari 5 km
ke utara kemudian dilanjutkan 12 km ke timur seperti yang ditunjukkan
gambar 2.6!

Penjelasan:

Jarak dari posisi A ke B kemudian ke posisi C adalah

AC = 5 km + 12 km = 17 m

Perpindahan dari posisi A ke posisi akhir C ditunjukkan dengan garis yang memiliki arah
⃗ ⃗ ⃗⃗ ⃗ yang memiliki panjang AC dan membentuk sudut terhadap sumbu-X positif / arah
timur. Panjang garis AC dapat diperoleh menggunakan dalil Pythagoras;

= √ 2 + 2
= √52 + 122
= √25 + 144
= √169
⃗⃗ ⃗⃗ ⃗ = 13 , ke timur laut

B. Kecepatan (velocity) dan Kelajuan (speed)
Sekarang anda sudah memahami konsep – konsep dasar posisi, jarak, dan

perpindahan sebagai modal untuk membahas tentang Gerak Lurus. Anda juga tahu
bahwa suatu benda dinyatakan bergerak apabila pada kurun waktu tertentu posisi
benda berubah terhadap acuan. Untuk mendiskripsikan keadaan suatu benda yang
bergerak diperlukan besaran fisika. Kecepatan merupakan besaran yang digunakan
untuk mendiskripsikan keadaan benda bergerak. Besaran kecepatan dapat
digunakan untuk mengetahui apakah benda bergerak atau tidak dan bergerak ke
arah mana (apabila benda sedang bergerak).

Kecepatan rata – rata dan kecepatan sesaat

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 28

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

Kecepatan rata – rata dalam selang waktu tertentu didefinisikan sebagai
perpindahan yang ditempuh benda per satuan waktu. Karena perpindahan
merupakan besaran vektor dan waktu merupakan besaran skalar, maka kecepatan
merupakan besaran vektor, memiliki nilai dan arah. Kecepatan rata – rata
dinyatakan dalam persamaan berikut.

kecepatan rata − rata = perpindahan

selang waktu

Lambang: = ⃗∆⃗⃗⃗ ⃗

∆

Contoh: seorang pengendara sepeda motor berpindah dari A ke B dalam waktu 4
detik. Kecepatan rata – rata pengendara sepeda motor tersebut adalah :

= ∆ = (25−5) = (20) = 5 ⁄
∆ 4 4

Sekarang, apabila pengendara sepeda itu kembali dari B menuju A dalam waktu
5 detik, maka kecepatan rata – rata orang tersebut ketika kembali adalah:

= ∆ = (5−25) = (−20) = − 4 ⁄
∆ 5 5

Perhatikan ketika pengendara bergerak dari A ke B, nilai kecepatan pengendara
motor adalah 5 m/s dan arahnya ke kanan, sedangkan ketika pengendara bergerak
dari B ke A nilai kecepatannya 4 m/s dan arahnya ke kiri. Berdasarkan data dua
kecepatan ini mengandung informasi kepada kita bahwa arah gerak ke kanan atau
ke kiri ditunjukkan oleh tanda bilangan positif atau negatif. Nilai menyatakan
seberapa cepat benda itu bergerak.

Nilai kecepatan yang besar menunjukkan bahwa dalam waktu singkat benda
mampu menempuh jarak yang jauh. Misalnya 5 m/s, artinya pada perjalanan dari
A menuju B selama 1 detik pengendara mampu berpindah sejauh 5 m. Sedangkan,
nilai kecepatan yang kecil menunjukkan bahwa dalam waktu yang sama
perpindahan yang ditempuh lebih pendek. Misalnya 4 m/s, artinya dalam 1 detik
pengendara mampu berpindah hanya 4 m saja.

Perhatikan gambar di bawah ini !

Seorang menaiki sepeda bergerak sepanjang lintasan ABC dari titik A menuju
perhentian terakhir di C dalam waktu 2 detik. Kecepatan rata – rata sepeda tersebut
adalah:

= ∆ = (10 − 4) = (6) = 3 ⁄
∆ 2 2

Kecepatan di atas memberi informasi kepada kita mengenai nilai dan arah. Nilai
kecepatannya adalah 3 m/s dan tanda positif menunjukkan bahwa sepeda
bergerak ke kanan seperti yang ditunjukkan oleh garis AC. Karena kecepatan selalu

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 29

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

mengandung informasi nilai dan arah maka besaran kecepatan termasuk ke dalam
besaran vektor. Dalam Bahasa inggris kecepatan disebut velocity. Istilah untuk
menyatakan nilai kecepatan adalah kelajuan. Kelajuan menyatakan nilai dari
kecepatan dan tidak memiliki arah. Kelajuan termasuk dalam besaran skalar.
Dalam Bahasa inggris, kelajuan disebut speed.

Kelajuan rata – rata dan kelajuan sesaat

Kelajuan rata – rata dalam suatu selang waktu tertentu didefinisikan sebagai
jarak (panjang lintasan sesungguhnya) yang ditempuh benda per satuan waktu.
Kelajuan rata – rata dinyatakan dengan persamaan:

jarak
kelajuan rata − rata = selang waktu

Lambang : = x
t
Gambar 2.8. Seorang menaiki sepeda bergerak sepanjang lintasan (10m + 4m)

dari titik A menuju perhentian terakhir di C dalam waktu 2 detik. Kelajuan rata

sepeda tersebut adalah:

(10 + 4) (14)
= = 2 = 2 = 7 ⁄

Kelajuan dapat diukur menggunakan speedometer. Speedometer terdapat pada
kendaraan bermotor yang digunakan untuk mengukur kelajuan kendaraan yang
sedang bergerak. Alat tersebut mengukur nilai kecepatan, yang menyatakan
seberapa cepat kendaraan bergerak dan tidak menyatakan arah gerak kendaraan.

C. Percepatan (acceleration)
Percepatan didefinisikan sebagai perubahan kecepatan tiap selang waktu

tertentu. Percepatan dilambangkan dengan huruf a yang berarti acceleration, serta
dinyatakan dengan satuan m/s2. Misalnya sebuah benda bergerak dengan
percepatan 2 m/s2, artinya dalam waktu 1 sekon kecepatannya bertambah sebesar
2 m/s. Jika ditulis dalam bentuk matematis

= 2 , artinya = 2 /
2
Gambar 2.9. bola bergerak dengan kecepatan

awal 10 m/s, kemudian mengalami percepatan

sebesar 2 m/s2 selama 3 sekon. Besar kecepatan

pada saat 3 sekon diperoleh dengan cara berikut.

Logika berpikir

Percepatan 2 m/s2 artinya setiap sekon (detik) kecepatan bola bertambah
2 m/s. Dalam waktu 3 sekon (detik) perubahan kecepatannya adalah × =
/ . Karena bola bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s maka kecepatan
bola sekarang adalah 10 + 6 = 16 m/s.

D. Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Apabila dalam selang waktu tertentu benda bergerak dengan kecepatan

tetap, maka benda itu disebut mengalami Gerak Lurus Beraturan (GLB).
Dengan kata lain, gerak lurus beraturan yaitu gerak yang lintasannya berupa garis
lurus dengan kecepatan tetap (konstan). Posisinya berubah secara teratur.

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 30

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

Gambar 2.10 menunjukkan pengendara sepeda motor bergerak dengan
kecepatan 15 m/s. Perhatikan bahwa setiap 1 sekon (detik) pengendara selalu
berpindah sejauh 15 meter secara teratur. Keadaan ketika sebuah benda bergerak
dengan mempertahankan kecepatannya selalu tetap ini dinamakan gerak lurus
beraturan (GLB). Sekarang kita coba tuliskan data tersebut ke dalam bentuk tabel
hubungan antara waktu, posisi, dan kecepatan.

Tabel 2.1. Hubungan antara posisi (m) dan kecepatan (m/s) terhadap waktu (s).

Waktu (sekon) Posisi (m) Kecepatan (m/s)

1 15 15

2 30 15

3 45 15

Berdasarkan data pada tabel 2.1. mari kita buat grafik hubungan kecepatan dan

posisi terhadap waktu. Sebab, grafik mempermudah kita untuk memahami dan

mengetahui suatu fenomena dan keadaan tertentu. Grafik hubungan kecepatan

terhadap waktu (grafik v – t) ditunjukkan oleh gambar 2.11. a) , sedangkan grafik

hubungan antara posisi terhadap waktu (grafik x – t) untuk benda yang ber – GLB

ditunjukkan oleh gambar 2.11. b).

Grafik 2.11.a) menunjukkan garis lurus mendatar. Garis lurus menunjukkan
bahwa kecepatan benda tetap. Kita dapat simpulkan bahwa untuk keadaan benda
yang sedang bergerak lurus beraturan jika divisualisasikan ke dalam grafik
hubungan kecepatan terhadap waktu maka akan diperoleh garis lurus mendatar.
Kecepatan tetap artinya benda memiliki perubahan posisi yang teratur setiap
waktunya. Data pada tabel 2.1. memperlihatkan bahwa setiap 1 sekon benda
berubah posisinya sebesar 15 meter. Ketika data tersebut dibuat grafik hubungan
antara posisi terhadap waktu diperoleh garis lurus dengan kemiringan tertentu.
Besar kecepatan ditunjukkan oleh gradien kemiringan grafik (x/t).

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 31

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

Gambar 2.12. memperlihatkan kepada kita bahwa semakin tegak grafik
semakin besar kecepatannya, semakin mendatar grafik semakin kecil
kecepatannya. Perhatikan untuk waktu yang sama, perpindahan yang ditempuh
benda berbeda. Misalnya, pada detik ke 1 titik ( ) berada di 5 m, titik ( ) berada
di 10 m, titik ( ) berada di 20 m, dan titik ( ) berada di 30 m.

Pada penjelasan tentang kecepatan rata – rata telah didefinisikan bahwa:
= ∆



Atau
∆ = .
∆x adalah perpindahan yang dilakukan oleh benda, apabila posisi awal benda
adalah x0 maka posisi x setelah mengalami perpindahan adalah :

= 0 +

Jadi pada gerak lurus beraturan:

1. Kecepatan tetap v0=v=tetap
2. Percepatan nol a=0
3. ∆ = . atau = 0 +

E. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
Pada kenyataannya banyak kendaraan yang mula – mula berada dalam keadaan

diam kemudian bergerak atau sebaliknya dari yang mula – mula bergerak
kemudian berhenti. Selain itu ada pula ketika sepanjang proses perjalanan
kendaraan bergerak semakin cepat atau sebaliknya. Benda yang mengalami
percepatan tetap disebut benda ini mengalami Gerak Lurus Berubah Beraturan.
Berubah beraturan menunjukkan kecepatannya berubah secara teratur.

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 32

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

Skema gerak pengendara sepeda motor dengan pertambahan kecepatan
sebesar 4 m/s setiap 1 sekon (detik):

Pada gambar 2.13 memperlihatkan bahwa setiap selang waktu 1 sekon,
kecepatan kendaraan bertambah 4 m/s secara teratur. Perubahan kecepatan setiap
waktu dinamakan percepatan. Karena itu kendaraan yang bergerak mengikuti
sketsa gambar 2.13 di atas menunjukkan kendaraan bergerak dengan percepatan
4 m/s2. Gerak suatu benda yang mengalami percepatan tetap dinamakan
sebagai Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB).

Sekarang kita coba tuliskan data tersebut ke dalam bentuk tabel hubungan
antara kecepatan dan percepatan terhadap waktu.

Tabel 2.2. Hubungan antara kecepatan(m/s) dan percepatan(m/s2) terhadap waktu(s)

Waktu (sekon) Kecepatan (m/s) Percepatan (m/s2)

00 4

14 4

28 4

3 12 4

Berdasarkan tabel 2.2 . mari kita buat grafik hubungan antara kecepatan dan
percepatan terhadap waktu. Grafik hubungan antara percepatan terhadap waktu
(grafik a – t ) ditunjukkan oleh gambar 2.14. a)., sedangkan grafik hubungan antara
kecepatan terhadap waktu (grafik v – t) untuk benda yang ber-GLBB ditunjukkan
oleh gambar 2.14.b). Grafik 2.14 a) memperlihatkan bahwa percepatan benda
tetap setiap waktu, sedangkan untuk gambar b). terlihat bahwa kecepatan benda
semakin lama semakin besar.

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 33

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

Karena pada contoh ini benda bergerak dengan percepatan sebesar 4 m/s2,
artinya setiap 1 sekon kecepatannya bertambah 4 m/s. Konsep percepatan yang
sudah dibahas di atas, apabila diterapkan pada keadaan dimana kecepatan mula –
mula benda v0 dan kecepatan setelah benda bergerak selama t sekon berubah
menjadi v, maka percepatan rata – rata benda dapat ditulis :

= ∆



Persamaan ini menunjukkan perubahan kecepatan ∆ terhadap waktu t.
= − 0



atau dapat ditulis pula menjadi

= 0 + (1)

Kecepatan rata-rata benda yang bergerak lurus berbubah beraturan dengan

kecepatan awal v0 dan berubah menjadi v setelah t sekon adalah :
̅ = 0+

2

Selanjutnya, persamaan posisi benda yang bergerak lurus berubah beraturan
dapat dicari dengan menggunakan persamaan posisi benda yang bergerak lurus
beraturan dengan posisi awal x0.
Pada gerak lurus beraturan berlaku : = 0 +

Apabila variabel kecepatan pada persamaan ini diganti dengan kecepatan rata

– rata pada benda yang bergerak lurus berubah beraturan, persamaan di atas

menjadi:

= 0 + ( 0+ )

2

= 0 + ( 0 + ) (2)
2
2
Kemudian variabel v pada persamaan di atas disubtitusi dengan persamaannya

menjadi:

= 0 + 0 + ( 0+ )
2 2
0 0
= 0 + 2 + 2 + 2 2

= 0 + 0 + 1 2
2

Dengan keadaan seperti pada gambar 2.13. sebuah kendaraan bergerak dengan
percepatan 4 m/s2 serta mengikuti persaman posisi untuk gerak GLBB, sekarang
kita coba untuk menuliskan data ke dalam tabel 2.3 hubungan antara posisi
terhadap waktu.
contoh :
andaikan posisi awal benda berada di titik nol (X0 = 0 m), maka untuk waktu 1 sekon
posisinya adalah

= 0 + 0 + 1 2
2

= 0 + 0. (1) + 1 4(1)2 = 2

2

Selanjutnya data untuk posisi akan ditampilkan pada tabel 2.3. berikut ini.

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 34

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

Tabel 2.3. Hubungan antara posisi (m) terhadap waktu(s)

Waktu (sekon) Posisi (m)

00

12

28

3 18

Grafik hubungan antara posisi terhadap waktu berdasarkan data tabel 2.3.
ditunjukkan oleh grafik berikut.

F. Gerak Vertikal
Pada Gerak Lurus terdapar satu pembahasan khusus yaitu tentang gerak

vertikal. Gerak vertikal menjadi khusus karena dipengaruhi oleh gaya gravitasi
bumi. Gaya gravitasi mengakibatkan benda terpengaruh gravitasi bumi. Gerak
vertikal yang dibahas disini adalah gerak yang mengalami percepatan tetap yaitu
percepatan gravitasi bumi. Percepatan gravitasi bernilai −⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗ , tanda minus
menunjukkan bahwa arah percepatan gravitasi ke bawah sesuai dengan arah gaya
gravitasi yang dialami benda.

a. Kecepatan benda pada gerak vertikal
Benda dapat bergerak vertikal ke atas karena memilki kecepatan awal.
Andaikan kecepatan awal benda ketika dilempar vertikal ke atas, maka
kecepatan benda pada saat t dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:

= 0 −

b. Posisi benda pada gerak vertikal

Selanjutnya, posisi benda dapat dihitung dengan menerapkan persamaan

dibawah ini.

ℎ = ℎ0 + 0 − 1 2
2

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 35

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

G. Contoh soal dan pembahasan

Contoh 1:

Sebuah benda bergerak lurus selama 2 detik pertama menempuh jarak 20 meter. 3 detik
kemudian menempuh jarak 45 meter, dan 5 detik kemudian menempuh jarak 135 meter.
Hitung kelajuan rata-rata benda selama itu ?

Jawab :

Benda bergerak selama 2 detik + 3 detik + 5 detik = 10 detik.
Besar jarak selama itu adalah : 20 m + 45 m + 135 m = 200 m
Jadi kelajuan rata-rata benda selama 10 detik dapat dihitung dengan rumus :


− =

= 200
10

= 20


Contoh 2

Sebuah partikel bergerak menelusuri sisi AB, BC, CD,
dan sisi DA seperti terlihat pada gambar di samping.
Selang waktu dari A ke B 5 detik, dari B ke C 3 detik,
dari C ke D 2 detik, dan dari D ke A 10 detik. Jika setiap
satu petak = 1 meter, hitung :

a) Berapa jarak yang ditempuh partikel dari A ke C,
dari A ke D, dari A kembali ke A ?

b) Berapa perpindahan partikel dari A ke C, dari A ke
D, dari A kembali ke A ?

c) Berapa kelajuan rata-rata partikel dari A ke C, A ke D, dan dari A kembali ke A ?
d) Berapa kecepatan rata-rata partikel dari A ke C, A ke D, dari A kembali lagi ke A ?
Jawab :

a) Jarak yang ditempuh partikel :
- dari A ke C = jarak AB + jarak BC = 6 m + 8 m = 14 m
- dari A ke D = jarak AB + jarak BC + jarak CD = 6 m + 8 m + 6 m = 20 m
- dari A kembali ke A = jarak AB + jarak BC + jarak CD + jarak DA = 6 m + 8 m + 6
m + 8 m = 28 m

b) Perpindahan partikel :

- dari A ke C = panjang vektor ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗ = √ 2 + 2

⃗⃗ ⃗⃗ ⃗ = √62 + 82 = 10
- dari A ke D = panjang vektor AD = 8 m
- dari A ke A = vektor yang titik tangkapnya di A dan ujungnya A, yaitu = 0

c) − ( ) = ( )
( )

- − = = 14 = 1,75 /

5+3

- − = = 20 = 2 /

5+3+2

- − = = 28 = 1,4 /

5+3+2+10

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 36

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

d) − ( ⃑ ) = ℎ ( ⃑ )
( )

- − ( ⃑ ) = ℎ



− ( ⃑ ) = 10 = 1,25 , ke timur laut.
5+3

- − ( ⃑ ) = ℎ



− ( ⃑ ) = 8 = 0,8 , ke timur.
5+3+2

- − ( ⃑ ) = ℎ



− ( ⃑ ) = 0 = 0 .
5+3+2+10

Contoh 3

Dua buah mobil terpisah pada jarak 560 meter bergerak saling mendekati pada saat yang
bersamaan masing-masing bergerak lurus beraturan. Mobil pertama mula-mula berada di
A bergerak lurus beraturan dengan kecepatan 144 km/jam dan mobil kedua mula-mula di
B bergerak dengan kecepatan 108 km/jam.

a) Kapan kedua mobil itu berpapasan .
b) Pada jarak berapa dari A kedua mobil itu berpapasan ?
Penyelesaian :

Diketahui :

Jarak AB = 560 m

vA = 144 km/jam = 144000 m/3600 sekon = 40 m/s

vB = 108 km/jam = 108000 m/3600 sekon = 30 m/s

Ditanyakan :

a) Selang waktu kedua mobil berpapasan ?
b) Jarak dari A ke tempat papasan ?
Jawab :

Cara I
40 m/s, artinya dalam 1 sekon menempuh jarak 40 meter
30 m/s, artinya dalam 1 sekon menempuh jarak 30 meter

Karena keduanya bergerak saling mendekat, Maka, untuk ke dua mobil dalam 1

sekon saling mendekat 70 meter. Jika jarak keduannya adalah 560 meter dan setiap

1 sekon keduannya saling mendekat sebesar 70 meter,

Maka butuh waktu 560 = 8 sekon.
70

Oleh karena itu ke dua mobil akan bertemu di

= 40 . 8 = 320 , dari A


= 30 . 8 = 240 , dari B

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 37

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

Cara II

Jika jarak yang ditempuh mobil pertama (A) saat berpapasan dan Jarak mobil

kedua ke tempat papasan . Waktu yang diperlukan kedua mobil berpapasan t
sekon, maka

+ = 560
Dalam hal ini karena kedua mobil melakukan GLB, maka = dan =

sehingga :

+ = 560
40 + 30 = 560

70 = 560

= 8
a) Jadi waktu yang diperlukan kedua mobil berpapasan adalah 8 sekon.

b) Jarak tempat papasan dari titik A

= 40 . 8 = 320 , dari A


Contoh 4

Dua benda bergerak meninggalkan kota A menuju kota B yang berjarak 18 km. Orang
pertama meninggalkan kota A lebih awal dari pada benda kedua dengan kelajuan 36
km/jam. Beberapa menit kemudian benda kedua menyusul menggunakan mobil dengan
kelajuan 108 km/jam. Berapa menit benda pertama harus mendahului benda kedua agar
bisa tepat bersamaan sampai kota B ?

Penyelesaian :

Diketahui :

v1 = 36 km/jam = 36000 m/3600 sekon = 10 m/s

v2 = 108 km/jam = 108.000 m/3600 sekon = 30 m/s

Jarak AB = 18 km = 18.000 m

Ditanyakan :

Berapa menit orang pertama mendahului berangkat agar sampai bersaan di
kota B ?

Jawab :

Cara I
Benda 1 bergerak dengan kelajuan 10 m/s, artinya dalam 1 sekon menempuh jarak
10 meter
Benda 2 bergerak dengan kelajuan 30 m/s, artinya dalam 1 sekon menempuh jarak
30 meter

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 38

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

Karena benda 2 bergerak mengejar benda 1, maka setiap 1 sekon benda 2 akan

bergerak mendekati benda 1 sebesar 20 meter.

Pada keadaan awal benda 2 terpisah dengan benda 1 sejauh x meter, maka waktu

yang diperlukan benda 2 untuk menyusul benda 1 sehingga tiba di kota B secara

bersamaan adalah

= sekon

20

Karena kedua benda akan tiba dikota B dalam waktu bersamaan, maka untuk

menempuh 18000 meter benda 2 memerlukan waktu :

= 18000 = 600

30

Waktu t terhitung saat kedua benda tepat bergerak secara bersamaan yaitu ketika

benda 1 sudah berada di titik Q dan benda 2 berada di titik A. Padahal pada saat itu,

benda 1 telah bergerak sejauh X dari titik A sebesar 1. 1 ℎ 2, maka

600 = 10. 1 ℎ 2

20

1 ℎ 2 = 600.20 = 1200
10

1 ℎ 2 = 20
Jadi orang pertama harus berangkat 20 menit lebih awal dari pada orang kedua.

Cara II

Kedua benda tepat bergerak secara bersamaan terhitung ketika benda 1 di titik Q
dan benda 2 berada di titik A. Oleh karena itu kedua benda akan tiba dikota B dalam
waktu bersamaan ketika benda 2 telah menempuh 18000 meter, sehingga waktu
yang diperlukan selama:

= 18000 = 600

30

Untuk benda 1 waktu t ini terhitung saat benda 1 berada di titik Q. Padahal jarak
total yang di tempuh benda 1 untuk sampai ke kota B sebesar 18000 meter yang
diperoleh dari jarak X mula – mula saat benda 1 mendahului benda 2 di tambah jarak
1 ketika benda 2 mulai bergerak, maka:

= + 1
18000 = 1 1 ℎ 2 + 1
18000 = 10 ( ℎ + 600)
1800 = 1 ℎ 2 + 600
1 ℎ 2 = 1800 − 600 = 1200 = 20
Jadi orang pertama harus berangkat 20 menit lebih awal dari pada orang kedua

Cara III
Misal orang I sampai B membutuhkan waktu 1 , maka :

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 39

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

1 = 1. 1 18000
10
18000 = 10. 1  1 = = 1800

Maka orang kedua membutuhkan waktu t detik lebih singkat dari pada orang

pertama, yaitu t2 = (1.800 – t ) detik, sehingga berlaku :

2 = 2. 2

18000 = 30. (1.800 – )

1.800 – = 18000
30

= 1.800 – 600

= 20 menit
Jadi orang pertama harus berangkat 20 menit lebih awal dari pada orang kedua.

Contoh 5

Prehatikan gambar grafik kecepatan (v) lawan waktu (t)
dari benda yang melakukan GLB , di mana v dalam m/s
dan t dalam sekon. Hitunglah besar jarak yang tempuh
benda!

Penyelesaian :

Diketahui :

v = 2 m/s
t=5s

Ditanyakan : Jarak tempuh benda ?

Jawab :

Dari grafik dapat dilihat bahwa kecepatan benda adalah 2 m/s . Selama 5 detik,
jarak yang ditempuh benda X = v.t = 2.5 = 10 m
Perhatikan bahwa jarak yang ditempuh sama dengan luas daerah grafik yang
dibatasi dengan v = 2 m/s dan t = 5 sekon. Lihat daerah yang diarsir !
Kesimpulan :
Untuk menentukan jarak yang ditempuh maupun perpindahan benda yang
melakukan GLB, dapat dihitung dengan menghitung luas daerah grafik yang
dibatasi oleh sumbu v dan sumbu t untuk harga v dan t tertentu.(ingat : pada GLB
besar jarak = besar perpindahan)

Contoh 6

Sebuah benda bergerak lurus dengan kecepatan ditunjukkan seperti grafik kecepatan
lawan waktu berikut ini!

Dari grafik tersebut, hitung :

a) Perpindahan yang dilakukan benda selama
10 detik pertama !

b) Jarak yang ditempuh benda selama 10 detik
pertama!

c) Kelajuan rata-rata benda selama 10 detik
pertama !

d) Kecepatan rata-rata benda selama 10 detik
pertama !

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 40

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

Penyelesaian :

Diketahui :

Data seperti pada grafik di atas

Ditanyakan :

a) Perpindahan selama 10 detik = ... ?
b) Jarak tempuh selama 10 detik = ... ?
c) kelajuan rata-rata dari t = 0 s.d t = 10 detik

d) kecepatan rata-rata dari t = 0 s.d t = 10 detik

Jawab:

a) Perpindahan ( ⃗ ) = Selisih luas daerah
grafik bagian atas sumbu t dan luas

daerah grafik di bawah sumbu t.

Perhatikan gambar di samping !

⃗⃑ = ⃗⃗ ⃗⃗ ⃑ − ⃗ ⃗ ⃗⃗ ⃑
karena

⃗ ⃗ ⃗⃗ ⃑ = 1 . 6(6 + 2) = 24 2
2

⃗⃗ ⃗⃗ ⃑ = 1 . 6(4 + 2) = 18 2
2

Maka,

⃗ ⃑ = ⃗⃗ ⃗⃗ ⃑ − ⃗ ⃗ ⃗⃗ ⃑ = 24 2 − 18 2 = 6 2

Jadi perpindahan yang dilakukan benda selama 10 detik adalah = 6 m. Karena
pada perpindahan benda berharga positif maka arah perpindahan nya adalah ke
kanan.

b) Jarak yang ditempuh ( ) = jumlah luas daerah grafik bagian atas sumbu t dan
luas daerah grafik di bawah sumbu t

= +

= 24 + 18 = 42

c) − = 42 = 4,2
10

d) − = 6 = 0,6 ,
10

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 41

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

SOAL LATIHAN PG A. 18 m/s
B. 0,45 m/s
1. Suatu benda dikatakan bergerak jika C. 0,18 m/s
... D. 45 m/s
A. kedudukan benda tidak berubah
terhadap benda lain. 5. Sebuah mobil bergerak dengan
B. kedudukan benda jauh terhadap kelajuan 72 km/jam. Kelajuan
benda lain. tersebut sama dengan…
C. kedudukan benda berimpit A. 20 m/s
dengan benda lain. B. 45 m/s
D. kedudukan benda berubah C. 60 m/s
terhadap benda lain. D. 75 m/s

2. Perhatikan pernyataan di bawah ini! 6. Sebuah sepeda motor bergerak lurus
beraturan dan menempuh jarak 100
Gambar tersebut menunjukkan jejak m dalam waktu 10 sekon. Maka
yang dihasilkan oleh mobil yang besar kelajuan sepeda motor
mengalami kebocoran pada tangki tersebut adalah…
bensin. Jika di amati dari rekam jejak A. 10 m/s
yang dihasilkan, maka dapat di B. 15 m/s
simpulkan bahwa mobil bergerak C. 20 m/s
dengan….. D. 25 m/s
A. Perlambatan tetap
B. Percepatan tetap 7. Perhatikan pernyataan ini!
C. Kelajuan konstan 1) “Mobil sedang bergerak 36
D. Kelajuan nol km/jam”
2) “Mobil sedang bergerak 36
3. Perhatikan pernyataan di bawah ini! km/jam ke barat”.
Pernyataan yang tepat di bawah ini
Gambar tersebut merupakan jejak adalah …
yang dihasilkan oleh oli mobil yang A. Pernyataan satu (1)
mengalami kebocoran pada menunjukkan kecepatan mobil.
tangkinya. Jika di amati dari rekam B. Pernyataan dua (2)
jejak yang dihasilkan, maka dapat di menunjukkan kelajuan mobil.
simpulkan bahwa mobil bergerak C. Pernyataan satu (1)
dengan….. menunjukkan kecepatan mobil
A. Perlambatan tetap karena kecepatan merupakan
B. Kelajuan konstan besaran yang hanya memiliki
C. Percepatan tetap nilai saja, sedangkan dua (2)
D. Kelajuan nol menujukkan kelajuan mobil
karena kelajuan merupakan
4. Berdasarkan gambar pada soal besaran yang hanya memiliki
nomor 3, jika jarak antara tiga tanda nilai dan arah.
titik berdekatan selang waktu 0,04 D. Pernyataan satu (1)
sekon. Kelajuan mobil tersebut menunjukkan kelajuan mobil
adalah… karena kelajuan merupakan

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 42

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

besaran yang hanya memiliki Sebuah benda bergerak ke arah
nilai saja, sedangkan d timur sejauh 5 m selama 5 detik,
menujukkan kecepatan mobil kemudian bergerak ke arah selatan
karena keceaptan merupakan sejauh 12 m selama 5 detik. Besar
besaran yang hanya memiliki kelajuan dan kecepatan mobil
nilai dan arah. selama menempuh perjalanan
adalah…
8. Perhatikan gambar berikut! A. 1,7 m/s dan 1 m/s ke tenggara
B. 1,7 m/s dan 1 m/s ke barat laut
Mobil bergerak lurus dari A menuju C. 1,7 m/s dan 1,3 m/s ke tenggara
B sejauh 110 km kemudian berbalik D. 1,7 m/s dan 1,3 m/s ke barat laut
arah dan bergerak dari B menuju C
sejauh 40 km. Jarak dan 11. Seorang berlari lurus 150 km ke
perpindahan mobil selama utara selama 3 jam. Kemudian ia
bergerak adalah… berlari lurus 50 km ke selatan
A. 100 km dan 40 km ke timur selama 2 jam. Kecepatan rata – rata
B. 150 km dan 70 km ke timur anak itu dalam perjalanan adalah….
C. 100 km dan 40 km ke barat A. 40 km/jam ke utara
D. 150 km dan 70 km ke barat B. 40 km/jam ke selatan
C. 20 km/jam ke utara
9. Berdasarkan soal no 8 di atas. D. 20 km/jam ke selatan
Kelajuan dan kecepatan mobil
selama menempuh perjalanan 12. Doni berangkat ke kantor
adalah… mengendarai mobil dengan kelajuan
A. 55 km/jam dan 80 km/jam ke 60 km/jam. Jarak dari rumah menuju
timur kantor adalah 180 km. Kegiatan
B. 55 km/jam dan 80 km/jam ke rapat di kantor dimulai pukul 09.00
barat WIB. Jika Doni ingin tiba 30 menit
C. 60 km/jam dan 28 km/jam ke sebelum acara dimulai, maka dia
barat harus berangkat dari rumah pukul…
D. 60 km/jam dan 28 km/jam ke A. 07.30 WIB
timur B. 07.00 WIB
C. 06.00 WIB
10. Perhatikan gambar berikut! D. 05.30 WIB

13. Perhatikan gambar berikut!

Dua buah benda A dan B bergerak
saling mendekat. A bergerak dengan
kelajuan 3 m/det dan benda B
bergerak dengan kelajuan 2 m/det.
Kapan dan di mana keduanya
bertemu ?

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 43

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

A. Pada detik ke 4 dan pada posisi 8 (3) Gerak lurus berubah beraturan
m dari benda A diperlambat

B. Pada detik ke 5 dan pada posisi Jenis gerak yang menunjukkan
15 m dari benda A pernyataan 1, 2, dan 3 secara
berturut – turut ditunjukkan oleh…..
C. Pada detik ke 4 dan pada posisi 8 A. A ke B, B ke C, dan C ke D
m dari benda B B. B ke C, C ke D, dan D ke E
C. D ke E, F ke G, dan E ke F
D. Pada detik ke 5 dan pada posisi D. B ke C, A ke B, dan C ke D
15 m dari benda B
18. Perhatikan gambar berikut !
14. Perhatikan grafik berikut ini!
Jika bola tersebut mula – mula diam,
Benda bergerak dengan kecepatan maka kecepatan bola setelah detik ke
tetap selama …. detik 2 sebesar …. m/s
A. 10 A. 2
B. 5 B. 8
C. 2 C. 4
D. 17 D. 12

15. Berdasarkan grafik pada no 14, jarak 19. Perhatikan gambar berikut!
yang di tempuh benda saat bergerak
dari detik ke 10 sampai detik ke 15 Bola bergerak dengan kecepatan
adalah … m awal 7 m/det kemudian mengalami
A. 25 percepatan sebesar 3 m/det2.
B. 30 Setelah 2 detik kecepatan benda
C. 35 tersebut menjadi …. m/s
D. 40 A. 6
B. 11
16. Pernyataan berikut ini yang C. 13
merupakan ciri – ciri gerak lurus D. 15
berubah beraturan (GLBB) adalah…
A. Kecepatan benda tetap
B. Kecepatan benda bertambah
secara sembarang
C. Kecepatan benda berubah secara
teratur
D. Kecepatan benda berubah – ubah

17. Perhatikan gambar berikut!
(1) Gerak lurus beraturan
(2) Gerak lurus berubah beraturan
dipercepat

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 44

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

20. Seorang anak mengayuh sepeda dari A. 1,5 m/det2
keadaan bergerak. Mula – mula B. 1,0 m/det2
sepeda bergerak dengan kecepatan C. 0,5 m/det2
0=10 m/s. sepeda dipercepat D. 0,0 m/det2
dengan percepatan a = 2 m/s2.
Berapa kecepatan sepeda setelah 4 24. Berdasarkan grafik no 23,
detik? percepatan yang benda selama detik
A. 18 m/s t = 0 sekon sampai t = 2 sekon
B. 20 m/s adalah…
C. 22 m/s A. 2 m/det2
D. 24 m/s B. 3 m/det2
C. 4 m/det2
21. Balok diluncurkan diatas lantai kasar D. 5 m/det2
dengan kecepatan v =15 m/s, karena
adanya gesekan antara lantai dengan 25. Berdasarkan grafik no 23, jarak total
permukaan balok, lama kelamaan yang ditempuh benda selama
balok tersebut berhenti dalam waktu bergerak adalah…
5 detik. Percepatan yang dialami A. 4 m
oleh balok tersebut sebesar… B. 8 m
A. 3 m/s2 C. 12 m
B. – 3 m/s2 D. 16 m
C. 5 m/s2
D. – 5 m/s2 26. Perhatikan grafik berikut ini !

22. Sebuah sepeda bergerak dengan Sebuah kereta api melakukan
kecepatan 3 m/s. Sepeda ini perjalanan dari stasiun satu ke
kemudian dipercepat selama 4 detik, stasiun lain yang grafik hubungan
kecepatannya menjadi 7 m/s. Jarak antara v terhadap t diperlihatkan
yang ditempuh oleh sepeda itu pada gambar tersebut. Jarak tempuh
adalah…. m kereta api selama perjalanan
A. 10 tersebut adalah….
B. 15 A. 300 km
C. 20 B. 400 km
D. 25 C. 500 km
D. 600 km
23. Perhatikan grafik berikut ini!
27. Dua benda A dan B bergerak dengan
Berdasarkan grafik hubungan antara kelajuan seperti pada grafik di
kecepatan (v) terhadap waktu (t) di bawah ini. Pada saat t=0 kedua
atas. Berapa percepatan dari detik t benda pada posisi yang sama. B
= 2 sekon sampai t = 4 sekon? menyusul A setelah menempuh
jarak...

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 45

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

A. 64 m Benda yang bersifat GLB dan GLBB
B. 32 m adalah ….
C. 16 m A. K - L dan M - O
D. 8 m B. L - M dan N - O
C. L - M dan K - O
28. Andi berkendara dengan kecepatan D. M - N dan K – O
4 m/s. Kemudian Budi mengejar
Andi dengan percepatan 2 m/s2 dari 30. Sebuah batu dijatuhkan pada sebuah
keadaan diam. Budi menyusul Andi sumur berisi air. Suara air terdengar
pada jarak... setelah 3 detik kemudian.
A. 16 m Kedalaman sumur adalah...
B. 24 m A. 10 m
C. 32 m B. 25 m
D. 36 m C. 45 m
D. 50 m
29. Beberapa benda bergerak dengan
jarak tempuh dan waktu tempuh
seperti terdapat pada tabel berikut.

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 46

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

KUNCI 6. A 11. C 16. C 21. B 26. B
7. D 12. D 17. D 22. C 27. A
1. D 8. B 13. B 18. B 23. D 28. A
2. C 9. D 14. B 19. C 24. A 29. C
3. B 10. C 15. A 20. A 25. C 30. C
4. D
5. A

Pembahasan

No 3 No 4
Berdasarkan gambar pada soal no 3, dua jejak oli
saling berdekatan memiliki jarak yang sama. Tiga jejak berurutan ditempuh selama 0,04 s.
Gerak lurus beraturan adalah gerak degan Maka, untuk dua jejak oli berurutan ditempuh
kelajuan tetap, sedangkan kecepatan adalah jarak
yang ditempuh benda setiap waktu. Gambar jejak selama 0,02 s. Kelajuan adalah jarak yang
oli memiliki perubahan jarak secara teratur
dalam setiap waktu. Maka, dapat disimpulkan ditempuh dalam setiap waktu maka, kelajuan
mobil bergerak GLB. GLb ditandai dengan mobil adalah 0,9 m dalam setiap 0,02 detik,
kelajuan tetap. Jawabannya B.
artinya
No 6
Kelajuan adalah jarak yang ditempuh benda = 0,9 = 45
setiap detik. Berdasarkan informasi soal, dalam 0,02
10 detik sepeda motor menempuh jarak 100 m. Jawabannya D
Maka, untuk 1 detik,
= 100 = 10 No 9

10 Jarak : 110 km + 40 km = 150 km
Perpindahan : 110m – 40 km = 70 km, ke timur
Jawabannya A
Waktu yang diperlukan 52 jam

= = 150 = 60
52

= ℎ = 70 ,
52

= 28


Jawabannya D

No 10 No 12
Jarak = 5 m + 12 m = 17 m Cara I
60 km/jam artinya dalam 1 jam menempuh jarak
Perpindahan = √52 + 122 60 km. Jadi untuk menempuh jarak 180 km
diperlukan waktu selama 3 jam. Jika Doni ingin
= √25 + 144 tiba 30 menit sebelum jam 09.00 WIB, artinya
Doni sampai dilokasi pukul 08.30 WIB. Oleh
= √169 = 13 ke tenggara karena itu, Doni harus berangkat 3 jam sebelum
yaitu pukul
= = 17 = 1,7 08.30 – 3 jam = 05.30.
10

= 13 ,
10
= 1,3


Jawabannya C Cara II

= = 180 = 3 , jadi supaya tiba 30 menit
60

sebelum jam 09.00 Doni harus berangkat pukul

08.30 – 3 jam = 05.30

Jawabannya D

No 13 No 15
Cara I Cara I
3 m/det, artinya dalam 1 detik menempuh jarak 3 Ingat !! untuk gerak
meter GLBB grafik hubungan antara kecepatan terhadap
2 m/det, artinya dalam 1 detik menempuh jarak 2 waktu membentuk garis lurus dengan
meter kemiringan tertentu. Sedangkan untuk
Maka, untuk ke dua benda dalam 1 detik GLB grafik hubungan antara kecepatan terhadap
menempuh jarak 5 meter. Jika jarak keduannya waktu membentuk garis lurus horisontal.
adalah 25 meter,

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 47

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

Maka butuh waktu 25 = 5 Berdasarkan gambar pada no 14 diperoleh bahwa
5 selama selang waktu 10 s sampai 15 s grafik
Oleh karena itu ke dua benda akan bertemu di membentuk garis lurus horisontal. Artinya
selama 5 detik kecepatan benda tetap yaitu
= 3 .5 = 15 , dari A sebesar 5 m/s.
= 2 .5 = 10 , dari B

Cara II, 5 m/s, artinya dalam 1 detik menempuh jarak 5
meter. Maka selama 5 detik benda menempuh
+ = 25 jarak 25 m.

. + . = 25
3 . + 2 . = 25
Cara II
5 . = Analisa grafik, untuk menghitung jarak tempuh
25 digunakan luas daerah di bawah kurva. Selama
detik 10 s sampai 15 s, luas daerah di bawah
= 25 = 5 kurva berbentuk persegi, maka
5 Jarak yang ditempuh benda ber GLB adalah
Oleh karena itu ke dua benda akan bertemu di = . = 5 . 5 = 25

= 3 .5 = 15 , dari A
= 2 .5 = 10 , dari B
Jawabannya A
Jawabanya B

No 19 No 21

Cara I Benda awalnya bergerak kemudian diperjalanan
Berdasarkan informasi soal kita peroleh bola benda mengalami perlambatan sampai berhenti.
7 .
bergerak dengan kecepatan awal 0 = Berdasarkan informasi soal, benda awalnya

Kemudian benda dipercepat dengan percepatan bergerak dengan kecepatan 15 m/s kemudian
diperlambat selama 5 detik sampai berhenti
= 3 selama 2 detik. percepatan = 3 =
2 2 (berhenti artinya kecepatannya nol).

3 2 Cara I

Percepatan 3 2, artinya dalam 1 detik Percepatan adalah perubahan kecepatan dalam

kecepatannya bertambah 3 . Jadi, selama 2 waktu 1 detik. Pada contoh ini benda mengalami

perubahan kecepatan selama 5 detik yaitu dari 15
detik kecepatan benda bertambah 6 . Karena
m/s menjadi 0 m/s. Maka, besar perubahann
kecepatan selama 5 detik adalah 15 m/s. Maka
awalnya benda sudah bergerak dengan kecepatan
7 , Maka kecepatan benda menjadi untuk 1 detik kecepatannya berubah sebesar 3

7 + 6 = 13 m/s. Kesimpulannya, dalam waktu 1 detik
kecepatannya berkurang sebesar 3 m/s. Artinya


Cara II benda mengalami perlambatan sebesar 3 2.

Untuk menghitung kecepatan pada saat t dapat Diperlambat berarti percepatannya bertanda
negatif
menggunakan persamaan GLBB
= −3 2 = −3 2
= 0 + . = 7 + 3 2 . 2 = 13
Jawabanya C Cara II

Percepatan dapat dihitung menggunakan

persamaan GLBB
0 −15
= − 0 = 5 = 3
2
Jawabannya B

No 26

Berdasarkan soal gerak benda diintepretasikan dalam grafik hubungan antara kecepatan terhadap

waktu. Kita tahu bahwa benda di 0 sampai 2 jam mengalami percepatan, 2jam sampai 5 jam mengalami
gerak GLB, dan di jam ke 5 sampai 7 mengalami perlambatan.

Untuk menghitung jarak total yang ditempuh benda dapat menggunakan metode grafik dengan

menghitung luas daerah di bawah grafik.

1 = 1 . 2. 80 = 80
2

2 = 3 . 80 = 240
1
3 = 2 . 2. 80 = 80

Maka jarak total yang ditempuh benda adalah 400 km.

Jawabannya B

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 48

_Aku Suka, aku bisa Fisika _

No 27
Grafik yang terbentuk adalah hubungan antara kecepatan terhadap waktu.

Untuk benda A, grafik yang terbentuk adalah garis lurus horisontal, hal ini menunjukkan benda

bergerak dengan kecepatan tetap (GLB)
Untuk benda B, grafik yang terbentuk adalah garis lurus dengan kemiringan tertentu. Hal ini

menunjukkan benda bergerak dipercepat (GLBB).

Benda B menyusul benda A pada detik ke t. Artinya keduanya memiliki jarak sama pada detik ke 4.

Untuk benda A (GLB) jarak yang ditempuh

= 0 .
Untuk benda B (GLBB)

Percepatan yang dihasilkan benda B adalah
6 −4
= 2 = 1
2
Untuk benda B (GLBB) jarak yang ditempuh

= 0 . + 1. . 2

Maka 2

= 1
2
0 . = 0 . + . . 2

8. = 4. + 1 . 1. 2

2
4. = 1 2

2

= 8

Artinya keduanya berada pada jarak yang sama pada detik ke 8

= 0 . = 8.8 = 64
1. 1
= 0 . + . 2 = 4.8 + 2 . 1. 82 = 64
2
Jawabannya A

No 30
Berdasarkan soal kita peroleh informasi benda dijatuhkan bebas tanpa kecepatan awal, maka

kecepatan awal benda nol. waktu untuk benda sampai ke air adalah 3 detik. Pada gerak vertikal

percepatan yang bekerja adalah percepatan gravitasi bumi g = 10 m/s2.
Maka kedalaman sumur sampai pada permukaan air adalah

= 0. + 1 . . 2 = 0.3 + 1 . 10. 32 = 45
2 2
Jawabannya C

Fisika SMP_Kinematika gerak Page | 49