Soal Soal Latihan Fisika Yang Berkaitan Dengan Hukum Newton

Soal Soal Latihan Fisika Yang Berkaitan Dengan Hukum NewtonSetelah kita mempelajari dan memahami teori atau hukum Newton pada materi sebelumnya, sekarang kita akan mencoba untuk mempelajari latihan latihan yang berkaitan dengan penerapan hukum Newton ini dalam kehidupan sehari – hari. Jika anda belum paham dengan hukum newton silahkan baca kembali materi tersebut di sini. Karena soal-soal yang berhubungan dengan hukum newton ini juga berkaitan dengan gerak lurus berubah beraturan, maka sebaiknya anda juga mempelajari dan memahami terlebih dahulu materi tersebut. Untuk mempelajarinya silahkan anda klik di sini.

Soal 1.
Hitung percepatan yang dialami benda yang bermassa 100 kg ketika ditarik dengan gaya 200 N. Tentukan juga jarak yang ditempuhnya jika ditarik dengan gaya tersebut selama 20 detik!
penyelesaian
Dik :
            m         = 100 kg
            F          = 200 N
            t           = 20 s
Dit :
            Percepatan (a) yang dialami benda?
            Jarak yang ditempuh dalam waktu 20 detik?
Jawab :
            a          = Σ F / m
                        = 200 / 100
                        = 2 m/s2
            St         = So + Vo.t + ½.a.t2
                        = 0 + 0 + ½. 2. 202
                        = 400 meter

Soal 2
Sebuah benda yang massanya 5 kg bergerak dengan kecepatan awal 6 m/s. Kemudian gerak benda ini ditahan dengan gaya 50 Newton. Setelah berapa lama benda ini akan berhenti dan berapa jarak yang ditempuhnya?
penyelesaian
Dik :
            m         = 5 kg
            F          = - 50 N (karena arahnya berlawanan dengan gerak benda)
            Vo        = 6 m/s
            Vt        = 0 (benda berhenti)

Dit :
            a. t ?
            b. S
Jawab :
            a. Vt    = Vo + a.t
                        0          = 6 + a. t
                        Cari dulu nilai a dengan rumus :
                        a          = F/m
                                    = -50/5
                                    = -10 m/s2 (tanda negatif menandakan benda diperlambat)

                        0          = 6 + -10 t
                        10 t =   6         
                        t           = 6 / 10
                                    = 0,6 detik

            b. St     = So + Vo.t + ½.a.t2
                                    = 0 + 6. 0,6 + ½. (-10) . (0,6)2
                                    = 3,6 + -5 (0,36)
                                    = 3,6 – 1,8
                                    = 1,8 meter

Soal 3
Berapakah berat yang dimiliki benda bermassa 10 kg jika diletakkan pada tempat yang memiliki grafitasi 10 m/s2
penyelesaian
Dik :
            m         = 10 kg
            g          = 10 m/s2 (karena arahnya berlawanan dengan gerak benda)
           
Dit :
            Berat benda (W)
Jawab :
            W        = m.g
                        = 10. 10
                        = 100 Newton

Soal 4
Sebuah benda yang massaya 20 kg terletak di atas lantai licin dan datar. Kemudian benda dipengaruhi oleh gaya mendatar ke kanan sebesar 200 Newton dan ke kiri sebesar 100 Newton. Setelah bergerak 10 detik gaya ke kanan dihilangkan. Hitunglah kapan dan dimana benda tersebut akan membalik!
penyelesaian
Dik :
            m         = 20 kg
            t           = 10 detik
            F1        = 200 N
            F2        = -100 N (karena arahnya ke kiri atau berlawanan arah dengan F1)
            So        = 0
            Vo        = 0
Dit :
a.       Waktu benda akan membalik ?
b.      Pada jarak berapa benda akan membalik?
Jawab :
            Keadaan I: gerak benda dari awal sampai gaya F1 dihilangkan (misalkan A sampai B)
            Σ F       = F1 + F2
                                    = 200 – 100
                                    = 100 N

            Σ F                   = m.a
            100                  = 20 . a
            a                      = 5 m/s2

            VB                  = VA + a.t   (t merupakan waktu kedua gaya masih bekerja)
                                    = 0 + 5 . 10
                                    = 50 m/s

            SB                   = SA + VA . t + ½.a.t2
                                                = 0 + 0 + ½.5.102
                                    = 250 meter

            Keadaan II : Keadaan setelah F2 dihilangkan (misalkan dari B ke C)

            Vo        = VB = 50 m/s
            So        = SB = 250 meter
            V         = 0 (benda kalau akan berbalik akan diam sesaat kemudian baru membalik)
            F          = F2 = - 100 N (karena arahnya ke kiri berlawanan dg arah gerak benda)

            F                      = m. a
            - 100    = 20 . a
            a                      = - 100 / 20
                                    = - 5 m/s2 (- menandakan benda mengalami perlambatan oleh gaya F)

            V         = Vo + a.t
            0          = 50 + (-5).t
            -50       = -5t
            t           = -50 / -5
                        = 10 detik

            SC                   = SB + VB . t + ½.a.t2
                                                = 250 + 50 . 10 + ½.(-5).102
                                    = 250 + 500 – 250
                                    = 500 m

Jadi benda berbalik setelah menempuh jarak 500 meter dan terjadi setelah waktu 10 + 10 = 20 detik

Soal 5
Sebuah benda yang massanya 4 kg dilepaskan dari puncak sebuah bidang miring licin dengan sudut kemiringan 30 o . Jika gaya grafitasi bumi 10 m/s2, hitunglah percepatan yang dialami benda!
penyelesaian
Dik :
            m         = 4 kg
            t           = 10 detik
            g          = 10 m/s2
            α          = 300
           
Dit :
            Percepatan (a) yang dialami benda ?
Jawab :
            F          = w sin α .
                        = m.g sin 30o
                        = 4 . 10 ½
                        = 20 N

            F          = m.a
            20        = 4.a
            a          = 20 / 4
                        = 5 m/s2

Soal 6
Sebuah benda yang massanya 10 kg diletakkan pada sebuah bidang mendatar dari papan ringan. Jika grafitasi bumi 10 m/s2, hitunglah gaya tekan normal yang dialami benda terhadap bidang papan yang ketika digerakkan vertikal ke atas dengan kecepatan tetap dan dengan percepatan 2 m/s2.
Penyelesaian
Dik :
           
Dit :
a.       Gaya Normal ketika kecepatan tetap?
b.      Gaya Normal ketika percepatan 2 m/s2
Jawab :
a.        
                                    Σ F                   = m.a
                                    N - w   = 10 .0 (karena kecepatan tetap berarti tidak ada percepatan)
                                    N – w  = 0
                                    N                     = w
                                    N                     = m.g
                                    N                     = 10.10
                                                            = 100 N
b.       
                                    Σ F                   = m.a
                                    N - w   = 10 . 2
                                    N – 100           = 20
                                    N                     = 20 + 100
                                    N                     = 120 N
                                                           


Soal 7
Suatu benda yang massanya 2 kg terletak pada bidang miring dengan kemiringan 30o terhadap bidang datar. Benda ini kemudian ditarik dengan sebuah gaya 50 N sejajar bidang miring ke atas selama 5 detik. Jika grafitasi bumi 10 m/s2, maka tentukanlah:
  1. Berapa besar gaya normal yang dialami benda terhadap bidang miring?
  2. Jarak yang ditempuh benda sampai gerakkannya akan membalik ke bawah
Penyelesaian:
Dik :
            Cari sendiri ya kawan!
Dit :
            Cari sendiri juga ya!
Jawab :
            Hitung sendiri ya!


Subscribe to receive free email updates:

0 Response to "Soal Soal Latihan Fisika Yang Berkaitan Dengan Hukum Newton"

Post a Comment