Perhatikan gambar berikut ini, benda bermassa 5 kg ditarik gaya F = 10 N dengan arah 60

Fisikastudycenter.com- Berikut ini beberapa contoh soal dan pembahasan materi Dinamika I dengan hukum newton I, II dibahas di kelas X (10) SMA. Pembahasan soal dengan metode normal, soal tanpa gaya gesek :

Soal No. 1
Sebuah katrol licin digantungi beban dengan kondisi mula-mula kedua benda diam dengan m1 = 4 kg dan m2 = 6 kg!

Tentukan : a) Percepatan gerak benda pertama dan kedua b) Tegangan tali pertama c) Jarak yang ditempuh benda kedua dalam waktu 2 sekon

d) Jarak benda pertama dan kedua setelah 2 sekon

(Gunakan percepatan gravitasi bumi = 10 m/s2)

Pembahasan Percepatan pada benda pertama akan sama dengan percepatan pada benda kedua, demikian juga tegangan tali keduanya sama. a) Mencari percepatan Tinjau benda pertama :

Tinjau benda kedua:

Dari persamaan I dan II:

b) Tegangan Tali

c) Jarak tempuh benda kedua setelah 2 sekon

d) Jarak benda pertama dan kedua adalah 8 meter.

Soal No. 2

Perhatikan gambar berikut ini, benda bermassa 5 kg ditarik gaya F = 10 N dengan arah 60o terhadap arah horizontal!

Tentukan : a) Penguraian gaya yang bekerja pada benda b) Percepatan gerak benda c) Besar gaya Normal

Pembahasan

a) Penguraian gaya-gaya yang bekerja pada benda. N = gaya normal, W = gaya berat

b) Percepatan gerak bendaDari gaya-gaya dengan arah horizontal :

c) Besar gaya Normal (N)Dari gaya-gaya dengan arah vertikal :

Soal No. 3

Benda A 4 kg berada pada lantai licin mula-mula ditahan agar diam. Benda B bermassa 6 kg digantung pada sebuah tali dihubungkan dengan katrol licin pada benda A.

Tentukan :a) Percepatan gerak kedua benda b) Tegangan Tali penghubung kedua benda

Pembahasan

a) Tinjau gaya-gaya dengan arah mendatar pada benda A

Tinjau benda B

b) Tegangan Tali

Soal No. 4

Tiga buah benda dihubungkan dengan tali dan katrol - katrol licin seperti gambar berikut! m1 = 1 kg, m2 = 2 kg dan m3 = 3 kg,

Tentukan percepatan benda pertama, kedua dan ketiga

Pembahasan

Tinjau benda pertama

Tinjau benda kedua

Tinjau benda ketiga

Hubungan percepatan ketiga benda:

Dari persamaan III dan IV

Dari persamaan I dan II

Dari persamaan V dan VI

Dari persamaan II dan VII

Soal No. 5

Perhatikan sistem berikut, benda A bermassa 5 kg dan benda B bermassa 15 kg !

Jika lantai dan katrol licin tentukan percepatan turunnya benda B!

Pembahasan

Tinjau benda A pada gaya yang searah lintasan gerak

Tinjau benda B lihat gaya-gaya yang searah lintasan gerak

Dari persamaan I dan II

Soal Nomor 6

Seorang anak bermassa 60 kg menaiki lift di sebuah gedung mall.

Tentukan gaya desak kaki anak pada lantai lift ketika:

(a) lift bergerak dengan percepatan 1,5 m/s2 ke atas

(b) lift bergerak dengan percepatan 1,5 m/s2 ke bawah (c) lift bergerak dengan kecepatan tetap 1 m/s ke atas (d) lift bergerak dengan kecepatan tetap 1 m/s ke bawah (e) lift telah berhenti kembali

Gunakan percepatan gravitasi bumi g = 10 m/s2

Pembahasan

Sket gaya-gaya yang bekerja, kemudian penerapan hukum newton. Gaya desak kaki anak pada lantai tidak lain adalah gaya normal (N) Data : m = 60 kg

g = 10 m/s2

(a) lift bergerak dengan percepatan 1,5 m/s2 ke atas

a = 1,5 m/s2

ΣF = ma N − w = ma N − mg = ma N = ma + mg N = m(a + g)

N = 60(1,5 + 10) = 60(11,5) = 690 Newton

Gaya Normal N bertanda (+), searah gerak lift Gaya berat w bertanda (−), berlawanan arah gerak lift.

(b) lift bergerak dengan percepatan 1,5 m/s2 ke bawah

a = 1,5 m/s2

ΣF = ma w − N = ma mg − N = ma mg − ma = N m(g − a) = N

N = m(g − a) = 60(10 − 1,5) = 60(8,5) = 510 Newton

Gaya berat w bertanda (+), searah gerak lift Gaya normal N bertanda (−), berlawanan arah gerak lift.

(c) lift bergerak dengan kecepatan tetap 1 m/s ke atas

Kecepatan tetap berarti percepatannya sama dengan nol, a = 0, sehingga jumlah gaya juga sama dengan nol Σ F = 0 N − w = 0 N = w N = mg = 60(10) = 600 Newton

(d) lift bergerak dengan kecepatan tetap 1 m/s ke bawah

Kecepatan tetap berarti percepatannya sama dengan nol, a = 0, sehingga jumlah gaya juga sama dengan nol Σ F = 0 w − N = 0 w = N N = w = mg = 60(10) = 600 Newton

(e) lift telah berhenti kembali

Lift berhenti, kecepatan & percepatannya sama dengan nol, a = 0, sehingga jumlah gaya juga sama dengan nol Σ F = 0 N − w = 0 N = w N = mg = 60(10) = 600 Newton

(Rintisan)

Berikut ini beberapa contoh soal dan pembahasan materi Dinamika I dibahas di kelas X (10) SMA. Pembahasan soal dengan metode normal :

Soal No. 1

Sebuah katrol licin digantungi beban dengan kondisi mula-mula kedua benda diam dengan m1 = 4 kg dan m2 = 6 kg!

Tentukan : a) Percepatan gerak benda pertama dan kedua b) Tegangan tali pertama c) Jarak yang ditempuh benda kedua dalam waktu 2 sekon d) Jarak benda pertama dan kedua setelah 2 sekon

(Percepatan gravitasi bumi = 10 m/s2)

Pembahasan

Percepatan pada benda pertama akan sama dengan percepatan pada benda kedua, demikian juga tegangan tali keduanya sama. a) Mencari percepatan Tinjau benda pertama :

Tinjau benda kedua:

Dari persamaan I dan II:

b) Tegangan Tali

c) Jarak tempuh benda kedua setelah 2 sekon

d) Jarak benda pertama dan kedua adalah 8 meter.

Soal No. 2

Perhatikan gambar berikut ini, benda bermassa 5 kg ditarik gaya F = 10 N dengan arah 60o terhadap arah horizontal!

Tentukan : a) Penguraian gaya yang bekerja pada benda b) Percepatan gerak benda c) Besar gaya Normal

Pembahasan

a) Penguraian gaya-gaya yang bekerja pada benda. N = gaya normal, W = gaya berat

b) Percepatan gerak benda Dari gaya-gaya dengan arah horizontal :

c) Besar gaya Normal (N) Dari gaya-gaya dengan arah vertikal :

Soal No. 3

Benda A 4 kg berada pada lantai licin mula-mula ditahan agar diam. Benda B bermassa 6 kg digantung pada sebuah tali dihubungkan dengan katrol licin pada benda A.

Tentukan : a) Percepatan gerak kedua benda b) Tegangan Tali penghubung kedua benda

Pembahasan

a) Tinjau gaya-gaya dengan arah mendatar pada benda A

Tinjau benda B

b) Tegangan Tali

Soal No. 4

Tiga buah benda dihubungkan dengan tali dan katrol - katrol licin seperti gambar berikut! m1 = 1 kg, m2 = 2 kg dan m3 = 3 kg,

Tentukan percepatan benda pertama, kedua dan ketiga

Pembahasan

Tinjau benda pertama

Tinjau benda kedua

Tinjau benda ketiga

Hubungan percepatan ketiga benda:

Dari persamaan III dan IV

Dari persamaan I dan II

Dari persamaan V dan VI

Dari persamaan II dan VII

Soal No. 5

Perhatikan sistem berikut, benda A bermassa 5 kg dan benda B bermassa 15 kg !

Jika lantai dan katrol licin tentukan percepatan turunnya benda B!

Pembahasan

Tinjau benda A pada gaya yang searah lintasan gerak

Tinjau benda B lihat gaya-gaya yang searah lintasan gerak

Dari persamaan I dan II

Title : soal dan pembahasan : dinamika I ( gaya-gaya )
Description : Berikut ini beberapa contoh soal dan pembahasan materi Dinamika I dibahas di kelas X (10) SMA. Pembahasan soal dengan metode normal : So...