♔ About | Materi Pelajaran | Gerbang Informasi | Peta Situs ♔ Laman ini adalah tampilan mode baca. Klik di sini untuk keluar dari mode baca: Dinamika Newton: Soal & Pembahasan Apabila kamu belum membaca artikel mengenai dinamika newton, penulis sarankan untuk mempelajari terlebih dahulu artikel-artikel sebelumnya tentang hukum-hukum gerak Newton sebelum kita memulai latihan soal pada halaman ini. Berikut ini adalah latihan soal dinamika Newton beserta pembahasan, terdapat lima butir soal dengan tingkat kesulitan sedang yang diambil dari berbagai tahun ujian:
 Pembahasan
Pertama, kita harus menghitung net force pada sistem, dengan cara: Sehingga diperoleh Kedua, hitung perlambatan dari sistem: Ketiga, hitung waktu tempuh: Jadi selang waktunya adalah 5 sekon.
Pembahasan
Untuk menjawab soal ini, kita harus menghitung net force-nya: Kemudian hitung percepatan sistem: Jadi yang terjadi adalah benda bergerak ke kanan dengan percepatan sebesar 1,25 m/s2, gerak ini adalah gerak dengan percepatan konstan (GLBB). Petunjuk Soal 3 & 4: Soal ini terdiri atas tiga bagian, yaitu pernyataan, kata sebab, dan alasan yang disusun berurutan. Pilihlah: (A) Pernyataan benar, alasan benar, dan berhubungan sebab akibat. (B) Pernyataan benar, alasan benar, tidak berhubungan sebab akibat. (C) Pernyataan benar dan alasan salah. (D) Pernyataan salah dan alasan benar. (E) Pernyataan dan alasan salah.
Pembahasan
Pernyataan salah, karena menurut hukum Newton yang pertama: apabila net force nol, benda dapat diam atau bergerak dengan kecepatan tetap.
Pembahasan Pernyataan salah, karena gaya gesekan di bulan akan lebih kecil daripada di bumi akibat pengaruh gaya gravitasi yang bulan yang lebih kecil. Ingat gaya normal pada dipengaruhi oleh percepatan gravitasi. Oleh karena itu, gaya yang diperlukan untuk menggerakkan benda sampai melampaui batas gesekan statis akan lebih kecil. Alasan benar, benda memiliki massa yang sama di bulan ataupun di bumi. Jawaban D. Petunjuk Soal 5: Pilihlah: (A) Jika (1), (2), dan (3) yang benar. (B) Jika (1) dan (3) yang benar. (C) Jika (2) dan (4) yang benar. (D) Jika hanya (4) yang benar. (E) Jika semuanya benar.
Pembahasan
Pertama kita akan mencari besar perlambatan partikel: Kemudian cari kecepatan akhir partikel: (1) benar. (2) benar (tanda minus). (3) benar, karena dari (+) ke (-). (4) benar, karena sudah tidak ada percepatan lagi (hanya tiga detik gaya diberikan). Jawaban E.
HUKUM I NEWTON Jika resultan dari gaya-gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol ΣF = 0 maka benda tersebut : - Jika dalam keadaan diam akan tetap diam, atau - Jika dalam keadaan bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan. Keadaan tersebut di atas disebut Hukum KELEMBAMAN. LANJUTAN HUKUM I NEWTON Kesimpulan : ΣF = 0 dan a = 0 Karena benda diam atau bergerak lurus beraturan, maka pada sistem koordinat Cartesius dapat dituliskan : Σ F = 0 Σ F x dan = 0. y LANJUTAN HUKUM I NEWTON Kesimpulan : ΣF = 0 dan a = 0 Karena benda diam atau bergerak lurus beraturan, maka pada sistem koordinat Cartesius dapat dituliskan : Σ F = 0 Σ F x dan = 0. y CONTOH SOAL HUKUM I NEWTON Sebuah lampu digantung seperti pada gambar. Berapakah gaya tegangan talinya? β JAWABAN CONTOH SOAL y T 2 sinβ T 2 T 1 T 2 cosβ 3 sin α = 5 4 cos α = 5 4 sin β = 5 3 cos β = 5 T 1 sinα HUKUM I NEWTON T α T 1 cosα 1 2 1. Gambar gaya gaya yang bekerja 2. Uraikan ke sumbu x dan y. F x = 0 4 3 3 cos α T cos β = 0 T 1 = T 2 T 1 = T 2 x 5 5 4 = 0 1 α 2 F y T sin + T sin β w = 0 3 4 3 T1 + T2 = 10 3[ 2] 4 2 50 5 5 4 T + T = 9T + 16T = 200 2 2 2 T 200 = = 8 25 w 1 N T 3 =.8 = 6 4 N HUKUM II NEWTON Percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dan searah dengan gaya itu dan berbanding terbalik dengan massa benda. F m.a F = k. m. a dalam S I konstanta k = 1 maka : F = m.a SATUAN : F dalam newton m dalam Kg a dalam m/s 2 MASSA DAN BERAT Berat suatu benda [w] adalah besarnya gaya tarik bumi terhadap benda tersebut dan arahnya menuju pusat bumi. [ vertikal ke bawah ]. Hubungan massa dan berat : w = m. g w = gaya berat [newton] m = massa benda [Kg] g = percepatan grafitasi [m/s 2 ] Perbedaan massa dan berat : * Massa [m] merupakan besaran skalar di mana besarnya di sembarang tempat untuk suatu benda yang sama selalu TETAP. * Berat [w] merupakan besaran vektor di mana besarnya tergantung pada tempatnya [ percepatan grafitasi pada tempat benda berada ]. CONTOH SOAL BERAT BENDA Sebuah benda mendapat gaya sebesar 30 N, sehingga dalam waktu 6 detik kecepatannya menjadi 30 m/det dari keadaan diam. Berapa berat benda jika g = 10 m/det 2. v = v + a. t t o 30 = 0 + a.6 a = 5 m / s 2 F = m. a 30 = m.5 m = 6 Kg w w w = = = m. g 6.10 60 N KEGIATAN PSIKOMOTORIS Perhatikan dua buah animasi di bawah ini : Diskusikan dalam kelompok mu dan buatlah sebuah deskripsi tentang animasi yang telah kamu amati! PENGEMBANGAN HUKUM II NEWTON F = m. a F 1 + F 2 - F 3 = m. a Arah gerak benda sama dengan F 1 dan F 2 jika F 1 + F 2 > F 3 Arah gerak benda sama dengan F 3 jika F 1 + F 2 < F 3 [ tanda a = - ] F 1 + F 2 - F 3 = [ m 1 + m 2 ]. a F cos θ = m. a HUKUM III NEWTON Bila sebuah benda A melakukan gaya pada benda B, maka benda juga akan melakukan gaya pada benda A yang besarnya sama tetapi berlawanan arah. Gaya yang dilakukan A pada B disebut : gaya aksi. Gaya yang dilakukan B pada A disebut : gaya reaksi. maka ditulis : F aksi = - F reaksi Hukum Newton III disebut Hukum Aksi - Reaksi. Meskipun N = w dan arahnya berlawanan Pasangan ini bukanlah pasangan Aksi-Reaksi Karena N dan w bekerja pada satu benda Yang sama. PASANGAN GAYA AKSI-REAKSI HUBUNGAN TEGANGAN T ALI DAN PERCEPATAN Bila benda dalam keadaan diam, atau dalam keadaan bergerak lurus beraturan maka : T = m. g T = gaya tegangan tali. Benda bergerak ke atas dengan percepatan a maka : T = m. g + m. a T = gaya tegangan tali. Benda bergerak ke bawah dengan percepatan a maka : T = m. g - m. a T = gaya tegangan tali. GERAK BENDA YANG DIHUBUNGK AN DENGAN KATROL Tinjauan benda m1 Tinjauan benda m2 T = m 1.g - m 1.a [ persamaan 1] T = m 2.g + m 2.a [ persamaan 2] Karena gaya tegangan tali di mana-mana sama, maka persamaan 1 dan persamaan 2 dapat digabungkan : m 1. g - m 1. a = m 2. g + m 2. a m 1. a + m 2. a = m 1. g - m 2. g [ m 1 + m 2 ]. a = [ m 1 - m 2 ]. g w 1 - w 2 = [m 1 + m 2 ]. a [ m 1 - m 2 ]. g = [ m 1 + m 2 ]. a atau ΣF = Σ m. a w 1 - T + T - T + T - w 2 = [ m 1 + m 2 ]. a a = [ m [ m 1 1 + m m 2 2 ] ] g CONTOH SOAL KATROL Seutas tali dipasang pada kantrol dan ujung-ujung tali di beri beban 4 kg dan 6 kg. Jika gesekan tali dengan katrol diabaikan, hitung : a. Percepatan. b.tegangan tali. JAWABAN CONTOH SOAL Benda A. F = m. a Benda B F = m. a T w = m. a w. T = m a A A B B T a a T = 40 + 4. a T = 60 6. a T A w A B w B Untuk Untuk Mengakhiri Mengakhiri tekan tekan Esc Esc 40 + 4a = 60 6a 2a = 20 a = 2 m / s T = 60 6.2 = 48 N 2 F = m. a w T + T T + T w = [ m + m ]. a B A A B 60 40 = 10. a a = 2 m / s 2 JAWABAN CONTOH SOAL Gambar gaya-gaya yang bekerja. TENTUKAN ARAH GERAK SISTEM Benda A. Benda B F = m. a F = m. a T w = m. a w. T = m a A A B B T a a T = 40 + 4. a T = 60 6. a T A w A B w B 40 + 4a = 60 6a 2a = 20 a = 2 m / s T = 60 6.2 = 48 N 2 F = m. a w T + T T + T w = [ m + m ]. a B A A B 60 40 = 10. a a = 2 m / s 2 BENDA BERGERAK PADA BIDANG MIRING Gaya - gaya yang bekerja pada benda. N W sin θ θ w W cos θ GAYA GESEKAN Gaya gesekan antara permukaan benda yang bergerak dengan bidang tumpu benda akan menimbulkan gaya gesek yang arahnya senantiasa berlawanan dengan arah gerak benda. Ada dua jenis gaya gesek yaitu : gaya gesek statis [fs] : bekerja pada saat benda diam [berhenti] dengan persamaan : fs = N.µs gaya gesek kinetik [fk] : bekerja pada saat benda bergerak dengan persamaan : fk = N. µk Nilai fk < fs. GAYA NORMAL N = w N = w cos θ N = w - F sin θ N = w + F sin θ CONTOH SOAL GAYA GESEKAN Sebuah benda berada dibidang miring kasar dengan sudut kemiringan 37 o dan koefisien gesekan kinetiknya 0,2 Jika massa benda 5 kg dan ditarik dengan gaya 10 newton sejajar bidang mkiring ke atas, tentukan arah gerak benda, tentukan pula jarak yang ditempuhnya selama 5 detik jika mula-mula dalam keadaan diam. JAWABAN CONTOH SOAL F = W sin 37 o 37 O m. a N w 37 O F = 10 N fk W cos 37 o 1. GAMBAR GAYA-GAYA YANG BEKERJA! 2. Bandingkan gaya-gaya yang bekerja di ujung-ujung benda untuk menentukan arah gerak 3. Tentukan arah gerak benda 4. Gambar gaya gesek benda 5. Selesaikan dengan persamaan Hukum II Newton o w sin 37 F fk = m. a fk = N. µ k 3 50 10 8 = 5. a f cos37 o k = w. µ k 5 12 4 2 a = = 2, 4 m / s fk = 50..0, 2 = 8 5 5 N Hukum Newton adalah hukum yang menggambarkan hubungan antara gaya yang bekerja pada suatu benda dan gerak yang disebabkannya. Hukum gerak ini merupakan dasar mekanika klasik yang dijabarkan dalam tiga Hukum Fisika. Sesuai namanya, hukum Newton pertama kali dikemukakan oleh Sir Isaac Newton [1643 – 1722], seorang ahli fisika, matematika, dan filsafat asal Inggris. Kala itu, ia menerbitkan sebuah karya berjudul Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, yang kemudian digunakan untuk menjelaskan dan meneliti gerak dari bermacam-macam benda fisik maupun sistem. Suatu benda yang bergerak tidak bisa dijelaskan dengan logika, tetapi jika menggunakan hukum ini dapat dihitung berapa kecepatan serta jaraknya. Hal yang sama berlaku ketika benda jatuh dari atas ke bawah, atau benda berpindah dari suatu titik ke titik lain. Hukum Newton I“Jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol, maka benda yang awalnya diam akan tetap diam. Benda yang awalnya bergerak lurus beraturan akan tetap lurus beraturan dengan kecepatan tetap.” Berdasarkan hukum ini, kamu dapat memahami bahwa suatu benda cenderung mempertahankan keadaannya. Benda yang diam akan cenderung untuk tetap diam dan benda yang bergerak akan cenderung untuk tetap bergerak. Oleh karena itu, Hukum Newton I juga disebut sebagai hukum kelembaman atau hukum inersia [dideskripsikan oleh Galileo]. Contoh penerapan Hukum Newton I
Rumus Hukum Newton II“Percepatan dari suatu benda akan sebanding dengan jumlah gaya [resultan gaya] yang bekerja pada benda tersebut dan berbanding terbalik dengan massanya.” Contoh penerapan hukum Newton II
Rumus Dimana F adalah gaya total yang bekerja pada benda [N]; m merupakan massa benda [kg]; dan a adalah percepatan benda [m/s2]. Hukum Newton III“Ketika suatu benda memberikan gaya pada benda kedua, benda kedua tersebut memberikan gaya yang sama besar tetapi berlawanan arah terhadap benda pertama.” Contoh penerapan hukum Newton III
Rumus menurut hukum 1 Newton, jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol, maka benda yang awalnya diam akan tetap diam.Benda yang awalnya bergerak lurus akan tetap bergerak lurus dengan kecepatan tetap [sama]. jadi dari pernyataan tersebut jawabannya : Tidak, karena menurut hukum Newton 1 jika gaya totalnya nol, benda bisa jadi bergerak dengan kecepatan konstan Video yang berhubungan |
Apakah benda yang bergerak lurus gaya totalnya sama dengan 0?
Pos Terkait
Copyright © 2024 ketajaman Inc.
