Februari 2021 ~ p.koko blog

Latihan Soal Dinamika Partikel (2)

p.kokoFebruari 21, 2021Latihan Soal X Tidak ada komentar

1. Sebuah gaya sebesar 50 N bekerja pada sebuah benda dan membentuk sudut 30o terhadap bidang datar. Besar komponen gaya menurut sumbu-x dan sumbu-y berturut-turut adalah ....

A. 25 N dan 25 3 N C. 25 3 N dan 25 3 N E. 50 3 N dan 25 N

B. 25 3 N dan 25 N D. 25 3 N dan 50 3 N

2. Sebuah benda ditarik di atas bidang datar yang kasar dengan gaya 50 N seperti gambar dii bawah.

Massa benda 8 kg dan koefisien gesek kinetiknya 0,2. Hitunglah besar gaya gesek dan percepatan benda!

3. Sebuah balok bermassa 2 kg yang terletak pada bidang datar licin ditarik dengan gaya F1 dan F2 seperti gambar.

Besar dan arah percepatan yang bekerja pada benda adalah ....

A. 1,25 m/s² ke kiri C. 0,8 m/s² ke kanan E. 0,5 m/s² ke kiri

B. 1,25 m/s² ke kanan D. 0,8 m/s² ke kiri

4. Perhatikan gambar di bawah ini!

Dari kelima benda di atas, percepatan paling benar terjadi pada benda ....

A. (1) C. (3) E. (5)

B. (2) D. (4)

5. Sebuah peti bermassa 50 kg, mula-mula diam di atas lantai horisontal yang kasar (μ_k = 0,1; μ_s = 0,5). Kemudian peti itu didorong dengan gaya F = 100 N yang arahnya seperti pada gambar.

Jika sin q = 0,6 dan cos q = 0,8, maka gaya gesek yang dialaminya adalah ...

A. 50 N C. 80 N E. 280 N

B. 56 N D. 250 N

Latihan Soal Dinamika Partikel (1)

p.kokoFebruari 20, 2021Latihan Soal X Tidak ada komentar

1. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut.

(1) Benda akan bergerak lurus berubah beraturan

(2) Perubahan kecepatan benda sama dengan nol

(3) Benda tidak mungkin bergerak dipercepat

(4) Benda yang diam akan tetap diam.

Jika resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol, pernyataan yang benar berkaitan dengan Hukum I Newton dirunjukkan oleh nomor ....

A. (1) dan (2) C. (2) dan (3) E. (2), (3), dan (4)

B. (1) dan (3) D. (1), (2), dan (3)

2. Saat kita mendorong tembok dengan gaya sebesar F, tembok tidak bergeser karena ....

A. tembok mengubah gaya yang kita berikan menjadi gaya vertikal

B. tembok memberikan gaya membentuk sudut 90^o terhadap F

C. tembok memberikan gaya dengan besar yang sama, namun arah berlawanan

D. tembok memberikan gaya dengan besar yang sama dan searah

E. tidak dapat ditentukan

3. Benda D dan E terletak di atas lantai yang licin. Jika massa benda D = 1/2 kali massa benda E dan pada kedua benda bekerja gaya mendatar yang sama besar, perbandingan percepatan antara benda D dan E adalah ....

A. 4 : 3 C. 3 : 4 E. 2 : 1

B. 4 : 1 D. 3 : 2

4. Sebuah mobil bermassa 1400 kg mula-mula bergerak dengan kecepatan 8 m/s. Setelah 12 s, kecepatannya menjadi 14 m/s. Besar gaya yang menyebabkan perubahan kecepatan mobil tersebut adalah ....

A. 700 N C. 2556 N E. 3600 N

B. 1600 N D. 2800 N

5. Gaya F sebesar 12 N bekerja pada sebuah benda yang massanya m₁ menyebabkan percepatan sebesar 8 m.s^-2. Jika F bekerja pada benda yang massanya m₂, maka percepatan yang ditimbulkan adalah 2 m.s^-2. Jika F bekerja pada benda yang bermassa m₁ + m₂, maka percepatan benda ini adalah ....

A. 1,2 m.s^-2 C. 2,4 m.s^-2 E. 3,6 m.s^-2

B. 1,6 m.s^-2 D. 3,0 m.s^-2

5. Agar gaya normal yang dialami oleh benda pada gambar di bawah ini adalah 20 N, maka gaya F yang bekerja pada balok tersebut adalah ....

A. 50 N kebawah C. 30 N ke atas E. 20 N ke bawah

B. 50 N ke atas D. 20 N ke atas

7. Perhatikan gambar balok berikut

Jika massa benda 3 kg dan percepatan gravitasi 10 m.s^-2. maka gaya normal yang dialami balok adalah ....

A. 27 N C. 33 N E. 45 N

B. 30 N D. 43 N

8. Sebuah mobil massanya 800 kg sedang bergerak dengan kecepatan 20 m/s, tiba-tiba direm dengan gaya 200 N. Waktu yang diperlukan mobil untuk berhenti adalah ....

A. 8 s C. 30 s E. 40 s

B. 20 s D. 40 s

9. Sebuah mobil melaju dengen kecepatan 36 km/jam tiba-tiba direm secara mendadak hingga berhenti sejauh 10 m. Jika besar gaya pengereman 200 N, maka massa mobil tersebut adalah ....

A. 100 kg C. 300 kg E. 500 kg

B. 200 kg D. 400 kg

10. Sebuah truk yang bergerak dengan kecepatan 20 m/s direm dengan gaya 1000 N. Jika massa mobil 1 ton, maka kecepatan truk setelah 8 sekon adalah ....

A. 4 m/s C. 12 m/s E. 15 m/s

B. 8 m/s D. 15 m/s

Soal Pembahasan Dinamika Partikel (2)

p.kokoFebruari 13, 2021Soal Pembahasan X Tidak ada komentar

Perhatikan gambar di bawah ini!

Sebuah kotak bermassa 4 kg di atas lantai mendatar, koefisien gesek statis dan kinetis antara kotak dengan lantai masing-masing 0,4 dan 0,2 ( g = 10 m/s² ). Tentukan besar gaya gesek yang terjadi pada kotak jika kotak ditarik dengan gaya :

a. 12 N

b. 16 N

c. 18 N

Penyelesaian :

m = 4 kg; μ_s = 0,4; μ_k = 0,2; g = 10 m/s²

ditanya : f_ges

Langkah pertama dilukis gaya-gaya yang bekerja pada benda, perhatikan gambar!

Pada arah sumbu-y, berlaku hukum I Newton :

→ N - w = 0 → N = w = m.g = 4 . 10 = 40 N

Untuk mengetahui apakah benda diam atau bergerak, dihitung gaya gesekan statis.

f_ges = μ_s . N = 0,4 . 40 = 16 N

a. F = 12 N, karena F< f_ges → benda diam, gaya gesek ketika ditarik gaya 12 N, f_ges = 12 N

b. F = 16 N, karena F = f_ges → benda tepat akan bergerak (diam), f_ges = 16 N

c. F = 18 N, karena F > f_ges → benda bergerak, dipakai μ_k dan f_ges = μ_k . N = 0,2 . 40 = 8 N

Sebuah balok yang terletak di atas lantai datar yang licin diberi gaya luar F seperti pada gambar di bawah ini

Bila F = 50 N, m = 4 kg, dan α = 37^o, hitunglah :

a. percepatan benda

b. gaya normal yang bekerja pada benda

Penyelesaian :

F = 50 N; m = 4 kg; α = 37^o

Ditanya percepatan benda dan gaya normal

Perhatikan gambar di bawah ini!

Menurut hukum II Newton :

F = m .a

F cos α = m . a

$a=\frac{F\textup{cos }\alpha }{m}=\frac{50\textup{ cos }37^{o}}{4}=\frac{50 . 0,8}{4}=\mathbf{{\color{Blue} {10\textup{ m/s}^{2}}}}$

Menurut hukum I Newton (arah sumbu-y) :

ΣF = 0

F sin α + N = w

N = mg - F sin 37^o = 4(10) - 50(0,6) = 10 N

Tiga balok yang dihubungkan dengan tali dari keadaan diam ditarik oleh gaya luar seperti pada gambar berikut :

Hitung :

a. Gaya normal pada masing-masing balok

b. Percepatan sistem

c. Tegangan tali

d. Kecepatan benda saat t = 2 s

e. Jarak yang ditempuh balok saat t = 4 s

Penyelesaian :

Perhatikan gambar di bawah ini

a. Gaya Normal

Menurut hukum I Newton

ΣF_y = 0 (benda 1)

N₁ - w₁ = 0

N₁ = w₁

N₁ = m₁. g = 3 . 10 = 30 N

ΣF_y = 0 (benda 2)

N₂ - w₂ = 0

N₂ = w₂

N₂ = m₂ . g = 1 . 10 = 10 N

ΣF_y = 0 (benda 3)

N₃ - w₃ = 0

N₃ = w₃

N₃ = m₃ . g = 2 . 10 = 20 N

b. Percepatan sistem

Menurut hukum II Newton

ΣFx = Σm . a

F - T₂ + T₂ - T₁ +T₁ = (m₁ + m₂ + m₃ ). a

F = (m₁ + m₂ + m₃). a

$a=\frac{F}{m_{1}+m_{2}+m_{3}}=\frac{24}{3+1+2}=\boldsymbol{{\color{Blue} 4\textup{ m/s}^{2}}}$

c. Tegangan tali

Tegangan tali T₁, ditinjau benda 1 seperti gambar dibawah ini :

Menurut hukum II Newton :

F = m.a

T₁ = m₁.a = 3.4 = 12 N

Tegangan tali T₂ , dapat ditinjau benda 2 atau benda 3. Insya Allah hasilnya sama, untuk kali ini ditinjau benda 3. Perhatikan gambar di bawah ini!

Menurut hukum II Newton

ΣFx = m . a

F-T₂ = m . a

T₂ = F - m . a = 24 - 2 . 4 = 16 N

d. Kecepatan benda saat t = 2 s

Kecepatan benda 1, benda 2, dan benda 3 adalah sama. Geraknya adalah GLBB.

v_t = v_o + at = 0 + 4(2) = 8 m/s

e. Jarak saat t = 4s

S = v_o.t + 1/2 at² = 0 + 1/2 (4)(4)² = 32 m

Dinamika Partikel (2)

p.kokoFebruari 13, 2021Materi Kelas X Tidak ada komentar

Langkah-langkah untuk menyelesaikan soal dengan hukum-hukum Newton :

Pandanglah benda yang akan ditinjau sifat geraknya sebagai sebuah partikel dengan massa tertentu.
Buatlah sumbu koordinat X dan Y yang saling tegak lurus dengan titik pusat massa benda sebagai titik perpotongan.
Buatlah diagram gaya yang menggambarkan semua gaya yang bekerja pada benda tersebut
Berilah nama untuk setiap gaya pada diagram gaya tersebut dengan menggunakan simbol yang telah dikenal. Misalnya : w = berat benda, N = gaya normal, dan sebagianya
Uraikan gaya-gaya atas komponen-komponennya pada sumbu-x dan sumbu-y, kemudian hitunglah komponen-komponen tersebut dengan sinus atau cosinus sudut yang sesuai
Gunakan hukum I dan II Newton pada sumbu-x dan sumbu-y untuk menghitung nilai besaran-besaran yang dinyatakan, Jika benda diam atau bergerak lurus beraturan, gunakan ∑F = 0. Jika benda bergerak lurus berubah beraturan, gunakan ∑F = m.a
Jika diperlukan gunakan persamaan-persamaan GLBB :

Aplikasi Hukum Newton Pada Bidang Datar

1. Benda ditarik dengan gaya (tanpa gesekan)

sesua hukum II Newton :

$F=ma \rightarrow a=\frac{F}{m}$

arah sumbu-y, sesuai hukum I Newton :

$\Sigma F_{\textup{y}}=0\rightarrow N-w=0\rightarrow N=w=mg$

Bila ada gaya gesek, maka gambar gaya-gaya yang bekerja pada benda menjadi :

besar percepatan (a) :
$a=\frac{\Sigma F}{m}=\frac{F-f_{\textup{ges}}}{m}$

f_ges = μ_k . N

2. Benda ditarik gaya miring

Besar percepatan gerak benda :

$a=\frac{F\textup{Cos }\alpha }{m}$

Besar gaya normal :

$\Sigma F_{\textup{y}}=0\rightarrow N+F\textup{ Sin }\alpha -w=0\rightarrow N=w-F\textup{ Sin }\alpha$

Bila ada gaya gesek, maka gambar gaya-gaya yang bekerja pada benda :

Besar percepatan (a) :
$a=\frac{\Sigma f}{m}=\frac{F\textup{Cos }\alpha -f_\textup{ges}}{m}$

3. Dua buah benda dihubungkan dengan tali dan ditarik dengan gaya F

Menurut hukum II Newton :

$a=\frac{\Sigma F}{\Sigma m}=\frac{F-T+T}{m_{1}+m_{2}}=\frac{F}{m_{1}+m_{2}}$

Apabila ada gesekan, maka besar percepatan :

Menurut II Newton :

$a=\frac{\Sigma F}{\Sigma m}=\frac{F-T-f_{\textup{ges(1)}}+T-f_{\textup{ges(2)}}}{m_{1}+m_{2}}=\frac{F-f_\textup{ges(1)}-f_{\textup{ges(2)}}}{m_{1}+m_{2}}$

Untuk mencari besar tegangan tali dapat ditinjau pada benda 1 atau benda 2. Misal ditinjau

pada benda 1.

Menurut hukum II Newton :
$\Sigma F=m.a\rightarrow F-T-f_{ges(1)}=m.a\rightarrow {\color{Red} T=F-f_{ges(1)}-m.a}$

Mohon jangan dihafalkan rumus yang ada, dipahami hukum II Newton dan penerapannya.

4. Dua benda saling berimpit di atas bidang datar dipengaruhi gaya mendatar

N₂₁ adalah gaya yang berkerja pada benda 2 karena benda 1, sedangkan N₁₂ adalah gaya

yang bekerja pada benda 1, sebagai akibat gaya N₂₁. Besar gaya N₁₂ = - N₂₁.

Menurut hukum II Newton :
$\Sigma F=\Sigma m.a\rightarrow F-N_{12}+N_{21}=(m_{1}+m_{2}).a\rightarrow \color{Blue} a=\frac{F}{m_{1}+m_{2}}$

Besar gaya kontak, dapat ditinjau benda 1 atau benda 2. Kali ini ditinjau benda 2,

perhatikan gambar :

Dari gambar di atas dapat dipahami sesuai hukum II Newton ditulis :
$F=m.a\rightarrow \boldsymbol{N_{21}=m_{2}.a}$

Hal penting dalam menyelesaikan persoalan seperti di atas adalah dicoba dilukis/gambar

gaya-gaya yang bekerja pada benda, kemudian diterapkan sesuai hukum Newton.

Semoga bisa membantu memahami bab ini. Dipelajari juga "Soal Pembahasan".

Silahkan bertanya bila ada kesulitan dan tulis di kolom komentar. Syukron ....

Soal Pembahasan Gelombang Mekanik

p.kokoFebruari 09, 2021Soal Pembahasan XI Tidak ada komentar

Bunyi tidak dapat merambat dalam ruang hampa udara. Hal ini disebabkan bunyi termasuk gelombang ....

A. berjalan C. stasioner E. elektromagnet

B. mekanik D. transversal

Jawaban : B

Bunyi tidak dapat merambat di hampa udara. Hal ini menunjukkan bahwa bunyi untuk merambat memerlukan medium. Gelombang yang merambat perlu medium adalah gelombang mekanik.

Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut ini!

(1) Panjang gelombang berbanding lurus dengan frekuensinya.

(2) Panjang gelombang berbanding terbalik dengan periode getar.

(3) Panjang gelombang berbanding lurus dengan kecepatan.

(4) Panjang gelombang berbanding terbalik dengan frekuensi

Pernyataan yang tepat terkait hubungan antar besaran dalam gelombang ditunjukkan oleh angka ....

A. (1) dan (2) C. (2) dan (3) E. (3) dan (4)

B. (1) dan (3) D. (2) dan (4)

Jawaban : E

Dari rumus panjang gelombang :

$\lambda =\frac{v}{f} \textup{ atau }\lambda = v.T$

Berdasarkan persamaan di atas, bahwa panjang gelombang berbanding lurus dengan cepat rambat dan periode, serta berbanding terbalik dengan frekuensinya

Perhatikan gambar berikut!

Satu gelombang ditunjukkan titik ....

A. a - d C. c - f E. b - e

B. b - f D. a - f

Jawaban : B

Satu gelombang ditunjukkan satu puncak (bukit) dan satu lembang gelombang. Sehingga titik b - f merupakan satu gelombang. Sedangkan a - d = 3/4 λ, c - f = 3/4 λ, a - f = 5/4 λ, dan b - e = 3/4 λ

Seutas tali digetarkan pada salah satu ujungnya sehingga menghasilkan gelombang seperti gambar.

Jika ujung tali digetarkan selama 0,5 s maka panjang gelombang dan cepat rambat gelombang berturut-turut adalah….
A. 25 cm dan 100 cm/s C. 50 cm dan 25 cm/s E. 125 cm dan 25 cm/s
B. 25 cm dan 50 cm/s D. 50 cm dan 100 cm/s

Jawaban : A

Dari gambar terbentuk 2 gelombang ( 2λ ), sehingga 2λ = 50 cm → λ = 25 cm.

Periode gelombang :

$T=\frac{t}{n}=\frac{0,5}{2}=0,25\textup{ s}$

Cepat rambat gelombang :

$v=\frac{\lambda }{T}=\frac{25}{0,25}=100\textup{ cm/s}$

MGMP Fisika MA DIY

Laboratorium IPA

Madrasah Mu'allimaat Muhammadiyah Yogyakarta

Perpustakaan Madrasah Mu'allimaat Muhammadiyah Yogyakarta

Madrasah Mu'allimaat Muhammadiyah Yogyakarta

Latihan Soal Dinamika Partikel (2)

Latihan Soal Dinamika Partikel (1)

Soal Pembahasan Dinamika Partikel (2)

Dinamika Partikel (2)

Soal Pembahasan Gelombang Mekanik

Waktu Sholat

Total Tayangan Halaman

Unggahan Baru

Materi

Arsip Blog

Pengikut

Link

p.koko blog

Alamat

Kontak