Soal Hukum Newton dan Pembahasan
Soal 1
Gaya 50 N digunakan untuk menarik benda 10 kg sepanjang suatu meja datar. Jika gaya gesekan 15 N yang menghambat gerak bekerja pada benda itu, hitung:
(a) resultan gaya pada benda
(b) percepatan benda
Jawab:
Diketahui : gaya tarik F = 50 N, massa benda m = 10 kg, gaya gesek Fg = 15 N
(a) Resultan gaya diberikan oleh
∑F = F + (–Fg) = 50 - 15
= 35 N
(b) Percepatan yang dialami benda adalah
∑F = ma
35 = ma
35 = 10a
a = 3,5 m.s-2
Soal 2
Pada suatu saat gaya hambatan udara 250 N bekerja pada seorang penerjun payung. Jika massa penerjun berikut payungnya 75 Kg, berapa percepatan jatuh kebawah yang dialami penerjun saat itu?
Jawab:
Diketahui: gaya hambatan udara f = 250 N, massa total m = 75 kg.
Dengan menggunakan hukum II Newton kita peroleh
∑F = ma
W – f = ma
mg – f = ma
75 x 10 – 250 = 75a
750 – 250 = 75a
a = 6,6 m.s-2
Soal 3
Sebuah lokomotif (kepala kereta api) yang bermassa 8000 kg mampu menarik gerbong yang bermassa 40.000 kg dengan percepatan tetap 1,20 m/s². Jika lokomotif digunakan untuk menarik gerbong yang bermassa 16.000 kg, berapa percepatan yang dihasilkannya?
Jawab:
Diketahui: percepatan a1 = 1,2 m.s-2 dengan massa total m1 = 8000 + 40000 = 48000 kg, maka gaya pada lokomotif yang diperlukan untuk menarik massa ini adalah
∑F = m1a1 = 48000 x 1,2 = 57600 N
Dengan gaya yang sama lokomotif menarik gerbong yang bermassa 16000 kg (m2 = 8000 + 16000 = 24000 kg), maka
∑F = m2a2
57600 = 24000 x a2
a2 = 2,4 m.s-2
Soal 4
Sebuah gaya F yang dikerjakan pada benda bermassa m1 menghasilkan percepatan 2 m.s-2. Gaya yang sama dikerjakan pada benda kedua bermassa m2, menghasilkan percepatan 8 m.s-2.
(a) berapakah perbandingan m1 dan m2?
(b) jika m1 dan m2 di gabung, berapa percepatan yang dihasilkan gaya F?
Jawab:
a1 = 2 m.s-2
a2 = 8 m.s-2
(a) dengan menggunakan hukum II Newton kita dapat menyelesaikan masalah ini
∑F = m1a1 = m2a2
m1/m2 = a2/a1 = 8/2 = 4 : 1
(b) percepatan oleh gaya F jika kedua massa digabung,
m2 = m1/4, maka
massa total m1 + m2 = m1 + m1/4 = 5m1/4
∑F = (m1 + m2)a12
m1a1 = (m1 + m2)a12
m1 x 2 = (5m1/4)a12
a12 = 1,6 m.s-2
Gaya 50 N digunakan untuk menarik benda 10 kg sepanjang suatu meja datar. Jika gaya gesekan 15 N yang menghambat gerak bekerja pada benda itu, hitung:
(a) resultan gaya pada benda
(b) percepatan benda
Jawab:
Diketahui : gaya tarik F = 50 N, massa benda m = 10 kg, gaya gesek Fg = 15 N
(a) Resultan gaya diberikan oleh
∑F = F + (–Fg) = 50 - 15
= 35 N
(b) Percepatan yang dialami benda adalah
∑F = ma
35 = ma
35 = 10a
a = 3,5 m.s-2
Soal 2
Pada suatu saat gaya hambatan udara 250 N bekerja pada seorang penerjun payung. Jika massa penerjun berikut payungnya 75 Kg, berapa percepatan jatuh kebawah yang dialami penerjun saat itu?
Jawab:
Diketahui: gaya hambatan udara f = 250 N, massa total m = 75 kg.
Dengan menggunakan hukum II Newton kita peroleh
∑F = ma
W – f = ma
mg – f = ma
75 x 10 – 250 = 75a
750 – 250 = 75a
a = 6,6 m.s-2
Soal 3
Sebuah lokomotif (kepala kereta api) yang bermassa 8000 kg mampu menarik gerbong yang bermassa 40.000 kg dengan percepatan tetap 1,20 m/s². Jika lokomotif digunakan untuk menarik gerbong yang bermassa 16.000 kg, berapa percepatan yang dihasilkannya?
Jawab:
Diketahui: percepatan a1 = 1,2 m.s-2 dengan massa total m1 = 8000 + 40000 = 48000 kg, maka gaya pada lokomotif yang diperlukan untuk menarik massa ini adalah
∑F = m1a1 = 48000 x 1,2 = 57600 N
Dengan gaya yang sama lokomotif menarik gerbong yang bermassa 16000 kg (m2 = 8000 + 16000 = 24000 kg), maka
∑F = m2a2
57600 = 24000 x a2
a2 = 2,4 m.s-2
Soal 4
Sebuah gaya F yang dikerjakan pada benda bermassa m1 menghasilkan percepatan 2 m.s-2. Gaya yang sama dikerjakan pada benda kedua bermassa m2, menghasilkan percepatan 8 m.s-2.
(a) berapakah perbandingan m1 dan m2?
(b) jika m1 dan m2 di gabung, berapa percepatan yang dihasilkan gaya F?
Jawab:
a1 = 2 m.s-2
a2 = 8 m.s-2
(a) dengan menggunakan hukum II Newton kita dapat menyelesaikan masalah ini
∑F = m1a1 = m2a2
m1/m2 = a2/a1 = 8/2 = 4 : 1
(b) percepatan oleh gaya F jika kedua massa digabung,
m2 = m1/4, maka
massa total m1 + m2 = m1 + m1/4 = 5m1/4
∑F = (m1 + m2)a12
m1a1 = (m1 + m2)a12
m1 x 2 = (5m1/4)a12
a12 = 1,6 m.s-2
Post a Comment for "Soal Hukum Newton dan Pembahasan"
Sobat Fisika! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!