HUKUM NEWTON: CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN
Pembahasan soal hukum Newton
Nomor 1Sebuah benda diam ditarik oleh 3 gaya seperti gambar.
Berdasar gambar diatas, diketahui:
1) percepatan benda nol
2) benda bergerak lurus beraturan
3) benda dalam keadaan diam
4) benda akan bergerak jika berat benda lebih kecil dari gaya tariknya
Pernyataan yang benar adalah....
a. (1) dan (2) saja
b. (1) dan (3) saja
c. (1) dan (4)
d. (1), (2) dan (3) saja
e. (1), (2), (3) dan (4)
Pembahasan:
Hitung terlebih dahulu resultan gaya.
F1 + F2 + (– F3) = F1 + F2 – F3 = 12 N + 24 – 36 N = 0 N
Ingat!
Resultan gaya menunjukkan jumlah semua gaya. Gaya positif jika arahnya ke kanan dan negatif jika arahnya ke kiri.
F = 0 (berlaku hukum I Newton) berarti:
1. Percepatan benda nol
2. Benda tidak bergerak karena awalnya diam.
Jawaban: a
Nomor 2
Sebuah mobil truk yang massanya 10.000 kg bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Mobil direm dan dalam waktu 20 sekon mobil tersebut berhenti. Gaya rem yang bekerja pada mobil tersebut hingga berhenti adalah...
a. 10.000 N
b. 20.000 N
c. 30.000 N
d. 40.000 N
e. 50.000 N
Pembahasan:
Diketahui: m = 10.000 kg
v0 = 20 m/s
t = 20 s
v = 0 (berhenti)
Ditanya: = ...
Jawab:
Terlebih dahulu hitung percepatan (a) dengan menggunakan persamaan glbb (rumus 1)
v = v0 + a . t
Menghitung menggunakan hukum II Newton.
F = 10.000 kg . – 1 m/s2 = – 10.000 N
Tanda negatif menunjukkan arah gaya rem berlawanan dengan arah gerak mobil
Jawaban: a
Nomor 3
Perhatikan gambar dibawah ini!
Jika massa balok 4 kg dan antara balok dengan lantai tidak ada gesekan, maka balok tersebut dalam keadaan..
a. Diam (tidak bergerak).
b. Bergerak lurus berubah beraturan ke kanan.
c. Bergerak lurus berubah beraturan ke kiri.
d. Bergerak lurus beraturan ke kanan.
e. Bergerak lurus beraturan ke kiri.
Pembahasan
F = 20 N - 32 N = - 12 N
Benda bergerak lurus berubah beraturan ke kiri
Jawaban: c
Nomor 4
Sebuah benda bermassa 1 kg mula-mula bergerak mendatar dengan kecepatan 10 m/s. Kemudian diberi gaya konstan 2 N selama 10 s searah dengan arah gerak benda. Besar kecepatan benda setelah 10 s adalah...
a. 15 m/s
b. 20 m/s
c. 25 m/s
d. 30 m/s
e. 35 m/s
Pembahasan
Jawaban: d
Nomor 5
Sebuah benda massanya 20 kg bergerak dengan kecepatan 8 m/s. Oleh karena gaya yang bekerja berlawanan arah dengan gerak benda, kecepatan benda menjadi 4 m/s setelah menempuh jarak 12 m. Gaya yang bekerja pada benda tersebut adalah...
a. 2 N
b. 4 N
c. 8 N
d. 20 N
e. 40 N
Pembahasan
Percepatan benda (a):
v2 = v02 + 2 . a . s
(4 m/s)2 = (8 m/s)2 + 2 . a . 12 m
24 m . a = 16 m2/s2 – 64 m2/s2 = – 48 m2/s2
a = – 2 m/s2
Gaya pada benda (∑F):
∑F = m .a = 20 kg .– 2 m/s2 = – 40 N
Nomor 6
Sebuah mobil dalam keadaan diam di atas jalan yang licin. Gaya tetap sebesar 25.000 N diberikan pada mobil tersebut selama 4 detik sehingga mobil menempuh jarak 200 m. Massa mobil tersebut adalah...
a. 200 kg
b. 500 kg
c. 1000 kg
d. 5000 kg
e. 25000 kg
Pembahasan
Percepatan mobil (a):
s = v0 . t + ½ . a . t2
200 m = 0 . 4 s + ½ . a . (4 s)2
8 s2 . a = 200 m
a = 25 m/s2
Massa mobil (m):
m = F/a = 25.000 / 25 = 1000 kg
Jawaban: c
Nomor 7
Sebuah benda massanya 2 kg terletak diatas tanah. Benda tersebut ditarik ke atas dengan gaya 30 N selama 2 sekon lalu dilepaskan. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2 maka tinggi maksimum yang dicapai benda adalah...
a. 10 m
b. 12 m
c. 15 m
d. 18 m
e. 20 m
Pembahasan
Jawaban: a
1. Percepatan benda nol
2. Benda tidak bergerak karena awalnya diam.
Jawaban: a
Nomor 2
Sebuah mobil truk yang massanya 10.000 kg bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Mobil direm dan dalam waktu 20 sekon mobil tersebut berhenti. Gaya rem yang bekerja pada mobil tersebut hingga berhenti adalah...
a. 10.000 N
b. 20.000 N
c. 30.000 N
d. 40.000 N
e. 50.000 N
Pembahasan:
Diketahui: m = 10.000 kg
v0 = 20 m/s
t = 20 s
v = 0 (berhenti)
Ditanya: = ...
Jawab:
Terlebih dahulu hitung percepatan (a) dengan menggunakan persamaan glbb (rumus 1)
v = v0 + a . t
Menghitung menggunakan hukum II Newton.
F = 10.000 kg . – 1 m/s2 = – 10.000 N
Tanda negatif menunjukkan arah gaya rem berlawanan dengan arah gerak mobil
Jawaban: a
Nomor 3
Perhatikan gambar dibawah ini!
Jika massa balok 4 kg dan antara balok dengan lantai tidak ada gesekan, maka balok tersebut dalam keadaan..
a. Diam (tidak bergerak).
b. Bergerak lurus berubah beraturan ke kanan.
c. Bergerak lurus berubah beraturan ke kiri.
d. Bergerak lurus beraturan ke kanan.
e. Bergerak lurus beraturan ke kiri.
Pembahasan
F = 20 N - 32 N = - 12 N
Benda bergerak lurus berubah beraturan ke kiri
Jawaban: c
Nomor 4
Sebuah benda bermassa 1 kg mula-mula bergerak mendatar dengan kecepatan 10 m/s. Kemudian diberi gaya konstan 2 N selama 10 s searah dengan arah gerak benda. Besar kecepatan benda setelah 10 s adalah...
a. 15 m/s
b. 20 m/s
c. 25 m/s
d. 30 m/s
e. 35 m/s
Pembahasan
Jawaban: d
Nomor 5
Sebuah benda massanya 20 kg bergerak dengan kecepatan 8 m/s. Oleh karena gaya yang bekerja berlawanan arah dengan gerak benda, kecepatan benda menjadi 4 m/s setelah menempuh jarak 12 m. Gaya yang bekerja pada benda tersebut adalah...
a. 2 N
b. 4 N
c. 8 N
d. 20 N
e. 40 N
Pembahasan
Percepatan benda (a):
v2 = v02 + 2 . a . s
(4 m/s)2 = (8 m/s)2 + 2 . a . 12 m
24 m . a = 16 m2/s2 – 64 m2/s2 = – 48 m2/s2
a = – 2 m/s2
Gaya pada benda (∑F):
∑F = m .a = 20 kg .– 2 m/s2 = – 40 N
Nomor 6
Sebuah mobil dalam keadaan diam di atas jalan yang licin. Gaya tetap sebesar 25.000 N diberikan pada mobil tersebut selama 4 detik sehingga mobil menempuh jarak 200 m. Massa mobil tersebut adalah...
a. 200 kg
b. 500 kg
c. 1000 kg
d. 5000 kg
e. 25000 kg
Pembahasan
Percepatan mobil (a):
s = v0 . t + ½ . a . t2
200 m = 0 . 4 s + ½ . a . (4 s)2
8 s2 . a = 200 m
a = 25 m/s2
Massa mobil (m):
m = F/a = 25.000 / 25 = 1000 kg
Jawaban: c
Nomor 7
Sebuah benda massanya 2 kg terletak diatas tanah. Benda tersebut ditarik ke atas dengan gaya 30 N selama 2 sekon lalu dilepaskan. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2 maka tinggi maksimum yang dicapai benda adalah...
a. 10 m
b. 12 m
c. 15 m
d. 18 m
e. 20 m
Pembahasan
Jawaban: a
Posting Komentar untuk "HUKUM NEWTON: CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN"