KUMPULAN SOAL 1.
KINEMATIKA
1. Anda sedang diam dipinggir jalan sementara teman Anda sedang berada di dalam mobil yang dipercepat. Anda dan teman anda sama-sama menyaksikan orang yang melempar batu dari atap rumah. Apakah kecepatan, percepatan, dan posisi batu pada suatu waktu tertentu adalah sama untuk Anda dan teman Anda? Untuk kasus ini, dapatkah teman Anda (yang naik mobil) menggunakan perhitungan GLB dan GLBB biasa? Jelaskan jawaban Anda.
2. Anda berlari mengitari lapangan segi empat dengan panjang 100 m dan lebar 50 meter hingga sampai ke tempat semula. Berapa panjang lintasan yang anda tempuh? Berapa perpindahan yang Anda lakukan? Jika Anda menempuh satu keliling lapangan tersebut dalam waktu 20 menit, berapa kelajuan dan kecepatan rata-rata Anda? Apakah sama?
3. Sekarang jika lapanganya berbentuk lingkaran sempurna dengan diameter 50 m berapa jarak dan perpindahan Anda jika menempuh ½ lingkaran, 1 keliling lingkaran, dan 2 keliling lingkaran? Apa yang dapat Anda simpulkan?
4. Anda sedang mengendarai motor dengan kecepatan 72 km/jam. Tiba-tiba Anda mengerem motor Anda. Jika perlambatan maksimum motor Anda adalah 10 m/s dapatkah Anda berhenti sebelum 5 sekon? Masih untuk kasus yang sama, berapa jarak yang Anda tempuh mulai dari pengereman hingga berhenti?
5. Anda mengitari jalan lurus ke utara kemudian berbelok ¼ lingkaran ke barat dengan kelajuan tetap, apakah kecepatan Anda berubah? Untuk kasus ini, apakah Anda mengalami percepatan?
6. Seseorang mengendarai kanoe dapat melaju dengan kecepatan tetap 10 km/jam dalam air yang tenang. Ketika dia melawan arus air yang memiliki kecepatan 8 km/jam, berapakah kecepatannya? Berapakah kecepatannya jika arus airnya searah dengan arah geraknya? A B C
7. Manakah diantara ketiga kelereng pada gambar di samping ini yang mengalami kelajuan yang semakin cepat dan percepatan yang semakin mengecil?
B
A
8. Manakah diantara dua kelereng pada gambar di samping ini yang lebih dahulu sampai ke ujung? Manakah yang mempunyai kelajuan rata-rata lebih besar? Apakah kelajuan kedua kelereng sama besar pada saat mereka mencapai ujung lintasan?
9. Apakah mungkin kecepatan rata-rata untuk selang waktu tertentu adalah nol walaupun kecepatan rata-rata untuk selang yang lebih singkat yang tercakup dalam selang pertama tidak nol? Jelaskan.
10. Berilah contoh gerakan yang kecepatannya negatif tetapi percepatannya positif; sebagai contoh, gambarlah grafik v terhadap t.
11. Mungkinkah sebuah benda mempunyai kecepatan nol dan percepatan yang tidak nol?
12. Sebuah bola dilemparkan lurus ke atas. Berapakah kecepatan di puncak perjalanannya? Berapakah percepatannya di titik itu?
13. Dua anak lelaki yang berdiri di jembatan melempar dua batu lurus ke bawah ke dalam air di bawahnya. Mereka melemparkan batu itu pada saat yang sama, tetapi yang satu mengenai air sebelum yang lain. Bagaimana mungkin ini terjadi, padahal kedua batu itu mempunyai percepatan yang sama?
14. Jika percepatan tidak seragam (uniform), apakah masih berlaku rumus GLBB?
15. (a) Dapatkah sebuah benda yang memiliki kecepatan nol sedang mengalami percepatan? (b) Dapatkah sebuah benda yang bergerak dengan laju konstan memiliki kecepatan yang berubah-ubah? (c) Dapatkah benda yang bergerak dengan kecepatan konstan memiliki laju yang berubah-ubah?16. Dari keterangan berikut, keadaan manakah yang tidak mungkin? (a) Benda memiliki kecepatan ke timur dan percepatan ke timur; (b) benda memiliki kecepatan ke timur dan percepatan ke barat; (c) kecepatan benda sama dengan nol, tetapi percepatannya tidak nol; (d) benda memiliki percepatan konstan dan kecepatan berubah-ubah; (e) benda memiliki kecepatan konstan dan percepatan berubah-ubah.
17. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s. Selama 5 detik, mobil tersebut mengalami percepatan yang konstan sehingga mencapai kecepatan 20 m/s. Berapa percepatan mobil tersebut?
18. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 100 m/s, tiba-tiba mobil direm agar dapat berhenti pada jarak 50 m, berapa perlambatan mobil yang harus dicapai?
19. Sebuah kelereng dijatuhkan dari ketinggian 10 m. Pada saat yang sama kelereng yang lain dilemparkan ke atas dari permukaan tanah dengan kecepatan awal 10 m/s. Kapan kedua kelereng tersebut memiliki ketinggian yang sama? Berapakah ketinggian mereka pada saat itu?
20. Sebuah bis melaju dengan ugal-ugalan dengan kelajuan 108 km/jam melintasi mobil patroli polisi yang sedang diam. Saat itu juga mobil patroli polisi tersebut mengejar bis dengan percepatan 6 m/s2. Tentukan waktu dan jarak yang diperlukan polisi untuk menyusul bis.
21. Sebuah bis melaju dengan ugal-ugalan dengan kelajuan 108 km/jam melintasi mobil patroli polisi yang sedang diam. 5 sekon kemudian mobil patroli polisi tersebut mengejar bis dengan percepatan 5 m/s2, sampai kecepatannya mencapai 144 km/jam, dan setelah itu pengejaran terus berlangsung dengan kecepatan tetap 144 km/jam. Tentukan waktu dan jarak yang diperlukan polisi untuk menyusul bis.
22. Pada suatu lintasan lurus sebuah mobil balap bergerak dengan kurva kecepatan terhadap waktu seperti pada gambar di samping ini. (a) Tentukan panjang lintasan yang ditempuh selama 5 sekon pertama.
(b) tentukan percepatan mobil balap dalam selang waktu 0 sampai 1 s. (b) tentukan percepatan mobil balap dalam selang waktu 4s sampai 5 s. 1 20 2 3 4 5 0 40 60 80 v (m/s) t(s)
Tugas: Soal no. 2, 8, 16, 21, 22
KINEMATIKA
1. Anda sedang diam dipinggir jalan sementara teman Anda sedang berada di dalam mobil yang dipercepat. Anda dan teman anda sama-sama menyaksikan orang yang melempar batu dari atap rumah. Apakah kecepatan, percepatan, dan posisi batu pada suatu waktu tertentu adalah sama untuk Anda dan teman Anda? Untuk kasus ini, dapatkah teman Anda (yang naik mobil) menggunakan perhitungan GLB dan GLBB biasa? Jelaskan jawaban Anda.
2. Anda berlari mengitari lapangan segi empat dengan panjang 100 m dan lebar 50 meter hingga sampai ke tempat semula. Berapa panjang lintasan yang anda tempuh? Berapa perpindahan yang Anda lakukan? Jika Anda menempuh satu keliling lapangan tersebut dalam waktu 20 menit, berapa kelajuan dan kecepatan rata-rata Anda? Apakah sama?
3. Sekarang jika lapanganya berbentuk lingkaran sempurna dengan diameter 50 m berapa jarak dan perpindahan Anda jika menempuh ½ lingkaran, 1 keliling lingkaran, dan 2 keliling lingkaran? Apa yang dapat Anda simpulkan?
4. Anda sedang mengendarai motor dengan kecepatan 72 km/jam. Tiba-tiba Anda mengerem motor Anda. Jika perlambatan maksimum motor Anda adalah 10 m/s dapatkah Anda berhenti sebelum 5 sekon? Masih untuk kasus yang sama, berapa jarak yang Anda tempuh mulai dari pengereman hingga berhenti?
5. Anda mengitari jalan lurus ke utara kemudian berbelok ¼ lingkaran ke barat dengan kelajuan tetap, apakah kecepatan Anda berubah? Untuk kasus ini, apakah Anda mengalami percepatan?
6. Seseorang mengendarai kanoe dapat melaju dengan kecepatan tetap 10 km/jam dalam air yang tenang. Ketika dia melawan arus air yang memiliki kecepatan 8 km/jam, berapakah kecepatannya? Berapakah kecepatannya jika arus airnya searah dengan arah geraknya? A B C
7. Manakah diantara ketiga kelereng pada gambar di samping ini yang mengalami kelajuan yang semakin cepat dan percepatan yang semakin mengecil?
B
A
8. Manakah diantara dua kelereng pada gambar di samping ini yang lebih dahulu sampai ke ujung? Manakah yang mempunyai kelajuan rata-rata lebih besar? Apakah kelajuan kedua kelereng sama besar pada saat mereka mencapai ujung lintasan?
9. Apakah mungkin kecepatan rata-rata untuk selang waktu tertentu adalah nol walaupun kecepatan rata-rata untuk selang yang lebih singkat yang tercakup dalam selang pertama tidak nol? Jelaskan.
10. Berilah contoh gerakan yang kecepatannya negatif tetapi percepatannya positif; sebagai contoh, gambarlah grafik v terhadap t.
11. Mungkinkah sebuah benda mempunyai kecepatan nol dan percepatan yang tidak nol?
12. Sebuah bola dilemparkan lurus ke atas. Berapakah kecepatan di puncak perjalanannya? Berapakah percepatannya di titik itu?
13. Dua anak lelaki yang berdiri di jembatan melempar dua batu lurus ke bawah ke dalam air di bawahnya. Mereka melemparkan batu itu pada saat yang sama, tetapi yang satu mengenai air sebelum yang lain. Bagaimana mungkin ini terjadi, padahal kedua batu itu mempunyai percepatan yang sama?
14. Jika percepatan tidak seragam (uniform), apakah masih berlaku rumus GLBB?
15. (a) Dapatkah sebuah benda yang memiliki kecepatan nol sedang mengalami percepatan? (b) Dapatkah sebuah benda yang bergerak dengan laju konstan memiliki kecepatan yang berubah-ubah? (c) Dapatkah benda yang bergerak dengan kecepatan konstan memiliki laju yang berubah-ubah?16. Dari keterangan berikut, keadaan manakah yang tidak mungkin? (a) Benda memiliki kecepatan ke timur dan percepatan ke timur; (b) benda memiliki kecepatan ke timur dan percepatan ke barat; (c) kecepatan benda sama dengan nol, tetapi percepatannya tidak nol; (d) benda memiliki percepatan konstan dan kecepatan berubah-ubah; (e) benda memiliki kecepatan konstan dan percepatan berubah-ubah.
17. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s. Selama 5 detik, mobil tersebut mengalami percepatan yang konstan sehingga mencapai kecepatan 20 m/s. Berapa percepatan mobil tersebut?
18. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 100 m/s, tiba-tiba mobil direm agar dapat berhenti pada jarak 50 m, berapa perlambatan mobil yang harus dicapai?
19. Sebuah kelereng dijatuhkan dari ketinggian 10 m. Pada saat yang sama kelereng yang lain dilemparkan ke atas dari permukaan tanah dengan kecepatan awal 10 m/s. Kapan kedua kelereng tersebut memiliki ketinggian yang sama? Berapakah ketinggian mereka pada saat itu?
20. Sebuah bis melaju dengan ugal-ugalan dengan kelajuan 108 km/jam melintasi mobil patroli polisi yang sedang diam. Saat itu juga mobil patroli polisi tersebut mengejar bis dengan percepatan 6 m/s2. Tentukan waktu dan jarak yang diperlukan polisi untuk menyusul bis.
21. Sebuah bis melaju dengan ugal-ugalan dengan kelajuan 108 km/jam melintasi mobil patroli polisi yang sedang diam. 5 sekon kemudian mobil patroli polisi tersebut mengejar bis dengan percepatan 5 m/s2, sampai kecepatannya mencapai 144 km/jam, dan setelah itu pengejaran terus berlangsung dengan kecepatan tetap 144 km/jam. Tentukan waktu dan jarak yang diperlukan polisi untuk menyusul bis.
22. Pada suatu lintasan lurus sebuah mobil balap bergerak dengan kurva kecepatan terhadap waktu seperti pada gambar di samping ini. (a) Tentukan panjang lintasan yang ditempuh selama 5 sekon pertama.
(b) tentukan percepatan mobil balap dalam selang waktu 0 sampai 1 s. (b) tentukan percepatan mobil balap dalam selang waktu 4s sampai 5 s. 1 20 2 3 4 5 0 40 60 80 v (m/s) t(s)
Tugas: Soal no. 2, 8, 16, 21, 22
KUMPULAN SOAL KEDUA
FISIKA TPB
1. Misalnya pada suatu benda bekerja beberapa buah gaya. Apakah resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut tidak nol jika (a) benda tersebut bergerak dengan kelajuan konstan dalam sebuah lingkaran (b) benda tersebut bergerak diperlambat dalam suatu garis lurus (c) benda tersebut bergerak dengan kelajuan konstan dalam suatu garis lurus?
2. Mengapa kita jatuh ke depan jika kereta api yang sedang bergerak kemudian diperlambat untuk berhenti dan jatuh ke belakang jika kereta dipercepat dari keadaan diam?
3. Seorang mahasiswa disuruh untuk memindahkan meja dengan cara menarik meja tersebut, tetapi dia menolak dengan memberikan alasan sebagai berikut:” tarikan saya pada meja sama besar tapi berlawanan arah dengan tarikan meja pada saya, maka bagaimana mungkin saya dapat menggeser meja tersebut?” Bagaimana sanggahan anda terhadap pernyataan mahasiswa tersebut?
4. Sebutkan apakah pasangan gaya-gaya berikut adalah contoh aksi-reaksi atau bukan: (a) bumi menarik buku di atas meja ke bawah; meja menahan buku dengan gaya yang sama besar ke atas (b) Bumi menarik meja ke pusat bumi; meja menarik bumi dengan gaya yang sama besar tetapi arahnya berlawanan (c) pada saat menubruk pohon asam sebuah bis memberikan gaya pada pohon asam yang tetap berdiri tegar; pohon asam memberikan gaya pada bis sehingga bis terpental kembali ke arah datangnya bis semula (d) orang mengangkat barang dengan gaya sebesar berat barang tersebut ke atas; barang mendapatkan gaya gravitasi bumi ke bawah
5. Berikan tanggapan untuk pernyataan-pernyataan berikut mengenai massa dan berat. (a) Massa dan berat adalah besaran fisis yang sama, hanya dinyatakan dalam satuan yang berbeda. (b) Massa adalah sifat satu benda saja sedangkan berat dihasilkan oleh interaksi dua benda (c) berat benda sebanding dengan massanya (d) massa benda berubah-ubah menurut berat lokalnya
6. Sebuah gaya horizontal bekerja pada massa yang bisa bergerak bebas. Mungkinkah gaya tersebut menghasilkan percepatan jika ia lebih kecil daripada berat massa tersebut?
7. Kedua pernyataan berikut ini benar, jelaskanlah (a) Dua regu yang sedang bertanding tarik tambang harus selalu saling tarik dengan gaya yang sama besar. (b) Regu yang mendorong tanah dengan gaya yang lebih besar akan memenangkan pertandingan ini
8. Sebuah kotak meluncur menuruni permukaan miring yang kasar. (a) Gambarlah sebuah diagram yang menunjukkan gaya-gaya yang bekerja pada kotak tersebut. (b) Untuk tiap gaya dalam diagram tersebut, tunjukkan gaya reaksinya.
9. Berat badan seseorang ditimbang dengan memakai neraca pegas ketika dia berada di dalam sebuah lift. Apakah hasil penimbangan tersebut lebih besar, lebih kecil atau sama dengan dengan berat dia sesungguhnya jika (a) lift sedang bergerak dengan kecepatan konstan ke bawah (b) lift sedang bergerak dengan kecepatan konstan ke atas (c) lift sedang memulai gerak ke atas dari keadaan berhenti (d) lift sedang memperlambat gerak kebawahnya?
10. Sebuah kotak yang beratnya 600 N didorong sepanjang lantai horizontal dengan gaya sebesar 150 N sejajar lantai. Kotak ternyata bergerak dengan kecepatan konstan. Tentukan koefisien gesekan kinetik antara kotak dan lantai.
11. Sebuah benda mengalami percepatan 4 m/s2 ketika dikenai gaya total F0. (a) Tentukan percepatannya jika gaya totalnya adalah 3 F0. (b) Benda kedua mengalami percepatan 8 m/s2 dibawah pengaruh gaya F0. Tentukan perbandingan massa kedua benda ini. (c) Jika kedua benda diikat menjadi satu kemudian dikenai gaya F0, tentukan percepatan gerak mereka.
12. Seorang mahasiswa menyorongkan buku di atas meja praktikum sehingga buku bergerak dengan kecepatan awal 4 m/s. Buku akhirnya berhenti setelah menempuh jarak 2 m. Tentukan koefisien gesekan antara buku dan permukaan meja.
13. Sebuah balok 5 kg ditekan ke dinding dengan gaya horizontal sehingga dia diam. (a) Jika gaya horizontal itu besarnya 100 N tentukan besar gaya gesek yang dikerjakan oleh dinding pada balok? (b) Jika koefisien gesekan statik antara balok dan dinding adalah 0,6 hitunglah besar gaya horizontal minimum yang diperlukan untuk menahan balok agar tidak jatuh.
14. Beberapa saat setelah terjun, seorang penerjun bebas bermassa 80 kg mencapai kecepatan terminal sebesar 25 m/s. (a) Tentukan gaya hambat udara yang bekerja pada penerjun tersebut. (b) Jika besarnya gaya hambat tersebut dirumuskan sebagai bv2, tentukan nilai b.
15. Dua buah benda bermassa 6 kg dan 2 kg berada di atas permukaan yang licin seperti gambar di samping ini. Benda bermassa 6 kg didorong dengan gaya F sebesar 16 N. (a) Tentukan percepatan sistem. (b) Tentukan gaya-gaya yang bekerja pada masing-masing benda.
16. Sebuah kotak 5 kg diam di atas meja horizontal. Kotak itu diikatkan pada kotak 3 kg dengan tali ringan melalui katrol seperti gambar di samping ini. (a) Tentukan koefisien gesek statik minimum supaya kotak tetap diam. (b) Jika koefisien gesek kinetik adalah 0,4 dan kotak sedang dalam keadaan bergerak, tentukan tegangan tali dan percepatan kotak.Tugas: Kerjakan soal no. 3, 8, 11, 13 dan 15 F
KUMPULAN SOAL 3.
ENERGI DAN MOMENTUM
1. Misalkan tiga gaya konstan bekerja pada partikel yang bergerak dari satu tempat ke tempat lain. Apakah usaha yang dilakukan pada partikel oleh resultak ketiga gaya ini sama dengan jumlah usaha yang dilakukan oleh masing-masing gaya secara terpisah?
2. Bidang miring merupakan mesin sederhana yang memungkinkan kita untuk melakukan usaha dengan gaya yang lebih kecil daripada seharusnya. Apakah ini berarti menghemat usaha kita?
3. Usaha yang dilakukan gaya gesekan selalu negatif. Jelaskan! Usaha yang dilakukan gaya normal pada benda yang bergerak di atas sebuah bidang selalu nol. Jelaskan!
4. (a) Dapatkah kerja yang dilakukan gaya total berharga negatip? (b) Jika suatu benda mula-mula diam dikenai gaya total yang konstan. Apakah kerja yang dilakukan gaya tersebut dapat berharga negatip?
5. Usaha yang dilakukan oleh gaya resultan selalu sama besar dengan perubahan energi kinetik. Mungkinkah usaha yang dilakukan oleh salah satu komponen gaya lebih besar daripada perubahan energi kinetik? Jika mungkin berilah contoh.
6. Sebuah bola dilemparkan vertikal ke atas, kemudian ditangkap kembali. Bahaslah dengan menggunakan teorema kerja energi kecepatan bola pada saat sampai ke titik semula dengan asumsi (a) gesekan udara diabaikan dan (b) gesekan udara tidak diabaikan.
7. Jalan-jalan di pegunungan jarang sekali lurus mendaki ke atas lereng, tetapi berkelok-kelok naik sedikit demi sedikit. Jelaskan mengapa demikian?
8. Sebuah mobil yang sedang bergerak direm secara mendadak sehingga mobil tergelincir hingga akhirnya berhenti. Menjadi bentuk apakah energi kinetik yang hilang?
9. Seekor burung berada dalam sangkar kawat yang tergantung pada sebuah neraca pegas. Apakah pembacaan skala neraca ketika burung terbang dalam sangkar lebih besar, lebih kecil atau sama dengan ketika burung bertengger dalam sangkar?
10. Dapatkah sebuah perahu layar didorong oleh tiupan angin pada layar yang berasal dari kipas angin yang dipasang pada perahu tersebut?
11. Sebuah bola dilepaskan dari suatu ketinggian sehingga pada saat mencapai lantai dia dipantulkan oleh lantai. Apakah dalam peristiwa tumbukan bola dengan lantai dipenuhi hukum kekekalan momentum?
12. Energi kinetik seseorang yang sedang berlari besarnya setengah energi kinetik seorang anak yang massanya separuh massa orang tersebut. Jika orang tersebut menambah lajunya sebesar 1 m/s, maka energi kinetiknya menjadi sama dengan energi kinetik anak tersebut. Tentukan laju (a) orang tersebut dan (b) anak tersebut mula-mula.
13. Sebuah peluru bermassa 30 gram, yang mula-mula bergerak dengan kelajuan 500 m/s, menembus balok kayu sedalam 12 cm. Tentukan gaya rata-rata yang dilakukannya pada balok.
14. Seorang mahasiswa bermassa 60 kg berlari menaiki tangga yang tingginya 5 m dalam waktu 4 sekon. Tentukan daya rata-rata yang dikeluarkannya.
15. Sebuah gaya horizontal 50 N dikerjakan pada kotak 4 kg yang semula diam di meja horizontal yang koefisien gesekan kinetiknya adalah 0.25 dan koefisien gesekan statiknya 0.4. Tentukan (a) kerja yang dilakukan oleh gaya tersebut, (b) kerja yang dilakukan oleh gaya gesekan dan (c) energi kinetik kotak tersebut, setelah kotak bergerak sejauh 5 m.
16. Seorang anak memindahkan buku bermassa 0,5 kg dari lantai ke atas meja yang tingginya 70 cm. Hitung usaha minimum yang harus dilakukan anak tersebut.
17. Sebuah mobil bermassa satu ton bergerak dengan kelajuan 72 km/jam. Mobil kemudian direm sehingga berhenti pada jarak 50 m sejak pengereman. Tentukan besar gaya total yang bekerja pada mobil pada saat pengereman tersebut.
18. Sebuah bola 2 kg digantungkan ke plafon rumah menggunakan tali yang panjangnya 1 m. Tinggi ruangan adalah 3 m. Hitung energi potensial gravitasi bola relatif terhadap (a) plafon rumah (b). lantai rumah.
19. Perkirakan energi kinetik dan kelajuan yang diperlukan oleh seorang peloncat galah bermassa 70 kg agar dapat melewati mistar yang tingginya 5 m. Asumsikan pusat massa dari peloncat galah mula-mula ada pada ketinggian 0.9m.
20. Sebuah batang kayu bermassa 500kg ditarik dari keadaan diam oleh seekor gajah sejauh 2 m oleh sehingga gaya total yang bekerja padanya adalah 100N. Tentukan energi kinetik dan kelajuan akhir batang kayu tersebut!
21. Sebuah sepeda motor bermassa 300 kg mempunyai kelajuan 25 m/s di awal jalan yang mendaki. Sepeda motor tersebut mengalami perlambatan sehingga pada akhir jalan mendaki kelajuannya tinggal 10 m/s. Jika beda ketinggian antara awal dan akhir jalan adalah 100 m, hitung usaha oleh mesin sepeda motor itu!
22. Zinedine Zidane menendang bola mati bermassa 0,6 kg sehingga sesaat setelah ditendang bola mempunyai kelajuan 18 m/s. Jika waktu yang kontak antara kaki dengan bola pada saat menendang adalah 0,02 sekon, tentukan gaya rata-rata yang diberikan Zidane pada bola!
23. Untuk menghemat bahan bakar sebuah motor meluncur dengan kecepatan awal 4 m/s menuruni jalan dengan mesin dimatikan. Di akhir jalan menurun tersebut kelajuan motor ternyata mencapai 20 m/s. Jika gesekan-gesekan diabaikan, maka perkirakan beda tinggi posisi awal dan posisi akhir motor tersebut
24. Seorang tukang menarik sebuah peti sejauh 5 m dengan kecepatan tetap 0,5 m/s dengan gaya sebesar 200 N. Tentukan waktu yang diperlukan dan daya tukang tersebut
25. Sebuah mobil sedan dapat menghasilkan gaya sebesar 20000N. Jika mobil tersebut melaju dengan kelajuan rata-rata 40 m/s tentukan daya mobil tersebut. Pertanyaan yang sama untuk sebuah truk yang dapat menghasilkan gaya 40000N yang melaju dengan kelajuan rata-rata 10 m/s
26. Sebuah bola bermassa 0,4 kg menumbuk bola lain bermassa 0,6 kg yang sedang diam. Kecepatan bola pertama sebelum tumbukan adalah 2 m/s. Tentukan kecepatan masing-masing bola setelah tumbukan jika tumbukan tersebut merupakan (a) tumbukan elastik (b) tidak elastik (c) elastik sebagian dengan e = 0,5
27. Sebutir peluru bermassa 10 gram menumbuk bandul balistik bermassa 2 kg sehingga pusat massa bandul naik vertikal setinggi 12 cm. Tentukan kelajuan awal peluru sebelum menumbuk bandul!
Tugas No. : 6, 11, 15 , 21 dan 26
============================================================ ENERGI DAN MOMENTUM
1. Misalkan tiga gaya konstan bekerja pada partikel yang bergerak dari satu tempat ke tempat lain. Apakah usaha yang dilakukan pada partikel oleh resultak ketiga gaya ini sama dengan jumlah usaha yang dilakukan oleh masing-masing gaya secara terpisah?
2. Bidang miring merupakan mesin sederhana yang memungkinkan kita untuk melakukan usaha dengan gaya yang lebih kecil daripada seharusnya. Apakah ini berarti menghemat usaha kita?
3. Usaha yang dilakukan gaya gesekan selalu negatif. Jelaskan! Usaha yang dilakukan gaya normal pada benda yang bergerak di atas sebuah bidang selalu nol. Jelaskan!
4. (a) Dapatkah kerja yang dilakukan gaya total berharga negatip? (b) Jika suatu benda mula-mula diam dikenai gaya total yang konstan. Apakah kerja yang dilakukan gaya tersebut dapat berharga negatip?
5. Usaha yang dilakukan oleh gaya resultan selalu sama besar dengan perubahan energi kinetik. Mungkinkah usaha yang dilakukan oleh salah satu komponen gaya lebih besar daripada perubahan energi kinetik? Jika mungkin berilah contoh.
6. Sebuah bola dilemparkan vertikal ke atas, kemudian ditangkap kembali. Bahaslah dengan menggunakan teorema kerja energi kecepatan bola pada saat sampai ke titik semula dengan asumsi (a) gesekan udara diabaikan dan (b) gesekan udara tidak diabaikan.
7. Jalan-jalan di pegunungan jarang sekali lurus mendaki ke atas lereng, tetapi berkelok-kelok naik sedikit demi sedikit. Jelaskan mengapa demikian?
8. Sebuah mobil yang sedang bergerak direm secara mendadak sehingga mobil tergelincir hingga akhirnya berhenti. Menjadi bentuk apakah energi kinetik yang hilang?
9. Seekor burung berada dalam sangkar kawat yang tergantung pada sebuah neraca pegas. Apakah pembacaan skala neraca ketika burung terbang dalam sangkar lebih besar, lebih kecil atau sama dengan ketika burung bertengger dalam sangkar?
10. Dapatkah sebuah perahu layar didorong oleh tiupan angin pada layar yang berasal dari kipas angin yang dipasang pada perahu tersebut?
11. Sebuah bola dilepaskan dari suatu ketinggian sehingga pada saat mencapai lantai dia dipantulkan oleh lantai. Apakah dalam peristiwa tumbukan bola dengan lantai dipenuhi hukum kekekalan momentum?
12. Energi kinetik seseorang yang sedang berlari besarnya setengah energi kinetik seorang anak yang massanya separuh massa orang tersebut. Jika orang tersebut menambah lajunya sebesar 1 m/s, maka energi kinetiknya menjadi sama dengan energi kinetik anak tersebut. Tentukan laju (a) orang tersebut dan (b) anak tersebut mula-mula.
13. Sebuah peluru bermassa 30 gram, yang mula-mula bergerak dengan kelajuan 500 m/s, menembus balok kayu sedalam 12 cm. Tentukan gaya rata-rata yang dilakukannya pada balok.
14. Seorang mahasiswa bermassa 60 kg berlari menaiki tangga yang tingginya 5 m dalam waktu 4 sekon. Tentukan daya rata-rata yang dikeluarkannya.
15. Sebuah gaya horizontal 50 N dikerjakan pada kotak 4 kg yang semula diam di meja horizontal yang koefisien gesekan kinetiknya adalah 0.25 dan koefisien gesekan statiknya 0.4. Tentukan (a) kerja yang dilakukan oleh gaya tersebut, (b) kerja yang dilakukan oleh gaya gesekan dan (c) energi kinetik kotak tersebut, setelah kotak bergerak sejauh 5 m.
16. Seorang anak memindahkan buku bermassa 0,5 kg dari lantai ke atas meja yang tingginya 70 cm. Hitung usaha minimum yang harus dilakukan anak tersebut.
17. Sebuah mobil bermassa satu ton bergerak dengan kelajuan 72 km/jam. Mobil kemudian direm sehingga berhenti pada jarak 50 m sejak pengereman. Tentukan besar gaya total yang bekerja pada mobil pada saat pengereman tersebut.
18. Sebuah bola 2 kg digantungkan ke plafon rumah menggunakan tali yang panjangnya 1 m. Tinggi ruangan adalah 3 m. Hitung energi potensial gravitasi bola relatif terhadap (a) plafon rumah (b). lantai rumah.
19. Perkirakan energi kinetik dan kelajuan yang diperlukan oleh seorang peloncat galah bermassa 70 kg agar dapat melewati mistar yang tingginya 5 m. Asumsikan pusat massa dari peloncat galah mula-mula ada pada ketinggian 0.9m.
20. Sebuah batang kayu bermassa 500kg ditarik dari keadaan diam oleh seekor gajah sejauh 2 m oleh sehingga gaya total yang bekerja padanya adalah 100N. Tentukan energi kinetik dan kelajuan akhir batang kayu tersebut!
21. Sebuah sepeda motor bermassa 300 kg mempunyai kelajuan 25 m/s di awal jalan yang mendaki. Sepeda motor tersebut mengalami perlambatan sehingga pada akhir jalan mendaki kelajuannya tinggal 10 m/s. Jika beda ketinggian antara awal dan akhir jalan adalah 100 m, hitung usaha oleh mesin sepeda motor itu!
22. Zinedine Zidane menendang bola mati bermassa 0,6 kg sehingga sesaat setelah ditendang bola mempunyai kelajuan 18 m/s. Jika waktu yang kontak antara kaki dengan bola pada saat menendang adalah 0,02 sekon, tentukan gaya rata-rata yang diberikan Zidane pada bola!
23. Untuk menghemat bahan bakar sebuah motor meluncur dengan kecepatan awal 4 m/s menuruni jalan dengan mesin dimatikan. Di akhir jalan menurun tersebut kelajuan motor ternyata mencapai 20 m/s. Jika gesekan-gesekan diabaikan, maka perkirakan beda tinggi posisi awal dan posisi akhir motor tersebut
24. Seorang tukang menarik sebuah peti sejauh 5 m dengan kecepatan tetap 0,5 m/s dengan gaya sebesar 200 N. Tentukan waktu yang diperlukan dan daya tukang tersebut
25. Sebuah mobil sedan dapat menghasilkan gaya sebesar 20000N. Jika mobil tersebut melaju dengan kelajuan rata-rata 40 m/s tentukan daya mobil tersebut. Pertanyaan yang sama untuk sebuah truk yang dapat menghasilkan gaya 40000N yang melaju dengan kelajuan rata-rata 10 m/s
26. Sebuah bola bermassa 0,4 kg menumbuk bola lain bermassa 0,6 kg yang sedang diam. Kecepatan bola pertama sebelum tumbukan adalah 2 m/s. Tentukan kecepatan masing-masing bola setelah tumbukan jika tumbukan tersebut merupakan (a) tumbukan elastik (b) tidak elastik (c) elastik sebagian dengan e = 0,5
27. Sebutir peluru bermassa 10 gram menumbuk bandul balistik bermassa 2 kg sehingga pusat massa bandul naik vertikal setinggi 12 cm. Tentukan kelajuan awal peluru sebelum menumbuk bandul!
Tugas No. : 6, 11, 15 , 21 dan 26
Dinamika
13). Dketahui :
M
= 5 kg
F
= 100 N
G
= 10 m/s2
Ditanyakan
:
a). F.gesek?
b) . Koefisien?
Jawab
: a) EF = m.a
100
= 5.a
a
= 
= 20 m/s
= 20 m/s
b. MF = Fk = Mk.N
MK : 
=
20
=
20
3). Benar, karena untuk bisa memindahkan meja tersebut mahasiswa
itu harus
punya tarikannya harus sama besar dan searah.
15). Diketahui : m1 = 6
kg
m2 = 2 kg
EF = 16 N
Ditanyakan :
a) a?
b) F?
Jawaban : a) a = EF/m
= 16/8
b) – gaya doron g
-gaya
hambat
11). Diketahui : a = 4 m/s
F0 = 0
Ditanyakan : a) jika Efo =
3
b) a = 8 m/s ef=0
c) percepatan
jawab :
a)
Ef/efk
= a1/a2
Fo/3F0 = 4/a2
A2 = (4.3).F0/f0
A2 = 12
b)
Ef
= fo
a1 = 4
a2 = 8
m1= Ef/a1
fo/4 = fo/8
¼ = 1/8
c)
Ef
= m.a
3 = 4.a
a = ¾
a = 0.75
8).
Diam
|
Bergerak
|
Lambat
|
Cepat
|
Lurus
|
Berbelok
|
KINEMATIKA
2) a. Dik : P =
100 m
L = 50 m
Ditanyakan = panjang
lintasan
Jawab :
P.lintasan = k.persegi
panjang
K = 2 (p+l)
= 2 (100+50)
= 2.150
=300 m
b. Perpindahan = 0 m
karena kembali ke posisi awal
c. diket :
d =
300 m
t = 20 menit = 1200 detik
ditanyakan
a) V (kelajuan)
b) V (kecepatan)
Jawab :
a)
V
= d/t
= 300/1200 = 0,25 m/s
b)
V
= d/t
= 300/1200 = 0.25 m/s
ENERGI DAN MOMENTUM
15). Diketahui : F = 50 N
m = 4 kg
d = 5 m
Ek = 0.25
Es = 0.4
Dtanyakan a) w?
b) F.gesek
c) Ek?
Jawaban :
a) W = F.d
= 50.5
= 250 joule
b) Fk = Mk.N
Mk = 
=
= 0,5
c) Ek = ½.m.v2
=1/2.4.52
= 50 m/s
21). Diketahui :
M = 300 kg
V = 25 m/s
t = 10 m/s
d = 100 m
g = 10 m/s2
ditanyakan :
W?
Jawab :
W
= F.d
= (m.g).d
= (300.10).100
= 3.000.000 joule
8).
a) Kelereng A lebih cepat sampa ke ujung
b) Kelereng B yang mempunyai kelajuan dan rata-rata yang lebih besar.
16).
B
21).
Diketahui : X0 = 108 km/jam
t = 5 second
v = 5 m/s
Xt = 144 km/jam
Ditanyakan
: a) t = 5 second
b) s = v/t
=5/5
= 1 km/jam
22).
diketahui : t = 5 second
V = D/t
a)
Panjang
lintasan
Jawaban :
a)
v
=D/t
80 = D/5
D = 80/5
= 16 m
b)
V
= delta x/delta t = 20/1
= 20 m/s
c)
V
= delta x/delta t = 80/1 = 80 m/s
26).
diketahui : M1 = 0.4 kg
M2 = 0.6 kg
V1 = 2 m/s
Ditanyakan :
a)
e
= elastic
b)
e
= tidak e;astik
b)
e
= 0.5
Jawaban : M1.V1 + m2.V2
= m1.v1’ + tm2.v2’
= 0.4 . 2 + 0.6 . V2 = 0.4 . 2 + 0.6 . v2’
= 1.4
v2
= 1.4 v2’
b).
= 0.6 (tidak lenting sempurna)
c) 1.5 (tidak lenting
sempurna)
11). Ya. Gaya yang
sangat besar tetapi berlangsung dalam waktu yang sangat singkat.
6).
a) Benda yang bermasa di lempat ke atas o/ gaya yang melawan gaya gravitas sehingga benda tersebut selalu dalam
kesetimbangan
b).Negatif dari kerja o/ gaya gravitasi bumi menghasilkan energi potensial
gravitasi bumi
Tidak ada komentar:
Posting Komentar