dinamika gerak lurustemanbelajar.id/.../fisika_10_4_dinamika_gerak_lurus1.pdfsma kelas 10 e-book ini...

MODUL FISIKA SMA Kelas 10

E-book ini hanya untuk kalangan sendiri tidak untuk dijualbelikan

1

A. Pengaruh Gaya Terhadap Gerak Benda

Dinamika adalah ilmu yang mempelajari gerak suatu

benda dengan meninjau penyebabnya.

Buah kelapa jatuh dan pohon kelapa dan bola

menggelinding di atas bidang miring. Apakah yang

menyebabkan kedua benda itu bergerak?

Dalam bab ini akan dibahas tentang hal-hal yang

menyebabkan benda benda tersebut bergerak, yaitu gaya.

Pengertian Gaya

1. Gaya adalah sesuatu yang dapat mengubah

gerak suatu benda.

Contoh : Bola yang semula dilempar,

kemudian dipukul oleh seorang pemain softbol

akan berubah arah.

2. Gaya adalah sesuatu yang dapat menimbulkan

perubahan kecepatan.

Contoh: Bola yang semula diam, kemudian

ditendang maka bola akan bergerak.

3. Gaya adalah sesuatu yang dapat menimbulkan

perubahan ukuran benda.

Contoh : Sebuah pegas digantung vertikal,

kemudian ujung pegas dibeni beban sehingga

pegas bertambah panjang.

Konsep gaya pertama kali diselidiki oleh ilmuwan

lnggris yang bernama Isaac Newton (1642-1727) yang

menghasilkan:

1. Hukum I Newton (Hukum Kelembaman)

2. Hukum II Newton (Hukum tentang Gerak)

3. Hukum Ill Newton (Hukum Aksi - Reaksi)

1. Hukum I Newton (Hukum Kelembaman)

Jika gaya total yang bekerja pada benda sama

dengan nol, benda yang semula diam akan tetap

diam atau benda yang semula bergera urus

beraturan akan tetap bergerak urus beraturan.

Secara matematis, Hukum I Newton dinyatakan

dengan persamaan

dengan ∑ 𝐹 = jumlah gaya

Jika ∑ 𝐹=0 maka ada dua kemungkinan, yaitu:

Benda dalam keadaan diam atau

Benda bergerak lurus beraturan.

Hukum I Newton juga disebut Hukum

Kelembaman, karena setiap benda bersifat lembam,

yaitu sifat mempertahankan diri dan kedudukan

semula.

Contoh:

Badan kita akan terdorong ke depan ketika mobil

yang kita tumpangi tiba-tiba direm.

Badan kita akan terdorong ke belakang ketika

mobil yang kita tumpangi tiba-tiba bergerak

maju.

2. Hukum II Newton (Hukum tentang Gerak)

Percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang

bekerja pada sebuab benda berbanding lurus

dengan besar gaya dan berbanding terbalik dengan

massa benda.

Hukum II Newton dirumuskan dengan :

dengan :

𝑚 = massa benda (kg, g)

𝑎 = percepatan benda (m/s2, cm/s2)

∑𝐹 = gaya total yang bekerja pada benda (kg

m/s2, g cm/s2)

𝑎 =∑𝐹

𝑚 atau ∑𝐹 = 𝑚. 𝑎

∑𝐹 = 0

MODUL FISIKA SMA KELAS 10

2 E-book ini hanya untuk kalangan sendiri

tidak untuk dijualbelikan

Satuan gaya dalam sistern SI adalah N (Newton)

kg rn/s2.

Satuan lain gaya adalah dyne g cm/s2.

Dimensi gaya adalah MLT2.

Pengertian Massa dan Berat

1. Massa (m) adalah banyaknya maten yang tergantung

dalam suatu benda yang besarnya selalu tetap dan

merupakan besaran skalar.

2. Berat (w) adalah gaya tank bumi yang bekerja pada

sebuah benda dan merupakan besaran vektor.

dengan:

𝑚 = massa benda (kg)

𝑔 = percepatan gravitasi (m/s2)

𝑤 = berat benda (N)

3. Hukum III Newton (Hukum Aksi-Reaksi)

Jika sebuah benda A mengerjakan gaya pada benda

B maka benda B mengerjakan gaya pada benda A

besarnya sama, tetapi benlawanan arah.

Hukum III Newton dinyatakan dalam bentuk

persamaan:

Ciri-ciri gaya aksi-reaksi, yaitu:

bekerja pada dua benda yang berbeda,

besar gaya aksi = gaya reaksi,

arahnya selalu berlawanan.

4. Penerapan Hukum-Hukum Newton

a. Hukum Newton pada Lift

1. Lift diam atau bergerak dengan kecepatan

tetap

2. Lift dipercepat ke atas

3. Lift dipercepat ke bawah

b. Benda Digantung dengan Seutas Tau Melalui

Katrol

∑ 𝐹 = 0

𝑁 − 𝑤 = 0 → N = w

w = berat orang (N)

N = gaya tekan orang

terhadap l lantai lift

𝑁 > 𝑤

𝑁 − 𝑤 = 𝑚𝑎

𝑁 = 𝑤 + 𝑚. 𝑎

m = massa orang (kg)

a = percepatan (m/s2)

𝑁 < 𝑤

𝑁 = 𝑤 − 𝑚. 𝑎

𝑤 — 𝑁 = 𝑚𝑎

Dalam hal ini, massa katrol

diabaikan (mk = 0)

𝑚2 > 𝑚1

Benda 1

𝑇1 > 𝑤1

𝑇1 − 𝑤1 = 𝑚1 𝑎

𝑇1 = 𝑤1 + 𝑚1 𝑎

𝑇1 = tegangan tali benda 1

1 N = 105 dyne

1 dyne = 10-5N

𝑤 = 𝑚. 𝑔

𝐹𝑎𝑘𝑠𝑖 = −𝐹𝑟𝑒𝑎𝑘𝑠𝑖

𝐹𝐴𝐵 = −𝐹𝐵𝐴

Benda 2

𝑤2 > 𝑇2

𝑤2 − 𝑇2 = 𝑚2 𝑎

𝑇2 = 𝑤2 − 𝑚2 𝑎

𝑇2 = tegangan tali benda 2



3

Oleh karena massa katrol diabaikan (mk = O)

maka T1 T2

𝑎 = percepatan benda (m/s2)

c. Benda Bergerak di Atas Bidang Datar yang

Licin

1. Arah gaya searah den gan perpindahan

2. Arah gaya membentuk sudut dengan

perpindahan

3. Gaya kontak

d. Benda Bergerak pada Bidang Miring Licin

𝑁 = 𝑤 cos 𝛼

𝑁 = gaya normal pada bidang miring

∑𝐹 = 𝑚𝑎 → 𝑤 sin 𝛼 = 𝑚𝑎

𝑚𝑔 𝑠𝑖𝑛 𝛼 = 𝑚𝑎 → 𝑎 = 𝑔 sin 𝛼

e. Beberapa Benda Dihubungkan dengan Tau dan

Katrol

1. Dua buah balok dihubungkan dengan tali

∑𝐹 = 𝑚𝑎

𝐹 − 𝑇 + 𝑇 = (𝑚1 + 𝑚2) 𝑎

𝐹 = (𝑚1 + 𝑚2) 𝑎

𝑎 =𝐹

𝑚1 + 𝑚2

Benda 1 : ∑𝐹1 = 𝑚1𝑎 → 𝑇 = 𝑚1 𝑎

Benda 2 : ∑𝐹2 = 𝑚2 𝑎 → 𝐹 − 𝑇 = 𝑚2𝑎

𝑇 = 𝐹 − 𝑚2 𝑎

𝑎 = 𝑤2 − 𝑤1

𝑚1 + 𝑚2

= 𝑔(𝑚2 − 𝑚1)

𝑚1 + 𝑚2

Gaya yang menyebabkan perpindahan:

∑𝐹𝑥 = 𝑚 𝑎

F = m a → a = 𝐹

𝑚

∑𝐹𝒚 = 0 → 𝑁 – 𝑤 = 0 → 𝑁 = 𝑤

N = gaya tekan normal

∑𝐹 = 0

𝑁 + 𝐹𝑦 – 𝑤 = 0

→ 𝑁 = 𝑤 − 𝐹𝑦 = 𝑤 − 𝐹 𝑠𝑖𝑛 𝛼

Gaya yang menyebabkan perpindahan

∑𝐹𝑥 = 𝑚 𝑎

𝐹 𝑐𝑜𝑠 𝛼 = 𝑚 𝑎

∑𝐹 = 𝑚 𝑎

𝐹 − 𝐹21 + 𝐹12 = (𝑚1 + 𝑚2) 𝑎

𝐹 = (𝑚1 + 𝑚2) 𝑎

Untuk Benda 1

∑𝐹1 = 𝑚1𝑎

𝐹 − 𝐹21 = 𝑚1𝑎 → 𝐹21 = 𝐹 − 𝑚1𝑎

Untuk Benda 2

∑𝐹2 = 𝑚2𝑎

𝐹12 = 𝑚2𝑎

Dengan

𝐹12 = −𝐹21= gaya kontak

F = gaya dorong terhadap benda 1




2. Dua buah balok dihubungkan dengan tali

melalui katrol

Massa katrol diabaikan

Massa katrol diabaikan

∑𝐹 = 𝑚 𝑎

𝑤2 = (𝑚1 + 𝑚2) 𝑎

𝑎 =𝑤2

𝑚1+𝑚2

Benda 1 : ∑𝐹1 = 𝑚1 𝑎

𝑇1 = 𝑚1 𝑎

Benda 2 : ∑𝐹2 = 𝑚2 𝑎

𝑤2 − 𝑇2 = 𝑚2 𝑎

𝑇2 = 𝑤2 − 𝑚2 𝑎

OIeh karena massa katrol diabaikan maka T1 =

T2 (tegangan tali).

B. Macam-Macam Gaya

1. Gaya Normal (N)

Goya normal adalah gaya kontak yang bekerja

dengan arah tegak lurus bidang sentuh jika dua

benda bersentuhan.

a. Pada bidang datar

Arah gaya normal ke atas

𝑁 = 𝑤 = 𝑚𝑔

b. Pada bidang vertical

Arah gaya normal mendatar (horizontal)

c. Pada bidang miring

Arah gaya normal tegak lurus bidang miring

ketas

𝑁 = 𝑤 cos 𝛼

2. Gaya Sentripetal (Fs)

Gaya sentripetal adalah gaya yang arahnya tegak

lurus vektor kecepatan

dengan arah menuju pusat Iingkaran.

𝐹𝑠 = 𝑚𝑎𝑠

𝐹𝑠 = 𝑚𝑣2

𝑅= 𝑚𝜔2𝑅

Dengan :

m = massa benda yang bergerak melingkar

(kg)

as = percepatan sentripetal (m/s2)

v = kecepatan linear (m/s)

𝜔 = kecepatan sudut (rad/s)

R = jari-jari lingkaran (m)

a. Gerak Benda Melalul Sisi dalam

Lingkaran Vertikal



5

Di titik terendah (A)

∑𝐹 = 𝑚 𝑎𝑠

𝑁 − 𝑤 = 𝑚𝑣2

𝑅 → 𝑁 = 𝑤 + 𝑚

𝑣2

𝑅

𝑁 = gaya tekan normal di titik terendah

Di titik B

𝑁 − 𝑤 cos 𝜃 = 𝑚𝑣2

𝑅

𝑁 = 𝑤 𝑐𝑜𝑠 𝜃 + 𝑚𝑣2

𝑅

Di titik tertinggi (C)

N + w = m 𝑣2

𝑅

N = m 𝑣2

𝑅− w

Penerapan gerak benda melalui sisi dalam

lingkaran vertikal

gerak kereta luncur

gerak kincir (bianglala)

gerak mobil saat melewati lembah jalan

pegunungan

gerak benda yang dilkat oleh seutas tall

yang diputar vertikal.

b. Gerak Benda Melalui Sisi Luar Lin gkaran

Vertikal

Di puncak lingkaran A

∑𝐹 = 𝑚𝑣2

𝑅

𝑤 − 𝑁 = 𝑚𝑣2

𝑅→ 𝑁 = 𝑤 − 𝑚

𝑣2

𝑅

Di titik B

𝑤 cos 𝜃 − 𝑁 = 𝑚𝑣2

𝑅

𝑁 = 𝑤 cos 𝜃 − 𝑚𝑣2

𝑅

c. Gerak Benda yang Diputar Horizontal

∑𝐹 = 𝑚𝑎𝑠

𝑇 = 𝑚𝑣2

𝑅

Catatan Penting:

Semua gaya yang menuju pusat

lingkaran positif

Semua gaya yang menjauhi pusat

lingkaran negatif




Pilihlah satu jawaban yang paling tepat dengan memberi tanda silang (X) pada salah satu huruf a, b, c, d,

atau e 1. Setiap benda cenderung untuk memper

tahankan keadaannya semula, hal ini sesuai

dengan . . .

a. Hukum I Newton

b. Hukum Il Newton

c. Hukum Ill Newton

d. Hukum gravitasi

e. Hukum kekekalan energi mekani

2. Gaya F bekerja pada sebuah benda yang

massanya m sehingga bergerak dengan

percepatan a. Jika massanya menjadi 4 kali

semula dan gaya yang bekerja tetap maka

percepatannya menjadi . . . .

a. 1

8𝑎

b. 1

4𝑎

c. 1

2𝑎

d. 2a

e. 4a

3. Seorang anak rnassanya 60 kg ditimbang dalam

lift yang sedang bergerak, ternyata jarum

timbangan menunjukkan angka 900 N. Jika

percepatan gravitasi 10 rn/s2 dapat disirnpulkan

bahwa . . . .

a. massa anak dalam lift 90 kg.

b. lift sedang bergerak ke atas dengan

kecepatan tetap.

c. lift sedang bergerak ke bawah dengan

percepatan tetap.

d. lift sedang bergerak ke atas dengan

percepatan tetap.

e. lift sedang bergerak ke bawah dengan

kecepatan tetap

4. Benda dengan massa 50 kg bergerak dengan

kecepatan 4 m/s. Besar gaya yang diperlukan

untuk menghentikan benda setelah rnenempuh

jarak 10 m adalah . . . .

a. 0,8 N

b. 10 N

c. 20 N

d. 40 N

e. 80 N

5. Seorang anak berada dalarn lift yang sedang

bergerak ke atas dengan percepatan 5 m/s2.

Pada saat itu berat anak tersebut . . . kali berat

semula.

a. 2

b. 1,5

c. 1

d. 0,5

e. 3

6. Sebuah benda yang massanya m meluncur ke

bawah pada bidang miring yang licin seperti

gambar di bawah ini.

Besar percepatan dan gaya normalnya adalah .

. .

a. 𝑔 𝑠𝑖𝑛𝜃dan 𝑚𝑔 cos 𝜃

b. 𝑔 𝑠𝑖𝑛𝜃dan 𝑚𝑔 sin 𝜃

c. 𝑔 𝑐𝑜𝑠𝜃 dan 𝑚𝑔 cos 𝜃

d. 𝑔 𝑐𝑜𝑠𝜃 dan 𝑚𝑔 sin 𝜃

e. 𝑔 𝑡𝑎𝑛𝜃 dan 𝑚𝑔 sin 𝜃

7. Dua buah benda masing-masing massanya m1

dan m2, jatuh bebas dan ketinggian yang sama.

Jika m1 = 2m2 maka percepatan benda pertama

adalah . . . kali percepatan benda kedua.

a. 1

4

b. 1

2

c. 1

d. 2

e. 4

8. Pada gambar di bawah ini pasangan gaya aksi

dan reaksi adalah . . .

9. Sebuah benda berada di atas bidangdatar yang

licin. Jika pada benda bekerja gaya mendatar

10 N maka timbul percepatan 5 rn/s2. Jika gaya

mendatartersebut diubah menjadi 15 N maka

percepatan benda menjadi . . . .

a. 1 m/s2

b. 2,5 m/s2

a. T2 dan T3

b. T2 dan T1

c. T1 dan w

d. T1 dan T3

e. T2 dan w



7

c. 3 m/s2

d. 7,5 m/s2

e. 10 m/s2

10. Dua buah benda yang massanya masing-masing

2 kg dan 1 kg dihubungkan dengan tall dan

ditarik oleh gaya tetap 24 N.

Besar tegangan tali penghubung kedua benda

adalah . . .

a. 8 N

b. 10 N

c. 12 N

d. 15 N

e. 16 N

11. Jika massa benda A dan B masing-masing 20 kg

dan 10 kg dihubungkan dengan tali melalui

katrol yang massanya diabaikan maka . . .

a. benda A turun

b. benda B turun

c. benda A dan B sama tinggi

d. benda A dan B setimbang

e. benda B turun dengan percepatan tetap

12. Dua buah balok bergandengan pada lantai yang

licin seperti gambar berikut.

Sebuah gaya mendatar F = 12 N dikerjakan pada

m1. Jika m1 = 2 kg, m2 = 4 kg maka besar gaya

kontak terhadap kedua balok adalah . . .

a. 2 N

b. 4 N

c. 8 N

d. 10 N

e. 12 N

13. Benda yang massanya 1 kg ditarik oleh gaya

mendatar sebesar 2 N dari keadaan diam. Jarak

yang ditempuh benda dalam waktu 10 sekon

adalah . . . .

a. 20 m

b. 25 m

c. 100 m

d. 200 m

e. 250 m

14. Sebuah balok massanya m didorong dengan

gaya F dengan rnernbentuk sudut 𝜃 terhadap

arah mendatar seperti

gambar berikut ini.

Besar gaya normal yang bekerja pada benda

adalah . . .

a. 𝑚𝑔

b. 𝐹 𝑠𝑖𝑛𝜃 − 𝑚𝑔

c. 𝐹 𝑐𝑜𝑠𝜃 − 𝑚𝑔

d. 𝐹 𝑠𝑖𝑛𝜃 + 𝑚𝑔

e. 𝐹 𝑐𝑜𝑠𝜃 + 𝑚𝑔

15. Dua buah balok disusun seperti gambar berikut,

massa tall dan katrol diabaikan. Apabila m1 = 3

kg dan m2 5 kg maka besar kecepatan kedua

balok pada saat 2 sekon setelah bergerak dan

keadaan diam adalah . . . .

a. 2 m/s

b. 5 m/s

c. 10 m/s

d. 15 m/s

e. 20 m/s

16. Seorang wanita dengan massa 60 kg berada

dalam lift yang sedang bergerak ke bawah

dengan percepatan 3 m/s2. Jika g = 10 m/s2

maka desakan kaki wanita pada lantai lift adalah

….

a. 180 N

b. 420 N

c. 570 N

d. 630 N

e. 780 N

17. Seorang pria berada dalam lift yang sedang

bergerak ke bawah dengan percepatan 5 m/s2.

Pada saat ini berat pria tersebut adalah . . . kali

sernula.

a. 2

b. 1,5

c. 1

d. 0,5

e. 3




18. Sebuah balok bermassa 10 kg, mula-mula diam,

kemudian bergerak rnenuruni bidang miring

yang panjangnya 10 m.

Jika sudut kemiringan 30° dan g = 10 m/s2

maka laju balok saat tiba di dasar bidang

miring adalah . . .

a. 5 m/s

b. 7,5 m/s

c. 12,5 m/s

d. 10 m/s

e. 15 m/s

19. Benda dengan massa 50 kg bergerak dengan

kecepatan tetap 4 m/s. Besar gaya perlawanan

yang diperlukan agar benda tersebut tepat

berhenti 10 m tempat semula adalah . . . .

a. 0,8 N

b. 10 N

c. 20 N

d. 40 N

e. 80 N

20. Sebuah balok bemnassa 2 kg yang terletakpada

bidang datar licin ditarik dengan gaya F1 dan

F2 seperti gambar berikut.

Besar percepatan dan arah yang bekerja pada

benda adalah . . . .

a. 1,25 m/s2 ke kiri

b. 1,25 m/s2ke kanan

c. 0,8 m/s2 ke kiri

d. 0,5 m/s2 ke kiri

e. 0,8 m/s2 ke kanan

21. Sebuah benda bemnassa 1,5 kg diletakkan pada

bidang miring licin dan ternyata benda

meluncur. ika sudut miring terhadap horizontal

30° dan g = 10 m/s2, besar gaya yang

mernengaruhi gerak benda tersebut adalah . . . .

a. 510 N

b. 7,5 N

c. 13,0 N

d. 15,0 N

e. 75 N

22. Jika resultan gaya yang bekerja pada sebuah

benda samma dengan nol maka:

1. benda tidak akan dipercepat

2. benda selalu diarn

3. perubahan kecepatan benda nol

4. benda tidak mungkin bergerak beraturan

Pernyataan di atas yang benar adalah ….

a. 1,2, dan 3

b. l dan 3

c. 2 dan 3

d. 4 saja

e. 1,2,3,dan4

23. Dua benda A dan B masing-masing 2 kg dan 3

kg dihubungkan dengan tau melalui katrol

seperti gambar ini (g = 10 m/s2).

Jika lantai dan gesekan antara tau dengan katrol

dibaikan, dan B bergerak turun, maka besar

tegangan tali T adalah . . .

a. 10 N

b. 12 N

c. 15 N

d. 20 N

e. 28 N

24. Pada sebuah benda bermassa m terjadi

percepatan sebesar 𝑎 oleh gaya F. Jika massa

benda menjadi 3m dan gaya dijadikan 2F,

percepatan yang terjadi sebesar. . . .

a. 6𝑎

b. 12𝑎

c. 4

3𝑎

d. 2

3𝑎

e. 2

9𝑎

25. Gaya normal yang bekerja pada sebuah benda

yang terletak pada bidang miring adalah . . . .

a. sama dengan berat benda

b. dapat lebih besar atau lebih kecil daripada

berat benda

c. lebih kecil dan berat benda

d. dapat sama atau tidak sama dengan berat

benda

e. lebih besar dan berat benda.

26. Jika benda A dan B pada sistem di bawah ini

bergerak maka . . . .

a. 𝑉A = 𝑉B



9

b. 𝑉A = 1

2𝑉B

c. 𝑎A = 1

2𝑎B

d. d. 𝑎A = 𝑎B

e. 𝑎A = 2𝑎B

27. Benda bermassa 1 kg yang terletak di atas tanah

ditarik ke atas dengan gaya 15 N selama 2

sekon, lalu dilepaskan. Tinggi maksimum

benda tersebut adalah . .. .

a. 40 m

b. 15 m

c. 10m

d. 7,5 m

e. 5 m

28. Seorang anak memutar sebongkah batu yang

diikatkan pada ujung seutas tau. Batu kemudian

diputar secara horizontal. Jika laju putar batu 2

kali semula maka gaya sentripetalnya menjadi .

. . kali.

a. 2

b. 3

c. 4

d. 5

e. 6

29. Tiga buah balok saling berimpit di atas bidang

datar. Pada balok diberi gaya dorong mendatar

sebesar F = 18 N, seperti gambar berikut ini.

Jika massa m1 = 2 kg, m2 = 3 kg, dan m3 = 4 kg,

maka besar gaya kontak antara m2 dan m3

adalah . . . .

a. 1 N

b. 2 N

c. 4 N

d. 8 N

e. 14 N

30. Sebuah balok bermassa 4 kg ditarik oleh gaya

40 N pada bidang miring licin dengan sudut

kemiringan 300 terhadap bidang datar, maka

percepatan balok sebesar. . . .

a. 10 m/s2

b. 5√3 m/s2

c. 5 m/s2

d. 4 m/s2

e. 2,5 m/s2

31. Sebuah benda bermassa 2 kg diikat dengan

seutas tali dan diputar sehingga lintasannya

berbentuk lingkaran vertical dengan jari-jari 50

cm. Apabila kecepatan sudut 6 rad/s, besar

tegangan tali pada saat benda berada di titik

tertinggi adalah . . . .

a. 16 N

b. 36 N

c. 56 N

d. 124 N

e. 144 N

32. Dua buah balok bergandengan pada lantai 11

cm seperti gambar berikut ini.

Sebuah gaya horizontal F= 30 N bekerja pada

m1. Jika m1 2 kg, dan m2 = 3 kg dengan g = 10

m/s2 maka percepatan benda dan gaya

kontaknya adalah . . ..

a. 6 m/s2 dan 18 N

b. 6 m/s2 dan 12 N

c. 5 m/s2 dan 18 N

d. 5 m/s2 dan 12 N

e. 6 m/s2 dan 24 N

33. Sebuah benda bermassa 5 kg berada di atas

bidang datar yang 11cm seperti gambar berikut

ini.

Pada benda bekerja gaya F1 = 5 N dan F2 = 10

N. Besar gaya normal dan percepatan benda

adalah . . . .

a. 65 N dan 2 m/s2

b. 45 N dan 2 m/s2

c. 48 N dan 2 m/s2

d. 60 N dan 2 m/s2

e. 45 N dan 4 m/s2

34. Seorang anak duduk di atas kursi roda yang

berputar vertikal, Jika diketahui g = 10 m/s2 dan

jari-jari roda 2,5 m maka laju maksimum roda

agar anak tidak terlepas dan tempat duduknya

adalah . . . .

a. 8 m/s

b. 6 m/s

c. 5 m/s

d. 4 m/s

e. 2 m/s

35. Sebuah benda massanya 2 kg diikat dengan tall

sepanjang 1,5 m, kemudian diputar vertikal

dengan kecepatan sudut tetap. Jika g = 10 m/s2

dan saat benda berada di titik terendah tegangan

talinya sebesar 47 N maka besar kecepatan

sudutnya adalah . . . .

a. 6,5 rad/s

b. 5,5 rad/s




c. 4,5 rad/s

d. 3,5 rad/s

e. 2,5 rad/s

36. Sebuah benda diputar horizontal dengan

kecepatan sudut tetap sebesar 4 rad/s Jika massa

benda 200 g dan panjang tali yang diputar 100

cm maka besar gaya sentripetal yang dialarni

benda adalah . . . .

a. 1,6 N

b. 2,4 N

c. 2,8 N

d. 3,2 N

e. 3,6 N

37. Berdasarkan gambar di bawah ini,jika m1 = m2

3 kg, bidang miring licin, dan g = 10 m/s2maka

percepatan yang dialami oleh sistem adalah . . .

.

a. 0

b. 2,5 m/s2

c. 4 m/s2

d. 5 m/s2

e. 7,5 m/s2

38. Sebuah balok berrnassa 5 kg dilepas pada

bidang miring licin seperti gambar ini.

Apabila tan 37°= 3

4 dan g 10 m/s2 maka

percepatan balok itu adalah . . . .

a. 4,5 m/s2

b. 6,0 m/s2

c. 7,5 m/s2

d. 8,0 m/s2

e. 10,0 m/s2

39. Jika perrnukaan meja licin dan massa katrol

diabaikan maka sistem benda akan bergerak

dengan percepatan sebesar . . . .

a. 5 m/s2

b. 10 m/s2

c. 16 m/s2

d. 25 m/s2

e. 40 m/s2

40. Agar gaya normal yang bekerja pada balok

sebesar 20 N maka besar dan arahgaya luar yang

bekerja pada balok adalah . . .

a. 50 N ke bawah

b. 30 N ke atas

c. 30 N ke bawah

d. 20 N ke atas

e. 20 N ke bawah

41. Salah satu cara yang benar untuk memperbesar

gaya sentripetal pada benda yang bergerak

melingkar adalah . . . .

a. memperkecil massa benda

b. memperkecil jan-jan lingkaran

c. memperkecil frekuensi putaran

d. memperbesar periode lingkaran

e. memperkecil kecepatan sudut

42. Sebuah mobil bermassa 2 ton mula-mula diam,

kemudian bergerak selama 5 sekon hingga

kecepatannya mencapai 10 m/s. Gaya dorong

mobil tersebut adalah . ...

a. 500 N

b. 1.000 N

c. 2.000 N

d. 4.000 N

e. 8.000 N

43. Anton menarik kereta bayi adiknyadengan gaya

tetap 80 N, dengan arah membentuk sudut 60°

terhadap jalan mendatar. Jika massa bayi dan

kereta 10 kg, maka percepatan Anton menanik

kereta adalah . . . .

a. 4 m/s2

b. 8 m/s2

c. 10 m/s2

d. 12 m/s

e. 16 m/s2

44. Sebuah benda bermassa 5 kg diikat dengan tali

dan ditarik ke atas sehingga tegangan tall 70 N.

Percepatan benda ke atas untuk g = 10 m/s2

adalah . . . .

a. 4 m/s2

b. 5 m/s2

c. 10 m/s2

d. 14 m/s2

e. 20 m/s2



11

45. Tiga buah balok dengan massa masing masing

10 kg, 5 kg, dan 15 kg terletak di atas lantai

datar 11cm seperti gambar.

Jika benda 1 didorong oleh gaya 30 N dalam

arah mendatar maka besar perbandingan gaya

kontak antara benda 1 dan 2 dengan benda 2 dan

3 adalah….

a. 3:4

b. 4:3

c. 3:5

d. 5:3

e. 1:3

46. Balok P dan Q dengan massa masing masing 3

kg dan 2 kg dihubungkan melalul katrol yang

massanya diabaikan seperti gambar berikut ini.

Balok Q mula-mula diam, kemudian bergerak

ke bawah sehingga menyentuh lantai. Jika g =

10 mis2, maka waktu yang diperlukan balok Q

sampai lantai adalah . . . .

a. 6 s

b. 4,5 s

c. 3 s

d. 1,5s

e. 0,5s

47. Sebuah kendaraan melewati pegunungan yang

mempunyai jari-jari kelengkungan 22,5 m

seperti gambar berikut ini.

Kelajuan maksimum kendaraan saat

meninggalkan puncaknya adalah . . . .

a. 45 m/s

b. 30 m/s

c. 25 m/s

d. 20 m/s

e. 15 m/s

48. Sebuah benda yang bermassa 5 kg ditarik ke

atas dengan gaya tetap 50 N pada bidang miring

licin seperti gambar ini.

Percepatan balok adalah . . . .

a. 10 m/s2

b. 7,5 m/s2

c. 4 m/s2

d. 2,5 m/s2

e. 1,5 m/s2

49. Sebuah benda meluncur pada permukaan datar

dengan kecepatan 6 m/s dan kemudian benda

naik pada bidang miring dengan sudut

kemiringan 37°. Jika tidak ada gesekan antara

benda dan bidang luncur maka panjang lintasan

miring sebelum benda pada bidang turun lagi

adalah . . .

a. 3,6 m

b. 3,2 m

c. 3,0 m

d. 2,4 m

e. 1,6 m

50. Sebuah penghalang berada pada jarak 25 m di

depan mobil yang sedan melaju dengan

kecepatan 36 km/jam. Agar mobil yang

massanya 500 kg tepat berhenti sebelum

menabrak penghalang maka mobil harus direm

dengan gaya sebesar. . . .

a. 4000 N

b. 1.000 N

c. 500 N

d. 250 N

e. 200 N

dinamika gerak lurustemanbelajar.id/.../fisika_10_4_dinamika_gerak_lurus1.pdfsma kelas 10 e-book ini...

Documents