p.u.s. fisika new
DESCRIPTION
file ini berisikan tentang contoh-contoh soal fisika dengan sub bab Dinamika.silahkan di download.TRANSCRIPT
15. DinamikaOleh :
Putra Umar Said
15.1. Tiga buah peti yang massanya masing-masing : dan
. Diikat dan ditarik dengan gaya Jika gesekan diabaikan,
begitupula massa tali diabaikan.
Ditanyakan :
Tentukan :
Percepatan sistem dan gaya tegangan tali dan ?
Jawab :
Diagram benda bebas (a), dapat diperoleh percepatan sebagai :
Jadi percepatan tiap peti akan sama dengan percepatan seluruh sistem, yaitu 5.0
Besar gaya F sama dengan gaya tegangan tali , sehingga untuk peti , berlaku :
Pada peti bekerja gaya dan , sehingga :
Jadi besar gaya tegangan tali dan adalah 160 Newton dan 400 Newton.
(Sumber : Sardjito, 1996 : 128-129)
15.2. Sebuah kotak berada diatas lantai kasar, dan lantai itu memberi gaya gesek 1 Newton
ketika kotak ditarik dengan gaya 100 Newton berarah terhadap arah horizontal. Jika
massa kotak 10 Kg, dan ditempat itu memiliki percepatan gravitasi bumi 10
Ditanya :
Tentukan :
a. Besar percepatan yang terjadi pada kotak ?
b. Nilai gesekan kinetis ( ) antara kotak dengan lantai ?
Jawab :
Gaya resultan ( ) dari persoalan itu adalah ,
dimana F merupakan gaya yang diderita oleh benda bermassa (m) 10 Kg, dan
merupakan gaya gesek antara kotak dengan lantai. Berikutnya nilai percepatan benda (a)
adalah . Adapun gaya gesekan kinetisnya :
Sehingga diperoleh
(Sumber : Jati, 2012 : 57-58)
15.3.
Balok A dan B dengan massa 4.5 Kg dan 2.5 Kg
Percepatan gravitasi = 9.8
Koefisien gesek static antara A dengan lantai adalah , sedang koefisien gesek
statik antara A dan C sangat besar. Koefisien gesekan kinetik antara A dengan lantai
adalah .
Ditanya :
Tentukan :
a. Massa minimum balok C yang ditempatkan diatas A, agar sistem diam ?
b. Percepatan balok A, jika C ditiadakan ?
Jawab :
a. Anggaplah A, B dan C menjadi satu sistem, sehingga saya tegangan tali T tidak
perlu di perhitungkan. Dalam kondisi ini tentulah harus dipenuhi persyaratan agar
sistem diam yaitu :
Jadi dengan demikian tentulah :
F adalah gaya gesek statis pada benda A.
Pada keadaan kritis (tepat akan bergerak) F mencapai nilai maksimum, sehingga :
Dari kondisi kesetimbangan balok A pada arah vertical, akan diperoleh :
Jadi berarti :
Maka diperoleh massa minimum C adalah :
b. Jika C tidak ada, maka percepatan sistem diperoleh sebagai :
adalah resultan gaya penggerak pada sistem, sedangkan adalah jumlah
massa benda yang digerakkan, jadi :
Dengan gaya normal pada A besarnya
Maka percepatan sistem adalah :
(Sumber : Sardjito, 1996 : 134-135)
15.4. Meriam bermassa 1 Kg, ditembakkan dengan kelajuan awal 100 m/s, pada sudut
elevasi . Percepatan gravitasi bumi di tempat itu 10 .
Ditanya :
Berapakah ketinggian maksimum yang dapat dicapai oleh meriam itu ?
Jawab :
Meriam setelah ditembakkan dianggap hanya menderita gaya berat saja. Gaya itu
bersifat konservatif, sehingga berlaku hukum kekekalan tenaga mekanik.
Jika tenaga mekanik saat meriam ditembakkan(dari ketinggian nol) disebut , dan pada
ketinggian maksimum (h) adalah dipenuhi atau
Saat , dan saat itu . Berikutnya diperoleh :
Berarti
(Sumber : Jati,, 2012 : 69)
15.5. Lihat gambar
Jika dan
Ditanya :
Berapakah periodenya ?
Jawab :
(Sumber : Holliday, 1962 : 103-104)
15.6. Sebuah mobil melaju lurus kedepan dengan kecepatan , jika koefisien
gesek statis antara roda-roda dengan jalan adalah .
Ditanya :
Pada jarak berapakah mobil berhenti ?
Jawab :
(Sumber : Holliday, 1962 : 101-102)
15.7. Seseorang melaju dengan menggunakan sepeda dengan kecepatan
dan mendapati sebuah pohon tepat berada didepannya dengan jarak 6.7 m.
Ditanya :
Berapa kecapatan pengereman yang dibutuhkan untuk menghindari tabrakan ?
Jawab :
(Sumber : Tongue, 2011 : 24)
15.8.
Balok A dengan massa 80 kg bergerak dengan kecepatan 4 m/s, beberapa saat kemudian
balok B yang bermassa 20 kg ikut bergerak karena tertarik oleh balok A yang
dihubungkan dengan tali.
Ditanya :
Berapakah kecepatan balok A sesaat menarik balok B ?
Jawab :
Menggunakan rumus perbandingan momentum :
(Sumber : Tongue, 2011 : 25)
Daftar Pustaka
Jati Bambang Murdaka Eka. 2012. Fisika Dasar I. Yogyakarta : Galangpress Media Utama.
Sardjito. 1996. Mekanika (Fisika). Bandung : Pusat Pengembangan Pendidikan Politeknik.
Tongue Benson H. 2011. Dynamics. New York : Clearence Center.Inc
Holliday David & Robert Resnick. 1960. Physics. New York : John Wiley & Sons.Inc