1. Sebuah lampu digantung seperti pada gambar. Berapakah gaya tegangan talinya ?
2. Sebuah lampu digantung seperti pada gambar. Berapakah gaya tegangan talinya ?
5. Dari gambar disamping ini. Tentukan : a. Gaya tegangan tali
b. Gaya yang dikerjakan engsel terhadap balok penopang.
Jika massa balok diabaikan.
6. Kendaraan yang massanya 1000 kg bergerak dari kecepatan 10 m/det menjadi 20 m/det selama 5 detik.
Berapakah gaya yang bekerja pada benda ?
7. Kendaraan dengan massa 1000 kg mempunyai rem yang menghasilkan 3000 N. a. Kendaraan bergerak dengan kecepatan 30 m/det, di rem.
Berapa lama rem bekerja sampai kendaraan berhenti.
b. Berapa jarak yang ditempuh kendaran selama rem bekerja ?
8. Sebuah benda mendapat gaya sebesar 30 N, sehingga dalam waktu 6 detik kecepatannya menjadi 30 m/det dari keadaan diam.
Berapa berat benda jika g = 10 m/det2.
9. Pada sebuah benda yang mula-mula berada dalam keadaan tidak bergerak bekerja gaya K selama 4,5 detik. Setelah itu K dihilangkan dan gaya yang berlawanan arahnya dengan semula dan besarnya 2,25 N mulai bekerja pada benda tersebut, sehingga setelah 6 detik lagi kecepatannya = 0. Hitunglah gaya K.
10. Benda massanya 10 kg tergantung pada ujung kawat. Hitunglah besarnya tegangan kawat, jika :
a. Benda ke atas dengan percepatan 5 m/det2. b. Benda ke bawah dengan percepatan 5 m/det2.
11. Seutas tali dipasang pada kantrol dan ujung-ujung tali di beri beban 4 kg dan 6 kg. Jika gesekan tali dengan katrol diabaikan, hitung :
a. Percepatan. b. Tegangan tali.
m1 = 5 kg m2 = 3 kg
Jika F = 90 N, hitunglah : a. Percepatan m1
b. Percepatan m2
13. Seandainya benda-benda yang massanya mA = 20 kg dan mB = 50 kg disusun sedemikian hingga terjadi kesetimbangan, dengan tg
= 3/4Hitunglah mC jika lantai pada bidang miring licin sempurna.
Hitunglah 2 kemungkinan jawab untuk mC jika bidang miring kasar dengan koefisien gesekan statis 0,3
14. Sebuah benda berada di atas bidang datar kasar dengan koefisien gesekan statis 0,4 dan koefisien gesekan kinetik 0,3 jika massa benda 10 kg, ditarik dengan gaya 50 newton mendatar, jika mula-mula diam, setelah 5 detik gaya 50 newton dihilangkan, hitunglah jarak yang ditempuh benda mulai bergerak hingga berhenti kembali.
15. Sebuah benda berada dibidang miring kasar dengan sudut kemiringan 37o dan koefisien gesekan kinetiknya 0,2 Jika massa benda 5 kg dan ditarik dengan gaya 10 newton, tentukan arah gerak benda, tentukan pula jarak yang ditempuhnya selama 5 detik jika mula-mula dalam keadaan diam.
16. Sebuah mobil mula
–
mula bergerak dengan kecepatan 36 km/jam, 10 detik kemudian kecepatan mobil 72 km/jam. Tentukan gaya yang dilakukan mesin mobil untuk menggerakan mobil jika massa 1 ton ?17. Seorang siswa mempunyai massa 50 kg. Jika percepatan gravitasi di bumi 9,8 m/s2, dan percepatan gravitasi di bulan 1,6 m/s2, berapakah berat siswa tersebut di bumi ? Berapa beratnya di bulan ?
18. Mengapa pada saat di dalam bus yang melaju sambil membelok ke kanan kita serasa terdorong ke kiri, dan sebaliknya saat bus membelok ke kiri kita serasa terdorong ke kanan ?
19. Menara pisa salah satu keajaiban dunia, terkenal sebagai menara yang miring. Dan kemiringan itu selalu bertambah setiap waktu. Mengapa demikian ? Dapatkah laju kemiringan itu dihentikan ?
20. Bagaimana seandainya yang duduk di bawah pohon apel dan kejatuhan buah apel pada saat itu bukan Isaac Newton melainkan dirimu?
21. Sebuah mobil menempuh belokan pada jalan datar, yang memiliki jari-jari kelengkungan 9 m. Koefisien gesekan statis antara ban dan jalan 0,4 dan g = 10 m/s2. Berapa kelajuan maksimum yang diperbolehkan agar mobil dapat membelok tanpa slip.
22. Dua benda dilepas dari ketinggian yang sama pada bidang miring yang sudut kemiringannya 300, g = 10 m/s2. Jika massa benda pertama dua kali massa benda kedua. Tentukan perbandingan percepatan benda pertama dengan benda
23. Benda m1 dan m2 masing-masing bermassa 10 kg dan 5 kg dihubungkan dengan tali melalui sebuah katrol seperti pada gambar , g = 10 m/s2. Tentukan a. percepatan sistem
b. besarnya tegangan tali
24. Gambar di bawah ini menunjukkan sebuah katrol tanpa gesekan yang digunakan untuk mengangkat beban. Berapa gaya F yang diperlukan untuk mengangkat beban 2 kg supaya beban itu dinaikkan dengan percepatan 1 m/s2 , g = 10m/s
25.
Dua buah balok massanya berturut-turut m1 = 4kg dan m2 = 8 kg diletakkan di atas bidang datar licin saling bersentuhan seperti pada gambar. Bila sistem diberi gaya F sebesar 24 N dengan arah mendatar, tentukanlah :
a. percepatan sistem.
b. besarnya gaya kontak antar kedua balok.
26. Benda yang massanya 100 gram melakukan gerak melingkar beraturan sebanyak 120 kali tiap menit. Jari-jari lingkarannya 20/ 2
cm dan kecepatannya 3 m / . Hitunglah : m1 53 m2 M1 M2 F 4 N
a. periode getaran
b. gaya sentripetal yang dialami benda
27. Sebuah benda dengan massa 4 kg meluncur pada bidang datar licin dengan kecepatan 30 m/s, kemudian diberi gaya 10 N kearah belakang, hitunglah :
a. Perlambatan benda
b. Waktu hingga benda berhenti
c. Jarak dari awal hingga benda berhenti
28. Dua balok bermassa m1= 2,3 kg, dan m2= 1,2 kg bersentuhan di atas meja kasar . Balok m2 di sebelah kanan balok m1. Sebuah gaya horisontal mengarah ke kanan sebesar F = 3,2 N bekerja pada balok m1. Tentukan:
a. Percepatam sistem
b. Gaya kontak antara kedua balok.
29. Dua balok dihubungkan oleh tali seperti ditunjukkan gambar di bawah. Sudut bidang miring terhadap horizontal adalah 42o , dan balok di atas bidang miring bermassa 6.7 kg.
a. Tentukan massa balok yang menggantung agar system setimbang. b. Hitung gaya tegangan tali.
17. Manakah di antara balok-balok berikut ini yang bergerak, jika F1 = F2 = F3
= 10 N
Rangkuman
1. Gaya adalah interaksi antara sebuah benda dengan lingkungannya yang berupa tarikan atau dorongan yang dapat menimbulkan perubahan gerak,
sehingga menimbulkan percepatan atau perlambatan.
2. Arah percepatan selalu searah dengan arah gaya. Arah tersebut ditunjukkan dengan arah anak panah. Sedangkan panjang garis mewakili besar gaya.
F
3. Resultan gaya merupakan jumlah vektor dari gaya-gaya, diberi simbol R atau FR .
a. bila gaya-gaya searah, resultan gaya : R = F1 + F2
b. bila gaya-gaya berlawanan arah : R = F1
–
F2c. bila gaya-gaya saling tegak lurus : R = F12
F22d. bila gaya-gaya saling jajaran genjang : R = F12
F22
2.F1.F2.cos4. Gaya berat merupakan hasil kali antara massa dan perpindahan. w = m . g
5. Hukum I Newton menyatakan bahwa, sebuah benda akan tetap diam atau tetap bergerak lurus beraturan jika tidak ada resultan gaya yang bekerja pada benda itu. Jadi.
F = 06. Hukum II Newton menyatakan bahwa, resultan gaya yang bekerja pada benda yang bermassa konstan adalah setara dengan hasil kali massa benda
dengan percepatannya.
F = m . a7. Hukum III Newton menyatakan bahwa, gaya-gaya aksi dan reaksi oleh dua buah benda pada masing-masing benda adalah sama besar dan berlawanan
arah.
Faksi = -
Freaksi8. Gaya normal (N) adalah gaya tekan suatu permukaan terhadap benda yang bersentukan dengan permukaan tersebut.
9. Gaya gesekan merupakan gaya antara benda dengan bidang tumpu yang arahnya senantiasa berlawanan dengan arah gerak benda. Ada dua jenis gaya gesek yaitu :
a. gaya gesek statis (f s) : bekerja pada saat benda diam (berhenti) dengan persamaan : f s =
s Nb. gaya gesek kinetis (f k ) : bekerja pada saat benda bergerak dengan persamaan : f k =
k . N10. Gaya sentripetal bekerja pada benda yang bergerak melingkar. Gaya ini selalu mengarah ke pusat orbit lingkaran.
F = m.a atau F = m. r v2
= m.
2SOAL-SOAL AKHIR SEMESTER GASAL
Soal Pilihan Ganda
Pilihlah jawaban yang paling benar!
1. Sesudah tahun 1960 “General Conference of Weight and Meassures” mendefinisikan kembali meter standar yang dikaitkan dengan panjang gelombang cahaya. Standar baru ini dipil ih sebab ….
a. Suhu / tekanan udara luar tidak dapat dibuat konstan.
b. Standar baru ini lebih mudah dan lebih teliti dapat dihasilkan kembali. c. Hal ini lebih mudah diterima dalam dunia pengetahuan modern. d. Standar baru ini lebih bersifat universal
e. Penskalaan pada batang meter menyebabkan ketidaktelitian.
2. Dalam SI satuan waktu adalah detik yang sampai sekarang sering didefinisikan sebagai 1/31556925,9747 dari tahun tropikal 1900. Pemilihan tahun yang khusus untuk pendifinisan ini
menunjukkan bahwa ….
a. Mengutamakan tahun 1900 untuk pengukuran waktu yang teliti adalah tidak mungkin. b. “General Conference” yang pertama diadakan tahun 1900.
c. Tahun tropikal adalah kejadian yang jarang. d. Periode orbital bumi adalah variabel.
e. Tahun 1900 adalah tahun permulaan abad baru.
3. Dengan menggunakan rumus-rumus tertentu tidak mungkin mendapatkan suatu besaran dari sekumpulan data yang diketahui. Kumpulan data berikut ini yang menghasilkan besaran pokok adalah
….
a. Jarak tempuh = 30 m, waktu yang dibutuhkan = 6 detik. b. Gaya = 48 N, luas daerah yang dikenai gaya = 16 m2.
c. Kecepatan awal = 5 m/det, percepatan = 4 m/det2 , kecepatan akhir = 25 m/det. d. Gaya = 48 N , massa = 12 kg.
e. Percepatan = 16 m/s2, menimbulkan gaya = 32 N
4. Diantara kelompok besaran berikut, yang termasuk kelompok besaran pokok dalam sistem
Internasional adalah ….
a. Panjang, luas, waktu, jumlah zat
b. Kuat arus, intersitas cahaya, suhu, waktu c. Volume, suhu, massa, kuat arus
d. Kuat arus, panjang, massa, tekanan
5. Kelompok besaran di bawah ini yang merupakan kelompok besaran turunan adalah …
a. Panjang, lebar dan luas
b. Kecepatan, percepatan dan gaya c. Kuat arus, suhu dan usaha d. Massa, waktu, dan percepatan
e. Intensitas cahaya, banyaknya zat dan volume
6. Tiga besaran di bawah ini yang merupakan besaran skalar adalah ….
a. Jarak, waktu dan luas
b. Perpindahan, kecepatan dan percepatan c. Laju, percepatan dan perpindahan d. Gaya, waktu dan induksi magnetic e. Momentum, kecepatan dan massa
7. Dari hasil besaran-besarandi bawah ini yang termasuk vektor adalah …
a. Gaya, daya dan usaha b. Gaya, berat dan massa
c. Perpindahan, laju dan kecepatan d. Kecepatan, momentum dan berat e. Percepatan, kecepatan dan daya
8. Massa jenis air adalah 1 gram tiap cm3. Massa jenis air itu sama dengan : a. 1000 gam tiap m3
b. 1000 gram tiap liter c. 1000 kg tiap m3 d. 10 gram tiap liter e. 1 gram tiap liter
9. Hasil pengukuran 890.000 m dapat ditulis menjadi ….
a. 89,0 x 105 m b. 8,90 x 104 m c. 8,9 x 104 m d. 8,9 x 105 m e. 8,9 x 106 m
10. Dua gaya berkekuatan 4 N dan 6 N. Resultan yang tak mungkin terbentuk oleh keduanya adalah …
a. 1 N b. 2 N c. 4 N d. 8 N
e. 10 N
11. Rumus dimensi momentum adalah .... a. MLT-3
b. ML-1T-2 c. MLT-1 d. ML-2T-2 e. ML-1T-1
12. Rumus dimensi daya adalah …. a. ML2T-2
b. ML3T-2 c. MLT-2 d. ML2T-3 e. MLT-3
13. Dari hasil pengukuran panjang, lebar dan tinggi suatu balok adalah 5,70 cm; 2,45 cm dan 1,62 cm.
Volume balok dari hasil pengukuran tersebut adalah ……. cm3 a. 23,0
b. 22,60 c. 22,62 d. 623 e. 6233
14. Dari hasil pengukuran panjang batang baja dan besi masing-masing 1,257 m dan 4,12 m. Jika kedua
batang disambung, maka berdasarkan aturan penulisan angka penting, panjangnya adalah ….. m
a. 5,380 b. 5,38
c. 5,377 d. 5,370 e. 5,37
15. Dari hasil pengukuran di bawah ini yang memilik i tiga angka penting adalah ….
a. 1,0200 b. 0,1204 c. 0,0204 d. 0,0024 e. 0,0004
16. Sebuah perahu menyeberangi sungai yang lebarnya 180 meter dan kecepatan arus airnya 4 m/s. Bila perahu di arahkan menyilang tegak lurus sungai dengan kecepatan 3 m/s, maka setelah sampai
diseberang perahu telah menempuh lintasan sejauh …. meter a. 100
b. 240 c. 300 d. 320 e. 360
17. Vektor F1 = 20 N berimpit sumbu x positif, vektor F2 = 20 N bersudut 120 terhadap F1 dan F3 = 24 N bersudut 240 terhadap F1.
Resultan ketiga gaya pada pernyataan di atas adalah .... a. 4 N searah F3
b. 4 N berlawan arah dengan F3 c. 10 N searah F3
d. 16 N searah F3
e. 16 N berlawanan arah dengan F3
18. Dua buah gaya bernilai 4 N dan 6 N. Resultan gaya tersebut tidak mungkin bernilai ….. N
a. 1 b. 2 c. 4 d. 6 e. 10
19. Jika sebuah vektor 12 N diuraikan menjadi dua buah vektor yang saling tegak lurus dan yang sebuah dari padanya membentuk sudut 30o dengan vektor itu, maka besar masing-masing komponennya adalah .... a. 3 N dan 3 2 N b. 3 N dan 3 3 N c. 6 N dan 3 2 N d. 6 N dan 6 2 N e. 6 N dan 6 3 N
20. Sebuah benda dilempar vertikal ke atas dari tanah dengan kecepatan awal 10 m/det. Percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/det2. Benda itu mencapai tinggi maksimum sebesar ....
b. 6 m c. 6,5 m d. 7 m e. 7,5 m
21. Dua buah mobil A dan B bergerak berlawanan arah, masing-masing dengan kecepatan VA = 10 m/det dan VB = 12 m/det. Maka kecepatan mobil A terhadap mobil B adalah ....
a. 22 m, searah dengan gerak mobil A b. 2 m, searah dengan gerak mobil A
c. 22 m, searah dengan gerak mobil B d. 2 m, searah dengan gerak mobil B e. 22 m, tegak lurus dengan gerak mobil A
22. Pada papan peluncur dengan sudut miring 30º diletakkan benda dengan massa 10 kg. s= 0,3 dank = 0,2 ; g = 9,8 m/det2. Jarak yang ditempuh benda selama 6 detik setelah dilepaskan adalah ....
a. 60,3 m b. 59,2 m c. 57,6 m d. 75 m e. 76,5 m
23. Dua buah benda mempunyai massa 8 kg dan 12 kg dihubungkan dengan tali dan digantungkan pada sebuah katrol. Bila berat tali dan sekan pada katrol diabaikan, maka percepatan benda-benda tersebut adalah .... a. 1,96 m/det2 b. 2 m/det2 c. 2,9 m/det2 d. 3,26 m/det2 e. 4,9 m/det2
24. Sebuah lift dengan massa 1500 kg turun dengan percepatan 1 m/det2 ; g = 9,8 m/det2. Tegangan kawat baja penggantung lift tersebut adalah ....
a. 12.000 newton b. 13.200 newton c. 13.500 newton d. 15.000 newton e. 15.500 newton
25. Jika sebuah partikel bersama-sama melakukan gerak lurus beraturan dalam arah mendatar dan gerak lurus dipercepat beraturan dalam arah vertikal ke bawah, maka lintasannya akan berbentuk ....
a. Garis lurus miring ke bawah b. Parabola
c. Lintasan peluru d. Hiperbola e. Linier
26. Sebuah benda dengan massa 5 kg terletak di kaki bidang miring dengan sudut miring 30º. Panjang bidang miring 25 m. Kecepatan awal benda di kaki bidang miring = 50 m/det ; g = 10 m/det2. Berapa
kecepatan benda di puncak bidang miring j ika benda mengalami gesekan dengan k = 15 3
? a. 21 m/det b. 20 m/det c. 1021 m/det d. 1029 m/det e. 10 m/det
27. Dua mobil P dan Q berjalan pada jalan lurus mendatar. P kecepatannya bertambah dari 60 menjadi 70 km/jam dalam waktu 1 detik. Q berangkat dari keadaan diam sampai mencapai kecepatan 10 km/jam dalam waktu 1 detik juga . Maka ....
a. Percepatan P sama dengan percepatan Q b. Percepatan P 6 kali percepatan Q
c. Percepatan P 1/6 kali percepatan Q d. Percepatan P 7 kali percepatan Q e. Percepatan P 6/7 kali percepatan Q
28. Pada kecepatan yang tinggi sebuah mobil mempercepat dengan percepatan 0,5 ms-2. Waktu yang diperlukan untuk mempercepat dari 90 km/jam menjadi 100 km/jam adalah ....
a. 20 det b. 2 det
c. 5,6 det d. 56 det e. 65 det
29. Jarak berhenti sebuah mobil yang berjalan dengan laju 72 km/jam apabila diperlambat dengan 4 ms-2 adalah ...
a. 20 m b. 50 m c. 70 m
d. 100 m e. 120 m
30. Dari menara yang tingginya 20 m dijatuhkan bola P tanpa kecepatan awal. Satu detik kemudian dijatuhkan bola Q. Dua bola itu akan terpisah sejauh 10 meter setelah bola P jatuh selama ....detik. Diketahui g = 10 m/s2 a. 1 detik b. 1,5 detik c. 2 detik d. 2,5 detik e. 3 detik
31. Sebuah bola dilemparkan vertikal ke atas hingga mencapai ketinggian maksimum 5 m di atas tanah. Bola itu berada di udara selama...
a. 1 detik b. 2 detik c. 3 detik d. 4 detik e. 5 detik
32. Dua kereta api A dan B saling mendekati pada lintasan sejajar. Laju A dan B terhadap tanah masing-masing adalah 80 km/jam. Jika pada suatu saat kereta api terpisah sejauh 1 km, dua kereta api itu akan berpapasan setelah... a. 12 menit b. 10 menit c. 8 menit d. 5 menit e. 2 menit
33. Sebuah benda mengalami gerak lurus berubah beraturan, jika …
a. percepatannya sama dengan nol. b. kecepatannya konstan
c. jarak yang ditempuh bertambah secara beraturan d. kelajuannya bertambah secara beraturan
e. perpindahnnya sama dengan nol
34. Suatu benda melakukan gerak melingkar, pada saat t = 0 kecepatan angulernya 10 rad/s. 3 detik
kemudian besar sudut yang ditempuh 39 rad maka kecepatan sudut pada saat t = 5 detik adalah …
a. 5 rad/s b. 10 rad/s
c. 18 rad/s d. 20 rad/s e. 25 rad/s
35. Dalam waktu 2 detik, sebuah roda yang berotasi murni, mengalami perubahan kecepatan dari 4 rad/s menjadi 20 rad/s secara beraturan. Sebuah titik terletak 30 cm dari poros roda. Besar percepatan
tangensial yang dialami titik tersebut adalah … m/s2 a. 240
b. 26,7 c. 4,8 d. 2,4 e. 0,27
36. Sebuah benda bergerak melingkar berubah beraturan dengan kelajuan anguler mula-mula 6 rad/s. Setelah 4 detik kelajuan angulernya 14 rad/s. Jika jari-jari 10 meter, maka percepatan linier yang
dialami benda tersebut adalah ….. m/s2 a. 280
b. 120 c. 60 d. 40 e. 20
37. Salah satu cara yang benar untuk memperbesar gaya centripetal pada benda yang bergerak melingkar adalah .…
a. memperkecil jari-jari lingkaran b. memperkecil massa benda
c. memperkecil frekuensi putaran d. memperbesar periode putaran e. memperkecil kecepatan sudut
38. Pernyataan massa dan berat berikut ini yang benar, kecuali ....
a. Massa dan berat adalah besaran fisika yang sama dinyatakan dalam satuan yang berbeda. b. Massa adalah milik benda sendiri, tetapi berat adalah akibat interaksi dua benda.
c. Berat benda sebanding dengan massanya.
d. Meskipun dalam suatu lingkungan benda tidak mempunyai berat tetapi massa benda itu tetap tidak berubah.
39. Meja licin, gaya F = 60 N, m1 = 10 kg, m2 = 20 kg dan m3= 30 kg. Maka tegangan tali T1 dan T2 adalah .... a. 10 N dan 30 N b. 10 N dan 20 N c. 20 N dan 30 N d. 20 N dan 40 N e. 30 N dan 40 N
40. Mobil yang massanya 2000 kg bergerak dengan kecepatan 30 km/jam direm hingga berhenti pada jarak 25 m. Gaya rata-rata yang digunakan untuk rem adalah ....
a. 3600 N b. 2800 N c. 280 N d. 80 N e. 60 N
41. Sebuah gaya bila dikenakan pada benda I menimbulkan percepatan 4 m/det2 dan bila dikenakan pada benda II menimbulkan percepatan sebesar 12 m/det2. Bila benda I dan II diikat jadi satu kemudian
dikenai gaya itu, maka percepatan yang diperoleh adalah.... a. 1 m/det2
b. 2 m/det2 c. 3 m/det2 d. 25 m/det2 e. 1 m/det2
42. Roket yang massanya 2.106 kg menghasilkan gaya angkat awal sebesar 2,5 . 107 newton. Percepatan pada awal peluncuran vertikal itu adalah ....
a. 2,5 m/det2 b. 5 m/det2
c. 12,5 m/det2 d. 25 m/det2 e. 1 m/det2
43. Katrol licin, g = 9,8 m/det2 untuk menaikkan beban dengan kecepatan tetap maka diperlukan F sebesar .... a. 9,8 N b. 49 N c. 98 N d. 245 N e. 45 N
44. Seorang wisatawan yang massanya 60 kg bepergian dari kota P di mana g = 9,79 m/det2 ke kota Q di mana g = 9,81 m/det2. Berat wisatawan itu ....
a. tetap
b. berkurang 1,2 N c. bertambah 1,2 N d. bertambah 2,1 N e. semua jawaban salah
45. Sebuah anak timbangan digantungkan dengan tali pada langit-langit lift. Dari keadaan berikut ini tegangan tali paling besar pada keadaan ....
a. Lift dalam keadaan diam
b. Lift bergerak ke atas dengan kecepatan tetap c. Lift bergerak ke atas dengan percepatan tetap d. Lift bergerak ke bawah dengan percepatan tetap e. Lift bergerak naik turun
Soal-soal Uraian
Jawablah dengan benar! m = 50 kg