Hukum Newton Gerak

Standu

Kompdenri : 2, lvlenerapkan

konsep

dan

pdnslp

dmar

kinematika

dan

dinamika

benda

titik

lGmpdurd Dmrr : 2,3 hlercrapkan

Hukum

Ner{on

sebqoi prinqrp

dasar

dinamil€

uriluk

gierak

luns, gerak

vertikal,

dan

gerak

nnlingkar

beraturan

tlatod Pembdajaran

: Hulrum

ileston (1,

ll, dan lllf tentang

gonh gerclnn stdis, dan geoelon

klndls

Indllntsr : Ma tuiuh

indlkah

pokok,

_frtratikan

baghn

E Indlldsr dan €ontsh

Soal

$drdar Kompdemi

l(dultmn : Hukum

llenilon dan penenpennya

pada

benda

HUKUM NEWTON TENTAI\IG GERAK DAIi PENERAPANNYA

A. Hukum Newton (lsaac

Neurton

(1642-

172n) tentang Gerak

o Venimodem

hukum

Nsrton tentang

gerak

dalah sebagai

berikut:

,

Pernya0aan

Ii

Baham

taBnatir

,

Hukum

I (HukUm

Kelembamen):

" $ebuah benda tetap pada keadaan

awalnya

yang diam atau

bergerak dengan kecepatan

samalkonstan

kecuali benda

dipengaruhi

oleh suatu gaya ffdak seimbang

atau rsultan

eksternal

netto

(EF) ."

E F - $ ( + v = 0 m / s a t a u v : k o n s t a n

HuhuEU:

" Percepatan

sebuah benda berbanding

terbalik dengan

mas$anya

dan sebanding dengan suatu regultan gaya

eksternal

netto OFI yanq bekeria

padanya

."

E F + 0 < +

8 =

EF

m €+ & == EF. [l

tfqkum

u[ ffiukum

Af6hRqakSi]:

" Gaya{aya

selafu

tedadi

berpasangen.

Jika benda

pertama

mengerfakan

gaya pda benda kedua, maka gaya yang

beearnya

rama tetapi arahnya

berlawanen

dikerlakan

oleh

benda

kedua

pada

benda

t t

ft = -Ft ( + Fl=F',

B. Geye Normel drn Geyr Geekrn

o Gaya llomal : Jika sebuah

benda

berada

di atm suafu

permukaan,

maka

benda

mengefakan

gaya menekan

tefiadap

permukaan

ke baurah

seberar berat benda

yang tegak luru terhadap

pemukaan

bb. Rebinya

permukaan

menekan

benda

ke atas I berlawanan

arah dengan

gaya

ifu sebesar

berat

benda

yang

tegak

lurus

brtradap

permukaan

bb. Gaya

reaksipemuloan

inidisebutgnya

normal

fr.

Betar Gaya

ilormal

N Berkaitan

densan

Posbi Benda

B,g[da

_{di ilas permuk€n}

oada

bidang

dilafi

_Hendgji

_{eh$ permultqtn}

pndq

_hidqng

miring:

F r c e k s i = N = l V c o s 0

F 1 o n . u r = W s i n 0

Fr*si : lY = m. g

. Gaya

Geaekan

: Bila

dua

benda

dalam

keadaan

bensentuhan,

maka

keduanya

raling

menge{alnn

gaya

geekan,

gaya

initeddi karena

interaksi

gaya

tarik

antar

molekul

pada

daerah

kontak

mikroskoprik

tempat

kedua

benda

saling

bersentuhan.

Gaya gemkan

yang dhlami benda

yang terletak

di atar ruatu permukaan,

bererah

rqpfar

dengan

permukaan

tsb dan berlawanan

dengan

arah

gerak

benda.

Jika

benda

masih

dalam

keadaan

diam,

maka

yang

bekefa

padanya

adalah

gaya

geeekan

chsc Ii. Tepat

saat

benda

alen beryerak

gaya

yang bekerja

pada

benda

adalah

gaya gesekan

rffir makslmum

_{Frr." , ymg}

besarnya

;

r,, rsmt$ f Bendadiatasbidangdatar: {s-rt ln"oOadi atrsbidengmiring : &-rrc =

= ps.N= _{F s , m . g}

[ h . N = F s . m . g . c o s O

Jika

benda

sudah

beryereh

maka

yang

bekerja

padanya

adalah

gnya

geeekrn

kine{ir F*, y*g besarnya

:

FK {

f

Benda

di atas bidang

datar: FK

[Bendn di atas bidang miring : F." =

= Fx. N E ltx.Ill . g ltr . N = Fr. In . g . cogO

0 adalah

rudut bidang

mldng

, p adahh

kotrhn go*lan ltatir , dan pn addah

lroefthn gerdran

ldn€& .

Berdararlon

_{haril elcp*lmen : ps > ;x, nllai px bergantung}

pada

lolaiuan

telaflf permukaan

(nilai

px hamplr

komtan

untuk

kelaiuan

antara

I cmls sampai

beberapa

_{nilr ) , dan nilai pu & prt berggntung}

poda

rifaftalfat

permukaan

benda

yang

saling

bersenfuhan.

C. Bende

yeng Bergerrk Vertikrl

r Bila lifr bergerak

ke abs ahu ke bdrah dergan

lccopdan ffip ilat dhm, maka

Fn rnonrfdren

brrd onng bb

(W = m . g ). Saat lift bergerek

terlikal ke ah abu ke baruah

deryan

percepahn

i, gaya

nsmd lifr Fn

merupakan

gaya

reaksidai

bemtorang

yang

menekan

lantai

lifr,

sehingga

Frv

m€rrupakan

bont lemu orang

bb.

LlftBeryemkkeAh

Lift Berysak

ke Bauah

Arah ke bruah dipandang

seereh

sumht

Y(E:

E & = w - t r h

( + m.f = w-trh

( + m.N= m.g-FN

. ' . rh = r n . ( g - a )

_{W - m . g =}

_bsdonang

Arah

ke ahs dlpandeng

$arah

iumbu

Y(E:

EFp = trh -W

( + m.a= Fh -w

€ ) m . ! = & -m.g

. ' . &= ilr.(g*a) _{$ = m . g} =

berat oiang

D. Bende

yang Beryerak Melingkrr

o lllobil yang

beqerak

melarati

tikungan

yang

baiad-iai

R pda jalan drtar , maka

jahn akan mrngrerJakan

gaya

gocelon

pada

ban mobll

dan

gtaya

gesekan

bb merupak*r

gaye

sentripfil. FJih

moHlbb

tidak

berge$er

secara

radial

, maka

gaya

gesekannya

statik. Bear

ntaftslmum vartr rnobil sffit

mefarati

tikungan

hnpa selip adalah

r Untuk

mengunangi

ketergantungan

pada

gaya gesekan,

tikungnn

jahn dibuat

mlring (sepert

pada

sirkuil

balap)

deryan

rudut lomidngrn

0, Bemr kcccprtrn

mrkrimun v.nu rrobll

aaat

melmatitikurgan

bnpr lelip adahh

N. sino dan N.coso = m . g €+ vmrlr !E t a n 0 . g . R

o Sebuah

berda

bernassa

m diikailen

pada

_{tdi , lalu diputar}

vedftrl dengan

besar

keceFtan

v dan

jari-jari

_{R akan}

Fs, gqtt bgang tell T, dan

gayr berdgilrlhl W. Frrarnan umum

benda

bb :

Becer

kecepabn

mlnimum

_{vnir var€ diperlukan}

_{4ar benda}

dapat

mencrpal

puncrk

I

Y m 6 = Vg. R

lintasan

( pada

saat

itu tegangan

_{tali T = g ) dalah}

IihG i,Ti, iitil N i h!tra7n, W oSl

F-' vlru

E. Indikrtor den Contoh Sool

(1) l@idiltiffkal prapn

pimip tlukum

I lffior (hukum

inerria]

dalmf Ldtffirytn rofifll.hilf

o Contoh Soal:

l. Jika rcsultrn gr!'r yang

bekerja

_{@a sebuah}

benda

sa6a dengan

nol, maka

({) bendn tidak aksil dipucepat

(3) perubalran kwepatan b€nda nol

Yang benar

adalah

. . .

a. (tl, (2'r

dan

(3)

d. (a) saja

(2) berds selelu diam

(4) bemda tidak rnungkin bergpfiak lunrs be,raturan

b. (I) dan (3) saja e. (l), (2), (3) dan (4)

c. (2) dan (4) saja I EBTA].IAS 2W2l 2. Dari gambar di bawatr dikctatrd bahwa nunsa A = I kg , massa balok B = 2 E .

Kmfisi€n goookm arfrro A dm B = O4 Koefisim geaekan entda B dengr alasnya = Ot . Hitu1rg besamya gaya F yang dipedukan tcpot babk B rkrtr beryerrk( g= l0 ms'). [EBTAI{AS 1988]

,.^

3J Balok massanya 20 lrg berada di atas lantai kasar kemudian ditarik oleh geya F

\-/

_{arah mendatar}

tfifrat gambarl. Jika koefisien

ges€kan

statis

_{1g = Orl *}

-..ffij

koefisien

gesekan

_kinetik

p1= 0J.. Tenfi*an

bcarnya

_{gryr ge*krn Sa nrt}

bobktcpt bergerrkG=

_{10 m.s"). [UAS}

20051

3. Mobil 700 lry mogok di jalan yang mendatar. Kabel horizorilal mobil akan putur jika tegilrgan di dalamnya Dcl€bihi l4{lll N. Pcrnepaen mogok itu dari mobil derek adalah G = fO mfd;

u 2mlsz b. 8 m/sz c. 10 rnls2 d. 7 m/s2 e. 0 m/s2

4. Sebuaatr balok massanya _{I E diletaklran di aras btdrng mirlng lictn dengan srdut kemiringan 30c , diberi gryr} rcjeier bidang miring aratr ke atp sehingga benda mehmcu ke bawatr de,ngan keceptan lromfirn. Jika percepatan _{gfavitasi btrmi = 10 m/c' , maka bcorrnya gaya F tersebut adalah . . .}

a * 5 N b , 6 N c . 7 N d . 8 N e . l 0 N

_{lUtUMfi Sleman2007l}

(2| fendOemnhl pener*rtt pdnCp hdann II l{crton ddm filHrryar r*q}hal o Contoh Sonl:

1. Pada berda bermessa _{n , bekojc &ye F yang menimbtrlken} percep'dao e. Jika pya dijdikan 2F dan masse benda dijadikan Ytm,rnabpercepatan yang ditimbulkan menjadi . . .

a - % a b . Y z a c . 2 a d . 4 a e . 8 a

_IEBTAhTAS

reesl

2. Balok-balok A B, den C terletak di bidang mendataf yang liein

Jika m$$t A = 5 ltg, mr$rr B = 3 kg, mt$n C = 2 kg, dan f' = l0 N, maka perbandingan besarnya tegangan tdi antara A dar B de,ngan besanrya tq*ngeil tsli ailtaffi B dan C adalah . . .

a . 5 : 3 b . 8 : 5 c . l : l d . 5 : 8 e . 3 : 5

_{tuMPrN lgee/Bl}

&rek yang dipakai untuk menyeretnya mdednum yang dapat diterima mobil

[UtufPrhr

le8e]

4. Dus buah balok dihubtrngkar dengror tnli ringan diffiik olelr gfryn horisontal F 0ihat gambar). Jika g : f0 m/s2 dan koefisien gesckrn kinetik antara balok dan permulman adalah Orf . Tentukan bcc'rrnya perccpatrn balok ters€buL dcngan

: 6 0 N

menggunakan hukum llNewtsr unhrk masingmasing. [EBTAI{AS 19941

Dua buatt benda masing-masing massanya _{ml dan m2 , jatutr bebas dari k*irrygian yang sana pada tempat yang} $ama Jika mr *2 W, malta porcopebnbonde perlrmradalah. . .

a. 2 x percepatan benda kedua _{b. * x percepatan} benda kedua _{c. * * percepatan} d. sama dengan percepdan benda kedua e. 4 x percepdan berida kedua IEBTAhTAS I 6. Dua buah balok digadungkan pada sehuh lotrol dengan _{menggrnslnn tali, sq€rti gr"tbrr $}

samping ini. G€s€kan tali dcngan lotrol dbbdkrn dan pcrcepatan gravitasi g = 10 m.!-' . Penccptu htokAdan B adalatr. . .

a 1,4 m/s2 b.2,0nils2 c. 2,4mti d. 3,0 m/s2 e. 4,2mt& [uAS sleman 20051 nfu eu, .fua N dag&*Sn t gn'6J

7.

_{Qari sisteq yang $traiukkan oleh gambar dilctaltui : mas_sa.benda} A = 7. kg dan massa benda B = 2 kg. Jika ksfool dan meja dianggnp licin tanpa gpsekan ,I= 10 ms-2hitntglah,

a Pe,rcepatan b€ndaA b. Percepatan beldaB

o. TegangantaliT _{[UAS Steman2005J}

tenyelidiki

kanlftrkdkgeceftan

rtatb dan Hndr mehlui perobaan

o Contoh $ort:

l. Perhafikan kasus gesekan di bawatr ini. (1) Gesekan antara rods dsn porsnya (2) Gesekan antara pensil dan buku tulis

(31

(3) Gesekan antere piston silinder (4) Gesekan antara lantai dan sepatu

Dari kasus

di atas, gesekan

yang

bermanfrat

(menguntrmgkan)

adalatrnonror

_{. . . IEBTAI{AS l99E]}

a, (U ,Q), dan (3) b. (U, Q, , (3), dan (4) c. (l) dart (3) d. (2, dan (4) e. (4) s'aja

2. Balok A dan B bergprak dengan tecepatan seeerti tflnpak, pada ggmbor. Antara balok A den lrntri timbul gaya gesekan fi dan antara balok A dsn B timbul gaya gesekan f2. Arah gaya gesekan yang bekerja pada batok A adalah . . . fi fz a. ke kanan ke kiri b. ke kiri ke kiri c. ke kanan ke kanan d, ke kiri ke kanan Q , ke kanan ke sanrping

3, Bila sudu berda diletakkan di atas pemukaan yang kasar, kemudim benda itu ditarik dengan sebuah gnye yang tepat, maka akan t€rjadi gaya lawan yang disebtrt ges*arr. Besamyr gryr gerekrn inrtogantung pada. . .

a kekasaran yang beryesekan b. besarnya gaya norrral

c. kekasaran pernukaan yang bergpsekan dan d. besarnya massa bc,lrda _{f.ang dinrik} besarnya gaya normal

e. besanrya gaya yang menarik benda itu

IEBTANAS

19861

4. Besar gaya gesek pada benda yang bergerak di rtrs bidrng miring tergEntturg dari . . .

a berc Ma dan kcepatan benda b. srdut miring bidang t€ftadap bidang horimrtal c. gayanormald&kelosranpermukaanbenda dankecepmnb€nda

d. kelosaran perun*aan bidarry dan kecepatan benda e. berat b€nda dan stdrrt miring bidang totradap

IEBTAT-{AS

r987J

bideng horisontal

5. Gesekan di bawah ini yang mrnfratnya tebih kecil dibandingkan kougian yang ditimbulkan yaitu gpsekan antara a hn mobil denganjatan b. lcaret rem dengan nlda c. dinamo sepeda dengan ban

IEBTAIT{AS 200U d. air dengan perahu e. alas sepatu dengan jalan

F) f|rngktenffrhl penrapar Ffffiip huhtm 3llflbn

deh kehidWor drad.

had

o Contoh Sml:

L Pada

ganbar

di samping

pasangan

gaya

alsi dan r€al$i adalah

. . .

a T2 danT3

b. Ta danTr

s. Tr dartW

d" Tr denTr

e. TidatrW

IEBTANAS

1990]

2. Dus benda

_)4ang

massanya

sana dignntung

pada

l€trol melalui tali (litlat gambar).

Jikasisteindalamkeadaan

pesrngrngrylaksir€olciadalah. . .

a. Tl dan T3 b. Tr dan Wr d. Wr dan Wz €. T2 dan T*

(5) llenenpkan

hukum

ilerwton

pada

gerak

benda

pada

bldang

dffirlmirlng dengan

dan atau

hnpa gpsekan

o Cotrtoh Sool:

1. Ditentukan : _{'''A = 4 k& mr = s kg, g = l0 m/s2. Koefcien gesekan stetis antara} b€ndaA dengan c adalah _{03 oan antam bendaA dengan meir 0,2 (lihat gambar).} Slstem tidak bergenlc Pernyataan di bawatr ini yang bener adalah

(l) gaya gesek antara A dan C adalatr nol (2) tegangantali50N

(3) massa minimum benda C adalatr 2l kg

(4) gaya gesek antara A dan meja adalah S0 N

_IUMPTN

ree4l

2. Ilua buah balok yang beratnya sama yaitu S0 N dihubungksn dengan seutas tali melalui kafiol (lihat garnbar). Kedua bidang mempunyai koefisien gesek sama Fr = AA. Bila massa tali serta gesekan tali dengan katrol diabaikaq maka percepatan gerak balok

a. o,lzm/sz

b. o,2o

mlsz

c. }r}sn/t'

d. 0,26mls2

e. 1,2

mlsz

IEBTAI{AS

l9s9J

S€buah massanya _{I kg balok diletakl€n di atas bidang miring licin dengan sudt* kemiringan (c) = 30o, sehingga} benda bergerak dengan percepaten konstnn. Bila g = 10 m Sa, matra gaya penggerak balok tersebr.t adalatr . .

a 5 N b . 6 N c . 7 N d . S N e . l O N - _{I E B T A N A S I 9 9 2 ]}

Sebuah balok massanya _{f kg berada pada lanAi kasar horizontal. Di atas balok A diletakkan balok B yang} Tassanya 1'5 kg dan t€rikat pada dinding di ujung kiri. Koefisien ges€kan antara A dan lanbi dan antffa A dan B sama beser. Jika A ditarik ke kanarU maka pcrbandingrn grln gesekln A terhadap lantai dengan A terhadap B adalah . . .

a , 2 : 3 b . 3 : 2 c . 3 : 5 d . 5 : 2 e . 5 : 3 _{I E B T A N A S 1 9 9 2 ]} 5. Balok A yang massanya _{5 k& diletakkan pada bidang deter yang licin, balok}

yang nrassanya _{3 kg digantung dengrn tali, dan dihubungkan dengan balok} melalui sebuatr _{katrol, jika g =,10 m/s' tentukan prcepeten bclok tersebut!}

a. 3,50 m/s2 b.3,75 mlsz c. 4,00 m/s2 d. 5,00 m/s2 e. 5,25 mlsz [UAs 2006]

3.

4.

6.

7,

8.

Benda seberat l0 N berada pada bidans miring yang licin dengan sudut kemiringnn 30o Bila benda meluncw sejauh I m dilaktrkan gaya berat adalah . . .

a. l0 sin 300 J b. l0 cos 300 J c. l0 sin 600 J

,d. l0 tan 300 J e. 10 tan 600 J [EBTA],IAS lggg]

Jika massa benda 2 kg dan sudut kemiringan 30o serta percepatan gravitasi 9rS m.s-2 benda tetap akan meluncur. Nilai koefisien msksimum antara benda dengan bidang miring adalah . .

a^

*{s

b. *{s

c. l{s

d.*{J

_{e. *{f}

IEBTANAs

teesl

Koefisien ge$ek statik antara sebuah lemari kayu dengan bak truk sebesar 0175. Berapa pcrcepatan mrksimum bergenak terhadap bak truk itu?

a. nol _{b. orTS rn/sz G, ZrS *{sz d, 7 15 m/s2} tfenerapkan hukum Nq,uton pada gcrak yertil€f

ge$eknn

lantai kasar suatu

yang masih boleh dimiliki truk agar lemari tetnp tak

(6)

o l.

€, l0 m/s2

_IUMPTN

lee0l

Contoh Sool:

f*ry9"-d""g.tt massa 60 kg berada dalam lift yang sedang bergerak ke bawah dengan percepaan gravitasi 3 .:l-l . Jika percepatan _{gravitasi bumi 10 m.s'z, maka desokrn kaki onng pada lantai fn lAAam fU .AA*t . . .}

a. 420

b. 570

c. 600

d. 630

e. zg0

_{fuurnt Rayon}

b ].llml

2.

Dua buah beban ltr1 = 4 lrg dan ltr2 = 6 kg ffiihubungkan dengan tali. Jika I = l0 m/s2 ,

tegnngen tali pada sistem katrol tersebut sebesar

digantungkan pada sebuatr katrol, keduanya gesekan tali dengan katrsl diahaiknn, maka

c . 4 0 N ITPI{BS Slcmanl a . 2 4 N d . 4 8 N b. e. 3 2 N 6 0 N

3.

4.

4.

5.

6.

Sewaktu berada di dalam lift yang diam, berat Sandi adalah 500 N. Percepatan gravitasi = 10 m s-2. Sewaktu lift diperepat, tegrngrn teli menjadi 750 N. Dengan demikian perceprtrn Iift adalatr ...

a.'5,0 m.s-' b. 7,5 m.s-' c. 1O0 m.s-' d. 12,5 m.s z e. 15,0 m.s'' [EBTANAS 200U

Seseoang yang massanya 80 lg ditimbang dalam sebuah lift. Jarum timbangan menunjukkan angka llX) nerton. Apabila perc@en gravitasi bumi = 10 m"s'2dapatlah disimpulkan bahwa , . .

massa orang dalam lift me4iadi 100 kg

lift sedang bergerak ke atas dengan kecepatan tetap lift sedang bergerak ke bawalr dengffikeeepatan tetap lift sedang bergerak ke bawah dengan percepatan tetap

lift sedang bergerak ke atas dengan percepatan tetap _ISTPENL{ARU le84l

(7) Hendrapl€n

hukum

_{llewton fida genak}

mefingkar

Contoh Sool:

Setelah berotasi selama 3 s, benda memiliki kecepatan 5 red/s. Gerak rotasinya memiliki percepatan I red/s2o titik B berada pada benda l0 cm dari sumbu rotasi. Pada awal pengamatan, B memiliki p€rcepdan senripeal sebesar. . . .

4. 0,1 m/s2 b. 0,4 m/s2 c. 0r9 m/s2 d.2r5 m/sz e. 4,0 m/s2

_IEBTA}{AS

19991

2. Sebuah jembatan melengkung derAan jari-jari kelengkungan R Titik pusat kelengkungan ada di bawatr je,mbatan itu. Gaya yang diakibatkan pada jembaan itu oleh sebuah mobil yang beratnya W yang b€rgerak dengan kecepatan v sewaktu di puncak jembatan itu, jika g adalah percepatan gravitasi adalatl . . . .

a-b. 8. d. e. o

1.

3. Sebuah benda bermassa 2 kg meluncu dalam jalan lingkaran vertikal yang licin berjari-jari R = 2 m. Jil<a di titik A (oA horlmntrl) laJunya 2 rF mls, mal<a di titik A . . . .

b. percepatan sentripetalnya 10 m/s2

c. percepatan tangensialnya l0 m/sz

d. nilai mutlak percepatannya rcJim/sz

e. percepatan sudutnya 5 rad/s2 _{tUtv{PTI{ Rayon B 20001}

Sebuah benda bermassa m diikatkan di ujung setdas tali, lalu diayunkan di bidang vertikal. g = per€epatan gravitasi. Agar benda dapat melakukan gerak melingkar penuh maka di titik terendah gayr sentripetal minimumnya haruslah :

a 5 m.g b.4ng c. 3 m.g d.2 m.g e. I rng _tUMPThf 19941

Sehah mobil melewati tikungan jalan yang jari-jad kelengkungannya 10 m. Jika g = 9,8 m.s-' dan koefisien gesekan antara ban dengan _{jalan jalan O5 . Tentukan kecepotrn mrksimum mobil yang diperkenankan} agar aman agpr melewati tikungan tersebut ! [UAS Sleman 2004]

Sebuah sepeda motor membelok pada tikungan bqbentuk busur lingkaran dengan jari-jari 10 m . Jika koefisien gesek antara roda danjalan 0r5 dan g _- l0 n dt , maka lrecepotrn motor tcrbesor yang diizinkan adalah . . .

a- 5 m.s't b .2rS tns-l c. 2r0 m.s-l d. 1r5 m.s-l e. 12 m.s-l IEBTAT.IAS 19fl1

7. Sebuah bola bermassa 0r2 kg diikat dengan tali sepanjang O5 m , kemtdian diputar sehingga melakukan geqk melingkar benturrn dalam bidang vertikal. Jika pada saat mencapai titik tenendah laju bola adalah 5 m.s-' ,

- - - . l - -- . - . - . - - - * . - l l - - - - - t t * - - l .

-maKa legSng8n t8nnya paoa saat ltu Desarnya . . .

a . 2 N b . 8 N c . l O N d . 1 2 N

t'Itw,E'P.fr , .fffi H t eug&*gm t W dI

F'. Pemhhason

Socl

o Indlffi(l):

1. Soal

no 2: Jamban

:

.f-=:at*-lGrena

balek

B bprt alnn bergenll,

maka

gaya

geeekan

yang

hkeria padanya

dehh gryr gcce*rn ttrti! mrbtunum

anhra belek

A deryn B (Fs.sd dan

antara

baloft

B dengan

hntrl (rs..ur). Perhatikan

gambar

! Sdain

ifu ruaulhn

lrntri / elrc

l - a n h i

d i t e k a n o l o h b e r a t b a l o k A d a n B , m a k a F s . . s z

= lrga.Nrr € Fs-.ur = Fsa.(me+mr).9 <+

F s - . r d = O t E . ( 1 t s + f k g ) . l 0 m . s - 2

= 2{N.

Fs..rtr = ;tSt. Nap (t Fs..rr = Fst. [r. I <? F*rrr = 0r4. 1

Jadi

beamya

gaya

F yang

diperlukan

tepd balok

B alon bergen|t

adalah

o Indilotot (2) :

l. Sgaf

_{no.2.: JlunFEj d.}

l(etiga

bafok

A, B, dan G dihuhtttgkan

dengan

hli

bendayang

mempunyai

_@

ryang sNma.

(tidaUbefum

terputus),

maka

ketiganys

merupkan

rdu rhhm

Perhatikan

diqnam

berikut.

Fs"ari2

0 : F - F

- F

€ ) F = F

+ F

Balok

A, B, dan G

Balok

A dan B

BabTA

Skema

Gaya

yang

bekerja

F

Tnc Tes

Perceptan

o = ?-F

m

F

A =

m A + f f i 6 + E s

Percepatan

a yang

ditimhlkan

ofeh

tarik F

tali antara

B-C T

dan

tali antara

A*B

Trn dalah sema; ffioks

2. Soalno.

S: Jryaban: a.

Bedmarkar

soal diperdoh

bahm gaya tegang trll rn&lmum pada labd hoftotttd mobil dsek adalah

F* = 1{00 N dgr mesa mobil

m = 7lX}

kg, maka

berd*aden

Hulnn II Nertor pffi

mrhrfunum

yary

dibtima

mobil

ih, saat

ditaik deh mot'il

derek

adalah

€)

EF

A =

( +

m

l{m N

omrkr = =

700 kg

2wlsz

3. Sfrl rro.7:

Perhalikan

gambar

soal bedkut

I Tdl @ sistern

benda

ddah silt lrcahtan ,

maka

gnya

bgeng trll T yang

menadk

benda

A dan

yang

menahan

benda

B daldl

trfiu b&Hr. Jka benda

A ke kaHn sqauh

2 fr|ffi, mal(i brrl& B dr,an

ntrun

bufon 2 mder , t€bp Yz ?dl2 fiffit = I meter

, karena

iarak

benda

A ke kanan

b${l menidl dua bqgian

bli di Hrl dan kanan

bende

B . Ingntah

bahwa

i = y0 . t * Yt c . (, hal lni berarti

iarak

ternpuh

r rebanding

dengan

besar

percepatan

_{a ( s - a ), setringga}

dapat

dlsimpulkan

_{$hwa_eEglegqpatan}

benda

A (rd dua loli besar

perepatan

benda

_{B (ed ahu I aa = 2 a" I}

T r n ! T n n = E r i I I ( m r * E n ) ; a < F T r n : T n c = 5 I E

T = [ r . f A ( + 2T ==2mr.fa

c p 2 T = 2 m e . 2 h (+ 2T = 4 ml. tB . . . (l)

Elintlnffii T dad pcrsanmn (f) dil (2) , dlper€leh

oB

=

ffi

=

]-.r't

€ rA

=l*.*-t

Gaya tegnng tali T - 2 8 N

3

\ i l n - 2T = Itrn.lB . . . ( 2 )

F. Pembahrsan

Soal

o hdildor (l):

1. Soaf

no.2: Jawrhn: r=ztN.

l€rena bdok B tepd akan beqenk, maka

gaya

gesekan

yary bekerja

padanya

adalah

gaya ge*krn strtir mrkrimum

antana

balok

A dengan

B (r*1"d dan

antara

babk B dengar

lantri (rtubo). Perhatikan

gambar

! Seldn

ib resulhn

gaye

eksernal

_{nefio EF = g , sehi}

baloh B dalah

Lffhi ditekan

oleh berat

_{bdok A dar B , maka}

Fs.*z = psr. Nm (t

Fs--t.2 = 0S. ( 1 kg +2 kg ). 10ms'z = 24N.

lantai / alas

F s r * r r r = Fs.(trrl*mn).8 € +

. l O m $ ' r = 4 N .

Fsr*rr = l$l .Nln €) Fsr*tr = Fcr.mr.3 {a Fs..rrr = 0r4.1k

Jadi becamya

gaya F yffg diperlukan

bpet brbk n akan bergerak

dalah

o Indikator{2}:

l. Soalno.2:

Jrwaban:

d.

lG&a balok

A, B, dan G dihuhrngkan

dengar

bli (tid*/behrm

brptn), rnaka

letiganya

merupakan

sfrr si$em

benda

yang

nrcmpunyai

_{percrytrn a larg iema. Ferfiatittan}

di4ram hrikut

Fsmrue

0 = F - F

- F

€ + F = F

+ Fm"rr*

Balok

A, B, dan C

Balofr

A dan B

Balok

A

Skema

B Tsa'

Gaya

yang

beksrja

F Tga' Tlg

Percqatan

s = TI

m

F

t = =

m A + m B + m c

Percepatarr

n yang

ditimbulkan

obh

tarik

r ,

tall antffi Et-C T

, dan

tali ankra A-B

T*s dalah fame, maka

2. $oal no.3: Jryraban

: a.

Bedmarkan

soal diperuleh

bahwa

_{gyr bgang trli mrkslmum pada kabel horizonbl mobil derek addah}

Fnb = I{n N dan massa

rnbil n = 7(X)

_{kg , maka}

berdasatl€n

Hukum

II Newron

percepatan

makrimum

yang

dibdma

mobil

ihr saat

dihlk obh mobil

derek

adaldl

ET

t = m

e

€+

1400 N

smrt* = ?0S kg r=

_2mlsz

3. Smlno.

?:

Pethatil€n

gambar

soal befikut

! Tali pada

si,stenr

benda

addah

r&r hec*nn ,

md<a

gaya

tegnng

trli T yarg nenaik benda

A dan yang

rnnahan

benda

B adaldr

sema

besar. Jika benda

A ke kanan

sejauh

2 m#r, maka

benda

B akan

trrun

bukan

_{2 ntrr , tet4i % wl2 nnfur = { rpter, karena}

jarak

benda

A ke kanan

tefiagi menfdi dua baghn bli di Hd dan kanan

benda

B . Ingaflah

bahwa

s = vo . t + % t . t', hd ini berarti

jardt temph s sebrnding

dengan

besar

percepatan

_{a ( r - a ), sehingga}

_{dapatdisimpulkan}

$!1q@1@patan

barda

A (er) dua krli besar

percepahn

benda

_{B {ar} dal I ar = 2 an I}

Ter : Tnc = rnr. I : (ma *mn ). e €+ Trn ! Tnc = 5 : 8.

T = t i l a . t A + + 2 T = 2 m l . t A

€)2T= 2 m.r,. 2 ts €) 2T : 4 me . flB . . . (t)

Eliminmi

T dari psrsamaan

_{tf) dan {f} , diproleh}

mu:-E--

2

_-?

4

nB=

d,

*ffin

i*,r-t

{+ sA =i*.*-t

Gaya tegang tali

T-Pensamffin

Gaya@a

benda

B

I V g - 2 7 = H g . f l B . . . A j

o l .

Indikdor

{3}:

$oal no. 2-: Jawghan

: b.

lvlenurut

soal fi adalah

gaya

ges*an antara

babk

A dar lantri i fi dddt gayu

gee*an

antara

batok

A dan B; karena

balok

A beryenlt |re kanan,

maka

gaya gesekan

yang

dialaminya

anhnya

berlawanan

dengan

arah

gprak

babk

A perhatikan

gamba

! Hal

ini

berartiarah

ft dan

fz ke hid .

2. Soalno.{: Jawrban:

c.

Besar

gaya

geekan st1tk Ftur, dan gnya

gesekan

kindis F* pda benda

yang

bergerak

di abs b'ldang

midng

dinyatakan

dengan

persamaan

x . N ' F x . m ' g ' * o f ,

da! nilai 11.

& U* Hgalfung pada

sifataiht perrrukran

benda

yang

saling

bersenbhan.

Hal

ini berarti

bahwa

besar

g"y" g*r"i* paaa Uenaa yang bergoak di stas bidrng miring tergantung dari gaya nornal N, sudut kemiringnn bidrng miring 0, dan kekasrr*n permukaan bidrng mirirg merpun benda . Jadi jawaban : c .

o Indilt&r {4} :

1. Soal

no.Z : Jauraban

: a.

Bedasakan

gambar

pada

soal

: tr dalah gaya

tarik

tali kanan

terhdap

benda

I , Tr adalah

gaya

tarik tali kiri terhadap

benda

2 , Tr dalah gaya

taik benda

r terhdap tali kanan

, tr

*b6tr grya tarik

benda

z tahadap

tali kiri ,lvr dalah gaya

hdk bumibftadap

benda

1, dan

w, ddah gaya

taik bumibrtradaphrrfiaz

. Dengan

demikian

pasangan

gaya

aksi-reaksi

adalah

Tr dengan

rsdan TrdenganTr

o Indikator(5):

l. Soal

no.2: Jawaban

: ?.

Berdasarkan

gambar

pda soaldapat

ditentukan

gaya

yang bekeria

henda adalah

{ + s = m r -g.sin0 - pl -mr -g'cos$ - pl'qe.g

fr

f1

a sistem benda.

siSem

6

r i l 1

+ v

€+ a =

5{}N.OnS

- 0r2-50N-0t6

- 0"2.50N

10 kg

2. $oal no.I : Jawaban

: b.

{+ ffi

.'. Tidrkadaiawabann'a.

Nilai

koofisim

gwkan mrksimum

pdiprobh pada

saat

benda

tepat

rlnn bergeralg

dimana

pada

saat

itu gaya

hnda ke bavrah

Fr"o*" sama

n stath makdrnum

Fs-"t, atau

.', Jauahan

: b.

F L * u = 4**" € ps,lry.cos0

= W ' . s i n 0

sin $ sin 300 1 E {+ lts= _{*_0} {+ lts= r".3n, E tt"