Pembina Olimpiade Fisika
davitsipayung. comMinggu 24 (6/08/2015)
Pengaruh gaya konstan pada partikel
Sebuah partikel bermassa mbergerak satu dimensi dalam pengaruh satu gaya konstan belum
diketahui F. Kecepatan partikel yang dihasilkan adalah
0
1 22
ˆt t
T T
v t v i dimana v0 dan
T konstan. Semua jawaban anda dinyakan dalam besaran m,v0 dan T.
a. Hitung kerja yang dilakukan oleh gaya Fpada partikel dari t = 0 sampai t = 2T.
b. Hitung gaya rata-rata pada partikel pada partikel F dari t = 0 sampai t = 2T.
c. Hitung gaya F pada partikel dari t = 0 sampai t = 2T.
Penyelesaian :
a. Teorema kerja-energi adalah kerja yang dilakukan oleh gaya F sama dengan perubahan energi kinetik partikel. Kecepatan awal partikel (t=0) dan kecepatan akhir partikel (t = 2T) :
2
2 0 0
0 1 T 0ˆ
awal T
v v v i
2
2 2 4
0 1 0ˆ
T T
T
akhir T
v v v i
Jadi,
2 2 2 2
1 1 1 1
2 2 2 0 2 0 0
akhir awal akhir awal
W EK EK mv mv mv mv
b. Teorema impuls-momentum adalah impuls yang bekerja pada partikel sama dengan perubahan momentum partikel.
I F t p
Gaya rata-rata pada partikel pada partikel F dari t = 0 sampai t = 2T :
00ˆ 0ˆ ˆ
2 akhir awal 2 2
mv
p m m
F v v v i v i i
t T T T
c. Hukum kedua Newton:
F ma
Percepatan partikel:
2
2 1
0 ˆ
t
T T
dv
a v i
dt
Percepatan partikel pada t = 0,5 T adalah
