PengertianBerat Jenis “Berat jenis adalah perbandingan relatif antara massa jenis zat dengan massa jenis sebuah air murni.” Rumus Berat Jenis. Berat jenis mempunyai
Postingan ini membahas contoh soal gaya dan gaya berat yang disertai pembahasannya. Gaya adalah penyebab benda bergerak lurus sedangkan gaya berat adalah gaya yang arahnya menuju pusat gaya F = m . a Rumus gaya berat w = m . gKeteranganF = gaya Nm = massa benda kga = percepatan m/s2w = berat Ng = percepatan gravitasi m/s2Untuk lebih jelasnya, perhatikan contoh soal gaya, gaya berat dan pembahasannya dibawah iniContoh soal 1Sebuah benda mula-mula diam ditarik oleh tiga gaya seperti gambar dibawah benda dikenai 3 gayaDiberikan pernyataan dibawah iniPercepatan benda 0Benda bergerak lurus beraturanBenda dalam keadaan diamBenda akan bergerak jika berat benda lebih kecil dari gaya yang benar adalah…A. 1 dan 2 B. 1 dan 3 C. 1 dan 4 D. 1, 2, dan 3 E. semuaPembahasan / penyelesaian soalUntuk menjawab soal ini kita resultankan 3 gaya yang bekerja pada benda seperti gambar diatas∑F = F2 + F2 + -F3∑F = 12 N + 24 N – 36 N = 36 N – 36 N = 0Pada jawaban diatas gaya F3 tandanya negatif karena arah F3 ke kiri, sedangkan F1 dan F2 positif karena arahnya ke kanan. Resultan gaya pada benda = 0 sehingga dapat disimpulkanBenda dalam keadaan diamPercepatan benda 0Jadi soal ini jawabannya soal 2Perhatikan gambar dibawah benda dikenai 2 gayaJika massa balok 4 kg dan antara balok dengan lantai tidak ada gesekan, maka balok tersebut dalam keadaan…A. Diam B. Bergerak lurus berubah beraturan ke kanan C. Bergerak lurus berubah beraturan ke kiri lurus beraturan ke kanan E. Bergerak lurus beraturan ke kiriPembahasan / penyelesaian soalUntuk menjawab soal ini kita hitung terlebih dahulu resultan gaya pada balok∑F = F1 – F2∑F = 20 N – 32 N = – 12 NKarena hasilnya negatif berarti benda bergerak lurus berubah beraturan dengan arah ke kiri. Soal ini jawabannya soal 3Berikut adalah gambar yang menunjukkan lima buah benda yang diberikan gaya benda dikenai gaya yang berbedaPercepatan terbesar ditunjukkan oleh benda nomor ….Pembahasan / penyelesaian soalUntuk menjawab soal ini kita hitung besar percepatan dengan rumus dibawah ini.→ a1 = Fm = 120 N20 kg = 6 m/s2 → a2 = Fm = 100 N10 kg = 10 m/s2 → a3Fm = 150 N50 kg = 3 m/s2 → a4 = 240 N80 kg = 3 m/s2 → a5 = 200 N100 kg = 2 m/s2Berdasarkan perhitungan diatas, percepatan terbesar dimiliki oleh benda 1. Jadi soal ini jawabannya soal 4Pada benda bermassa m bekerja gaya F menimbulkan percepatan a. Jika F dijadikan 2 F dan massa dijadikan 1/4 m maka percepatan yang ditimbulkan menjadi…A. 1/3 a B. 1/2 a C. 2a D. 4a E. 8aPembahasan / penyelesaian soalUntuk menjawab soal ini kita gunakan rumus dibawah ini→ a = Fm → a = 2F1/4 m = 2 x 4 Fm = 8 Fm = 8aSoal ini jawabannya soal 5Sebuah benda bermassa 4 kg mula-mula diam berada diatas lantai yang licin. Benda kemudian ditarik dengan gaya konstan 24 N dengan arah mendatar. Percepatan benda adalah …A. 96 m/s2B. 28 m/s2C. 24 m/s2D. 20 m/s2E. 6 m/s2Pembahasan / penyelesaian soalPada soal ini diketahuim = 4 kgF = 24 NMaka percepatan benda dihitung dengan rumus sebagai berikut→ a = Fm = 24 N4 N = 6 m/s2Jadi soal ini jawabannya soal 6Sebuah truk yang massanya kg bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Modil direm dan dalam waktu 20 sekon truk berhenti. Gaya rem yang bekerja pada truk sebesar…A. N B. N C. N D. N E. NPembahasan / penyelesaian soalPada soal ini diketahuim = kgvo = 20 m/sv = 0 berhentit = 20 sCara menghitung gaya rem mobil truk sebagai berikut→ a = v – vot = 0 – 20 m/s20 s = – 1 m/s2 Menghitung gaya F F = m . a = kg . -1 m/s2 = – NGaya F tandanya negatif menunjukkan arah gaya rem berlawanan dengan arah gerak mobil truk. Jadi soal ini jawabannya soal 7Sebuah mobil dalam keadaan diam berada diatas jalan yang licin. Gaya tetap sebesar N diberikan pada mobil selama 4 detik sehingga mobil menempuh jarak 200 m. Massa mobil adalah…A. 25000 kgB. 5000 kgC. 1000 kgD. 500 kgE. 200 kgPembahasan / penyelesaian soalUntuk menjawab soal ini kita hitung terlebih dahulu percepatan mobil dengan cara sebagai berikut→ s = 1/2 . a . t2 → 200 m = 1/2 . a . 4 s2 → a = 400 m16 s2 = 25 m/s2 Massa mobil dihitung dengan rumus dibawah ini → m = Fa = N25 m/s2 = kgSoal ini jawabannya soal 8Sebuah benda bermassa 1 kg mula-mula bergerak mendatar dengan kecepatan konstan 10 m/s. Benda kemudian diberi gaya sebesar 2 N selama 10 sekon searah dengan arah gerak benda. Besar kecepatan benda setelah 10 sekon adalah…A. 35 m/sB. 30 m/sC. 25 m/sD. 20 m/sE. 15 m/sPembahasan / penyelesaian soalKita hitung terlebih dahulu percepatan benda dengan cara sebagai berikut→ a = Fm = 2 N1 kg = 2 m/s2 Kecepatan mobil dihitung dengan rumus dibawah ini v = vo + a . t = 10 m/s + 2 m/s2 . 10 = v = 10 m/s + 20 m/s = 30 m/ ini jawabannya soal gaya beratContoh soal 1Sebuah benda bermassa 5 kg diletakkan disuatu tempat di bumi yang memiliki percepatan gravitasi 10 m/s2. Berat benda itu adalah…A. 50 NB. 10 NC. 5 ND. 2 NE. 0,5 NPembahasan / penyelesaian soalUntuk menjawab soal ini kita menggunakan rumus gaya berat sebagai berikutw = m . gw = 5 kg . 10 m/s2 = 50 NSoal ini jawabannya soal 2Seseorang dengan massa 60 kg beratnya dibumi adalah 600 N. Orang tersebut pergi ke bulan dengan percepatan gravitasi 1/6 percepatan gravitasi bumi. Berat orang itu dibulan adalah…A. 600 NB. 100 NC. 60 ND. 10 NE. 6 NPembahasan / penyelesaian soalPada soal ini diketahuimbumi = 60 kgwbumi = 600 Ngbulan = 1/6 gbumiUntuk menjawab soal ini kita bandingkan rumus berat dibumi dengan berat dibulan sebagai berikut→ wbulanwbumi = mbulan gbulanmbumi gbumi = gbulangbumi → wbulan600 N = 1/6 gbumigbumi → wbulan = 1/6 . 600 N = 100 NSoal ini jawabannya B.
RumusMassa Jenis Benda. By JadiPaham On November 26, 2018 In IPA No Comments. Salah satu besaran yang banyak digunakan dalam perhitungan fisika adalah
Masih ingatkah kalian dengan bunyi Hukum I Newton? Menurut hukum pertamanya, Sir Isaac Newton menyatakan bahwa jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol, maka benda yang diam akan tetap diam dan benda yang bergerak akan terus bergerak lurus beraturan atau GLB. Secara matematis, Hukum pertama Newton dirumuskan sebagai berikut. Jika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan nol, berarti ada dua kemungkinan yang dialami benda tersebut, yaitu 1. Benda diam v = 0 m/s Nah pada kesempatan kali ini, kita akan membicarakan kemungkinan pertama yaitu benda diam. Untuk sistem benda yang dihubungkan tali baik mendapat pengaruh gaya luar gaya tarik atau dorong ataupun tidak, jika resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut sama dengan nol, maka sistem akan mengalami kesetimbangan. Pada keadaan setimbang tersebut, gaya-gaya yang bekerja hanya gaya berat w, gaya tegangan tali T dan gaya luar F jika ada. Lalu bagaimana caranya menentukan besar gaya tegangan tali dan juga gaya luar tersebut? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, coba kalian perhatikan gambar di bawah ini. Sebuah balok bermassa m dan katrol licin massa diabaikan dihubungkan dengan tali kemudian ditarik sehingga memiliki posisi seperti pada gambar di atas. Apabila sistem diam setimbang, bagaimana caranya menentukan besar gaya tegangan tali dan gaya tarikny? Langkah pertama yang dilakukan adalah menggambarkan diagram gaya-gaya yang bekerja pada sistem. Untuk tali yang membentuk sudut tertentu, maka gaya tegangan talinya harus diuraikan menjadi dua komponennya komponen pada sumbu-X dan sumbu-Y dengan menggunakan metode penguraian vektor. Setelah semua gaya digambarkan, langkah selanjutnya adalah menentukan resultan gaya pada sumbu-X dan sumbu-Y berdasarkan Hukum I Newton. Agar kalian paham, perhatikan gambar diagram gaya yang bekerja pada sistem berikut ini. Keterangan w = Gaya berat benda N F = Gaya tarik N T = Gaya tegangan tali N T sin θ = Komponen gaya tegangan tali pada sumbu-X T cos θ = Komponen gaya tegangan tali pada sumbu-Y Dari gambar diagram gaya di atas, maka resultan gaya yang bekerja pada sumbu-X dan sumbu-Y adalah sebagai berikut. Resultan Gaya Pada Sumbu-X FX = 0 Kita ambil acuan gaya yang arahnya ke kanan berharga positif dan gaya yang arahnya ke kiri berharga negatif. F – T sin θ = 0 F = T sin θ .......... Pers. 1 Resultan Gaya Pada Sumbu-Y FY = 0 Kita ambil acuan gaya yang arahnya ke atas berharga positif dan gaya yang arahnya ke bawah berharga negatif. T cos θ – w = 0 T cos θ – mg = 0 T cos θ = mg T = mg/cos θ .......... Pers. 2 Dengan demikian, besarnya gaya tegangan tali yang bekerja pada sistem dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut. Untuk menentukan besarnya gaya tarik F, maka subtitusikan persamaan 2 ke dalam persamaan 1 sebagai berikut. F = T sin θ F = mg/cos θsin θ F = mg tan θ .......... Pers. 3 Jadi, besarnya gaya luar dalam hal ini gaya tarik yang bekerja pada sistem, dapat kita hitung dengan menggunakan rumus berikut. Agar kalian dapat menerapkan penggunaan konsep kesetimbangan tali berdasarkan Hukum 1 Newton, perhatikan beberapa contoh soal dan pembahasannya berikut ini. Contoh Soal 1 Sebuah balok bermassa 20 kg beberapa tali. Salah satu tali membentuk sudut 60o terhadap arah horizontal dan tali lainnya ditarik dengan gaya sebesar F. Jika sistem berada dalam keadaan setimbang, tentukanlah besar gaya tegangan tali T dan gaya tarik F tersebut! Jawab Gambarkan diagram gaya-gaya yang bekerja pada sistem beserta komponen gaya yang membentuk sudut tertentu seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut ini. Berdasarkan gambar diagram gaya di atas, maka resultan gaya pada sumbu-X dan sumbu-Y berdasarkan Hukum Newton adalah sebagai berikut. Resultan Gaya Pada Sumbu-Y FY = 0 T cos 60o – w = 0 T cos 60o – mg = 0 T½ – 20 kg10 m/s2 = 0 ½ T – 200 N = 0 ½ T = 200 N T = 400 N Jadi besar gaya tegangan talinya adalah 400 N Resultan Gaya Pada Sumbu-X FX = 0 F – T sin 600 = 0 F – 400 N ½√3 = 0 F – 200√3 N = 0 F = 200√3 N Jadi besarnya gaya tarik F adalah F = 200√3 N Contoh Soal 2 Sebuah benda berbentuk bola bermassa 15 kg digantungkan pada beberapa tali hingga membentuk posisi seperti pada gambar di atas. Apabila sistem dalam keadaan diam, hitunglah besar gaya tegangan tali T1 dan T2! Jawab Gambar diagram gaya yang bekerja pada sistem adalah sebagai berikut. Dari gambar diagram gaya di atas, resultan gaya yang bekerja pada sumbu-X dan sumbu-Y adalah sebagai berikut. Resultan Gaya Pada Sumbu-Y FY = 0 T1 sin 45o – w = 0 T1 sin 45o – mg = 0 T1½√2 – 15 kg10 m/s2 = 0 ½√2T1 – 150 N = 0 ½√2T1 = 150 N T1 = 150 N/½√2 T1 = 75√2 N Jadi besarnya gaya tegangan tali T1 = 75√2 N. Resultan Gaya Pada Sumbu-X FX = 0 T1 cos 45o – T2 = 0 75√2 N½√2 – T2 = 0 75 N – T2 = 0 T2 = 75 N Dengan demikian, besar gaya tegangan tali T2 = 75 N Contoh Soal 3 Sebuah balok bermassa 25 kg digantungkan pada dua tali yang masing-masing membentuk sudut 37o dan 53o. Jika sistem setimbang, hitunglah gaya tegangan tali T1 dan T2! Jawab Diagram gaya yang bekerja pada sistem diperlihatkan seperti gambar berikut ini. Dari gambar diagram gaya di atas, resultan gaya yang bekerja pada sumbu-X dan sumbu-Y menurut Hukum I Newton adalah sebagai berikut. Resultan Gaya Pada Sumbu-X FX = 0 T2 cos 53o – T1 cos 37o = 0 T2 0,6 – T1 0,8 = 0 0,6 T2 – 0,8 T1 = 0 0,6 T2 = 0,8 T1 T1 = ¾ T2 .......... Pers. 4 Resultan Gaya Pada Sumbu-Y FY = 0 T1 sin 37o + T2 sin 53o – w = 0 T1 sin 37o + T2 sin 53o – mg = 0 .......... Pers. 5 Subtitusikan persamaan 4 ke persamaan 5 ¾ T2 sin 37o + T2 sin 53o – mg = 0 ¾ T20,6 + T20,8 – 25 kg10 m/s2 = 0 ¾ T20,6 + T20,8 – 25 kg10 m/s2 = 0 0,45 T2 + 0,8 T2 – 250 N = 0 1,25 T2 = 250 N T2 = 200 N Dengan memasukkan nilai T2 ke dalam persamaan 4 kita peroleh nilai T1 sebagai berikut. T1 = ¾ T2 T1 = ¾200 N T1 = 150 N Jadi, besarnya gaya tegangan tali T1 dan T2 berturut-turut adalah 150 N dan 200 N. Demikianlah artikel tentang cara menentukan gaya tegangan tali pada kesetimbangan tali berdasarkan Hukum I Newton lengkap dengan contoh soal dan pembahasannya. Semoga dapat bermanfaat untuk Anda. Apabila terdapat kesalahan tanda, simbol, huruf maupun angka dalam perhitungan mohon dimaklumi. Terimakasih atas kunjungannya dan sampai jumpa di artikel berikutnya.
Sebuahbenda memiliki berat 600 N dan massa jenis 1200 kgm3 di udara Berat. Sebuah benda memiliki berat 600 n dan massa jenis. School State Islamic University Sunan Gunung Djati; Course Title BIO 456; Uploaded By ElderField1573. Pages 9 This preview shows page 4 -
Gaya berat atau biasanya disingkat berat adalah gaya gravitasi yang bekerja pada suatu benda bermassa. Jika benda tersebut berada di bumi, maka gaya gravitasi yang bekerja adalah gaya tarik bumi. Lambang gaya berat adalah w, singkatan dari weight. Satuan berat adalah Newton N. Seperti yang kita semua ketahui bahwa besarnya gaya tarik bumi terhadap benda-benda di bumi dapat dituliskan sebagai berikut. Gaya tarik bumi inilah yang disebut dengan gaya berat w dengan satuan newton N. Jadi, persamaan gaya berat atau berat benda dapat dinyatakan sebagai berikut. Keterangan w = Berat benda N m = Massa benda kg g = Percepatan gravitasi m/s2 Dari rumus tersebut dapat diketahui bahwa berat suatu benda sangat dipengaruhi oleh besar percepatan gravitasi. Percepatan gravitasi bumi di beberapa tempat berbeda-beda. Di daerah kutub Kutub Utara dan Kutub Selatan besar percepatan gravitasi bumi adalah 9,83 m/s2 sedangkan di daerah khatulistiwa adalah 9,78 m/s2. Kenapa hal ini bisa terjadi? Untuk mengetahui jawabannya, silahkan kalian pelajari artikel tentang 3 faktor yang mempengaruhi percepatan gravitasi bumi. Secara umum, besar percepatan gravitasi bumi adalah 9,8 m/s2. Biasanya dalam soal-soal fisika, besar percepatan gravitasi bumi sudah ditentukan sebelumnya, yaitu sebesar 9,8 m/s2 atau 10 m/s2. Akan tetapi jika dalam soal nilai percepatan gravitasi tidak ditentukan, kalian bisa menggunakan 10 m/s2 sebagai nilai percepatannya. Satu hal lagi yang perlu kalian ingat bahawa berat suatu benda di Bumi, Bulan dan planet lain atau di luar angkasa besarnya berbeda-beda. Sebagai contoh, percepatan gravitasi g di permukaan bulan kira-kira 1/6 kali percepatan gravitasi di permukaan bumi. Sehingga massa 1 kg di permukaan bumi yang beratnya 9,8 N ketika berada di permukaan bulan, beratnya menjadi 1,7 N. Contoh Soal Gaya Berat dan Jawabannya 1. Seorang astronot ketika ditimbang di Bumi beratnya adalah 588 N. Berapakah berat astronot tersebut jika ditimbang di Bulan yang memiliki percepatan gravitasi 1/6 kali gravitasi bumi? Jawab wbumi = 588 N gbulan = 1/6 × gbumi ditanya wbulan Perlu diketahui bahwa massa benda dimanapun selalu sama, jadi mbm = mbi wbm/gbm = wbl/gbl wbl = wbm × gbl/gbm wbl = 558 × 1/6 × gbm/gbm wbl = 98 N jadi, berat astronot di bulan adalah 98 N. 2. Sebuah kelapa mempunyai massa 2 kg. Berapakah berat kelapa, jika percepatan gravitasi di tempat itu 9,8 m/s2? Penyelesaian Diketahui m = 2 kg g = 9,8 m/s2 Ditanyakan w = …? Jawab Untuk mencari berat benda, gunakan persamaan w = mg w = 2 kg × 9,8 m/s2 w = 19,6 N Jadi, berat kelapa tersebut adalah 19,6 N. 3. Sebuah benda memiliki massa 1 kg. Apabila percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s2, maka hitunglah berat benda tersebut? Penyelesaian Diketahui m = 1 kg g = 10 m/s2 Ditanyakan w = …? Jawab Untuk mencari berat benda, gunakan persamaan w = mg w = 1 kg × 10 m/s2 w = 10 kg m/s2 Jadi, berat kelapa tersebut adalah 10 N. 4. Perhatikanlah gambar balok pada bidang datar dan bidang miring di bawah ini! a Gambarkan vektor gaya berat benda pada bidang datar! b Gambarkan vektor gaya berat balok pada bidang miring! Penyelesaian Seperti yang telah dijelaskan dalam artikel tentang gaya berat, arah gaya berat w selalu tegak lurus ke bawah atau tegak lurus menuju pusat bumi. Gambar vektor gaya yang bekerja pada balok di bidang datar dan miring dapat kalian perhatikan seperti pada gambar di bawah ini. Wx = komponen horizontal gaya berat dan wy = komponen vertikal gaya berat. 5. Apabila massa suatu benda adalah 1 kg dan percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s2, tentukanlah besar gaya berat dan besar komponen vektor gaya berat yang sejajar bidang miring dan besar komponen vektor gaya berat yang tegak lurus bidang miring! Penyelesaian Mencari besar gaya berat w = mg w = 1 kg × 10 m/s2 w = 10 kg m/s2 Jadi, berat kelapa tersebut adalah 10 N. Mencari besar komponen gaya berat yang sejajar bidang miring wx = w sin 30o = 10 N0,5 = 5 Newton Mencari komponen gaya berat yang tegak lurus bidang miring Wy = w cos 30o = 10 N0,5√3 = 5√3 Newton
Amperemetermerupakan alat ukur untuk mengetahui besarnya arus listrik yang mengalir melalui sebuah kawat penghantar. Cara membaca amperemeter yaitu. Arus yang
FisikaMekanika Kelas 10 SMAHukum Newton Tentang GravitasiKuat Medan Gravitasi dan Percepatan GravitasiSebuah benda memiliki berat 50 N di permukaan Bumi. Percepatan gravitasi Bumi 10 m/s^2, di Yupiter 26 m/s^2, dan di Mars 3,6 m/s^2. Tentukana. massa benda di bumi, di Yupiter, dan di Mars,b. berat benda di Yupiter dan di Medan Gravitasi dan Percepatan GravitasiHukum Newton Tentang GravitasiMekanikaFisikaRekomendasi video solusi lainnya0136Perhatikan data dari planet P dan Q berikut. Planet ...Perhatikan data dari planet P dan Q berikut. Planet ...0140Dua buah bulan dari planet Yupiter mempunyai jari-jari ya...Dua buah bulan dari planet Yupiter mempunyai jari-jari ya...0251Jika dimensi massa, panjang, dan waktu berturut-turut ada...Jika dimensi massa, panjang, dan waktu berturut-turut ada...0251Sebuah balok besi beratnya 40 N. Balok tersebut di bawa k...Sebuah balok besi beratnya 40 N. Balok tersebut di bawa k...
F= 1.250 N h = 2 m. w/F = s/h w/1250 N = 4 m/2 m w/1250 N = 2 w = 2 . 1250 N w = 2500 N. Contoh Soal 4 Sebuah benda memiliki berat 1800 N akan dinaikkan ke ketinggian 2,5
Dalam fisika, berat dari suatu benda adalah gaya yang disebabkan oleh gravitasi berkaitan dengan massa benda tersebut. Massa benda adalah tetap di mana-mana, tetapi berat sebuah benda akan berubah-ubah sesuai dengan besarnya percepatan gravitasi di tempat tersebut. Berat dihitung dengan mengalikan massa sebuah benda dengan percepatan gravitasi di mana benda tersebut berada. Berat sebuah benda di bumi akan berbeda dengan beratnya di bulan. Sebuah benda bermassa 10 kilogram, akan tetap mempunyai massa 10 kilogram di bumi maupun di bulan, tetapi di bumi, benda tersebut akan mempunyai berat 98 Newton, sedangkan di bulan, benda tersebut akan mempunyai berat 16,3 Newton saja. Rumus untuk berat apabila percepatan gravitasi, massa benda dan berat benda. Satuan SI Sistem Internasional untuk berat adalah newton N.
b Ek = ½.mv². = ½.4. (vt²-v0²) = 1/2.4 (5) = 10. 21. Sebuah sepeda motor bermassa 300 kg mempunyai kelajuan 25 m/s di awal jalan yang mendaki. Sepeda motor tersebut mengalami perlambatan sehingga pada akhir jalan mendaki kelajuannya tinggal 10 m/s. Jika beda ketinggian antara awal dan akhir jalan adalah 100 m, hitung usaha oleh mesin
Dalam materi mekanika khusunya dinamika, baik dinamika gerak melingkar maupun dinamika gerak lurus terdapat 6 jenis gaya yang sangat penting untuk dipahami konsepnya terutama dalam menyelesaiakan soal-soal fisika yang berhubungan dengan dinamika gerak. Keenam jenis gaya tersebut yakni Gaya Berat gaya gravitasi yang bekerja pada suatu benda bermassa. Jika benda tersebut berada di bumi, maka gaya gravitasi yang bekerja adalah gaya tarik bumi. Lambang gaya berat adalah w, singkatan dari weight. Satuan berat adalah Newton N. Gaya Normal gaya yang bekerja pada bidang yang bersentuhan antara dua permukaan benda, yang arahnya selalu tegak lurus dengan bidang sentuh. Lambang gaya normal adalah N dan satuan Sistem Internasionalnya adalah kgm/s2 atau Newton. Gaya Gesek gaya yang bekerja antara dua permukaan benda yang saling bersentuhan atau bersinggungan. Arah gaya gesek berlawanan arah dengan kecenderungan arah gerak benda. Gaya gesek disimbolkan dengan huruf f dan satuannya adalah Newton. Gaya Tegangan Tali gaya pada tali ketika tali tersebut dalam keadaan tegang. Gaya tegangan tali dilambangkan dengan huruf T kapital dan satuannya adalah Newton. Arah gaya tegangan tali bergantung pada titik atau benda yang ditinjau. Gaya Sentripetal gaya yang bekerja pada benda yang bergerak melingkar dengan arah selalu menuju pusat lingkaran. Gaya sentripetal berfungsi untuk mengubah arah gerak benda tanpa mengubah besar kecepatan linearnya. Tanpa adanya gaya sentripetal, maka suatu benda tidak akan bisa bergerak melingkar. Gaya Kontak disebut juga gaya aksi-reaksi adalah pasangan gaya berdasarkan Hukum III Newton yang bekerja pada dua benda yang saling berinteraksi, memiliki besar yang sama tetapi dengan arah yang berlawanan. Nah, pada kesempatan kali ini kita akan membahas tentang kumpulan contoh soal dan jawaban tentang gaya berat, gaya normal, gaya gesek, gaya tegangan tali, gaya sentripetal dan gaya kontak. Untuk itu silahkan kalian simak baik-baik uraian berikut ini. Selamat belajar dan semoga bisa paham. 1. Contoh Soal Gaya Berat 1. Sebuah kelapa mempunyai massa 2 kg. Berapakah berat kelapa, jika percepatan gravitasi di tempat itu 9,8 m/s2? Penyelesaian Diketahui m = 2 kg g = 9,8 m/s2 Ditanyakan w = …? Jawab Untuk mencari berat benda, gunakan persamaan w = mg w = 2 kg × 9,8 m/s2 w = 19,6 N Jadi, berat kelapa tersebut adalah 19,6 N. 2. Seorang astronout ketika ditimbang di bumi beratnya 588 N. Berapakah berat astronot tersebut jika ditimbang di bulan yang mempunyai percepatan gravitasi 1/6 kali gravitasi bumi? Penyelesaian Diketahui wbumi = 588 kg gbulan = 1/6 × gbumi Ditanyakan wbulan = …? Jawab Perlu diketahui bahwa massa benda dimanapun selalu sama, jadi mbumi = mbulan wbumi/gbumi = wbulan/gbulan wbulan = wbumi × gbulan/gbumi wbulan = 558 × 1/6 × gbumi/gbumi wbulan = 98 N Jadi, berat astronot di bulan adalah 98 N. 2. Contoh Soal Gaya Normal 1. Dua buah balok bermassa m1 = 1 kg dan m2 = 2 kg ditumpuk dalam keadaan diam. Apabila percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s2, tentukan besar dan arah gaya normal yang bekerja pada masing-masing balok. Penyelesaian Diketahui g = 10 m/s2 m1 = 1 kg m2 = 2 kg Diagram gaya yang bekerja pada kedua balok diperlihatkan seperti pada gambar di bawah ini. Ditanyakan N1 dan N2 Jawab Karena balok dalam keadaan diam, maka berlaku Hukum II Newton. Untuk balok 1 F = 0 N1 – w1 = 0 N1 = W1 N1 = m1g N1 = 1 kg × 10 m/s2 N1 = 10 N Jadi besar N1 adalah 10 N yang arahnya tegak lurus ke atas. Untuk balok 2 F = 0 N2 – w2 = 0 N2 = W2 N2 = m2g N2 = 2 kg × 10 m/s2 N2 = 20 N Jadi besar N2 adalah 20 N yang arahnya tegak lurus ke atas. 2. Sebuah balok bermassa 5 kg. jika g = 10 m/s2 maka tentukan gaya normal yang bekerja pada balok jika diam di atas bidang miring yang membentuk sudut 300 terhadap horisontal. Penyelesaian Perhatikan gambar di atas. gaya-gaya pada balok dapat dilihat pada gambar tersebut. Balok dalam keadaan diam pada arah tegak lurus bidang berarti berlaku persamaan berikut. FY = 0 N – w cos α = 0 N – w cos 30o = 0 N – 50 × ½ √3 = 0 N = 25 √3 N Jadi, gaya normal yang bekerja pada balok tersebut adalah25 √3 N. 3. Contoh Soal Gaya Gesek 1. Sebuah peti bermassa 50 kg, mula-mula diam di atas lantai horizontal kasar μk = 0,1; μs = 0,5. Kemudian peti itu didorong dengan gaya F = 100 N yang arahnya membentuk sudut θ terhadap arah horizontal. Jika sin θ = 0,6 dan cos θ = 0,8. Gaya gesek yang dialaminya sebesar… Penyelesaian Diketahui m = 50 kg μk = 0,1 μs = 0,5 F = 100 N sin θ = 0,6 cos θ = 0,8 g = 10 m/s2 Ditanyakan f? Jawab Diagram gaya yang bekerja pada benda tersebut diperlihatkan seperti pada gambar di bawah ini. Dalam arah vertikal tidak terjadi gerak diam sehingga berlaku Hukum I Newton yaitu sebagai berikut. FY = 0 N – F sin θ – w = 0 N = F sin θ + w N = F sin θ + mg Gaya gesek statis benda adalah sebagai berikut. fs = μsN fs = μsF sin θ + mg fs = 0,5[1000,6 + 5010] fs = 0,560 + 500 fs = 0,5560 fs = 280 N Karena F < fs maka benda diam sehingga berlaku Hukum I Newton yaitu sebagai berikut. FX = 0 F cos θ – f = 0 f = F cos θ f = 1000,8 f = 80 N Dengan demikian, gaya gesek yang dialami peti tersebut sebesar 80 N. 2. Sebuah benda yang beratnya w meluncur ke bawah dengan kecepatan tetap pada suatu bidang miring yang kasar. Bidang miring tersebut membentuk sudut 37o dengan arah horizontal. Hitung koefisien gesekan antara benda dengan bidang tersebut. Penyelesaian Pertama kita gambarkan diagram gaya yang bekerja pada benda tersebut, seperti yang diperlihatkan pada gambar di bawah ini. Benda bergerak dengan kecepatan tetap, hal ini berarti benda melakukan gerak lurus beraturan GLB sehingga percepatannya adalah nol a = 0. Pada sumbu-Y, berlaku Hukum I Newton, yaitu sebagai berikut. FY = 0 N – w cos θ = 0 N = w cos θ N = mg cos θ Pada sumbu-X, berlaku Hukum II Newton, yaitu sebagai berikut. FX = ma w sin θ – f = m0 mg sin θ – μkN= 0 mg sin θ – μkmg cos θ = 0 μkmg cos θ = mg sin θ μk cos θ = sin θ μk = sin θ/cos θ μk = tan θ μk = tan 37o μk = 0,75 Jadi, koefisien gesekan antara benda dengan bidang adalah 0,75. 4. Contoh Soal Gaya Tegangan Tali 1. Sebuah balok bermassa 25 kg digantungkan pada dua tali yang masing-masing membentuk sudut 37o dan 53o. Jika sistem setimbang, hitunglah gaya tegangan tali T1 dan T2! Jawab Diagram gaya yang bekerja pada sistem diperlihatkan seperti gambar berikut ini. Dari gambar diagram gaya di atas, resultan gaya yang bekerja pada sumbu-X dan sumbu-Y menurut Hukum I Newton adalah sebagai berikut. Resultan Gaya Pada Sumbu-X FX = 0 T2 cos 53o – T1 cos 37o = 0 T2 0,6 – T1 0,8 = 0 0,6 T2 – 0,8 T1 = 0 0,6 T2 = 0,8 T1 T1 = ¾ T2 .......... Pers. 1 Resultan Gaya Pada Sumbu-Y FY = 0 T1 sin 37o + T2 sin 53o – w = 0 T1 sin 37o + T2 sin 53o – mg = 0 .......... Pers. 2 Subtitusikan persamaan 1 ke persamaan 2 ¾ T2 sin 37o + T2 sin 53o – mg = 0 ¾ T20,6 + T20,8 – 25 kg10 m/s2 = 0 ¾ T20,6 + T20,8 – 25 kg10 m/s2 = 0 0,45 T2 + 0,8 T2 – 250 N = 0 1,25 T2 = 250 N T2 = 200 N Dengan memasukkan nilai T2 ke dalam persamaan 1 kita peroleh nilai T1 sebagai berikut. T1 = ¾ T2 T1 = ¾200 N T1 = 150 N Jadi, besarnya gaya tegangan tali T1 dan T2 berturut-turut adalah 150 N dan 200 N. 2. Dua buah balok dihubungkan dengan seutas tali dan diam di atas lantai datar licin seperti pada gambar di bawah ini. Balok pertama bermassa 6 kg dan balok kedua bermassa 4 kg. Apabila gaya horizontal sebesar 40 N dikerjakan pada balok kedua, maka tentukan percepatan tiap balok dan gaya tegangan tali penghubungnya. Jawab Diketahui m1 = 6 kg m2 = 4 kg F = 40 N g = 10 m/s2 Ditanyakan Percepatan a dan tegangan tali T Langkah pertama, kita gambarkan terlebih dahulu diagram gaya yang bekerja pada sistem seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Gambar di atas memperlihatkan gaya-gaya yang bekerja pada tiap balok. Pehatikan bahwa gaya tegangan tali pada m1 arahnya ke kanan sedangkan gaya tegangan tali pada m2arahnya ke kiri. Karena kedua balok bergerak bersama maka percepatan kedua balok sama. Untuk menentukan besar percepatan dan gaya tegangan tali, kita tinjau gerak masing-masing balok dengan menggunakan Hukum II Newton sebagai berikut. ∎ Tinjau balok 1 m1 FX = ma T = m1a ……………..… Pers. 1 ∎ Tinjau balok 2 m2 FX = ma F – T = m2a …………… Pers. 2 Kemudian subtitusikan persamaan 1 ke persamaan 2 F – m1a = m2a F = m1a + m2a F = m1 + m2a a = F/m1 + m2 …………… Pers. 3 Dengan memasukkan nilai yang diketahui dari soal ke persamaan 3, maka kita peroleh besar percepatan tiap-tiap balok sebagai berikut. a = 40/6 + 4 a = 40/10 a = 4 m/s2 Jadi besar percepatan kedua balok tersebut adalah 4 m/s2. Untuk menentukan besar gaya tegangan tali, kita dapat mensubtitusikan nilai percepatan ini ke dalam persamaan 1 sebagai berikut. T = m1a T = 64 T = 24 N Jadi besar gaya tegangan tali penghubungnya adalah 24 N.
LBicP. 399 185 250 351 14 197 414 159 173
berat sebuah benda adalah 150 n
