1.
Anda berlari
mengitari lapangan segi empat dengan panjang 100 m dan lebar 50 meter hingga
sampai ke tempat semula. Berapa panjang lintasan yang anda tempuh? Berapa
perpindahan yang Anda lakukan? Jika Anda menempuh satu keliling lapangan
tersebut dalam waktu 20 menit, berapa kelajuan dan kecepatan rata-rata Anda?
Apakah sama?
2.
Manakah diantara
dua kelereng pada gambar di samping ini yang lebih dahulu sampai ke ujung?
Manakah yang mempunyai kelajuan rata-rata lebih besar? Apakah kelajuan kedua
kelereng sama besar pada saat mereka mencapai ujung lintasan?
3. Dari keterangan
berikut, keadaan manakah yang tidak mungkin? (a) Benda memiliki
kecepatan ke timur dan percepatan ke timur; (b) benda memiliki kecepatan
ke timur dan percepatan ke barat; (c) kecepatan benda sama dengan nol,
tetapi percepatannya tidak nol; (d) benda memiliki percepatan konstan
dan kecepatan berubah-ubah; (e) benda memiliki kecepatan konstan dan
percepatan berubah-ubah.
4.
Sebuah bis melaju
dengan ugal-ugalan dengan kelajuan 108 km/jam melintasi mobil patroli polisi
yang sedang diam. 5 sekon kemudian mobil patroli polisi tersebut mengejar bis
dengan percepatan 5 m/s2, sampai kecepatannya mencapai 144 km/jam,
dan setelah itu pengejaran terus berlangsung dengan kecepatan tetap 144 km/jam.
Tentukan waktu dan jarak yang diperlukan polisi untuk menyusul bis.
5.
Pada suatu
lintasan lurus sebuah mobil balap bergerak dengan kurva kecepatan terhadap
waktu seperti pada gambar di samping ini. (a) Tentukan panjang lintasan yang
ditempuh selama 5 sekon pertama. (b) tentukan percepatan mobil balap dalam
selang waktu 0 sampai 1 s. (c) tentukan percepatan mobil balap dalam selang
waktu 4s sampai 5 s.
Jawaban:
1. 1.
Diketahui:
Panjang (p) =
100 m
Lebar (l) =
50 m
Waktu tempuh = 20 m= 1200 s
Ditanya:
a.
Panjang Lintasan
b.
Perpindahan
c.
Kelajuan
d.
Kecepatan Rata-Rata
Jawab:
a.
Panjang Lintasan (keliling persegi)
Keliling = 2 (p + l)
= 2 (100 +
50)
= 2 (150)
= 300 m
b.
Perpindahan
Perpindahan 0/ tidak ada karena saat pelari kembali ke tempat semula maka
disana tidak ada perpindahan.
c.
Kelajuan
V = D/t
V = 300/1200 = 0,25 km/jam
d.
Kecepatan Rata-Rata
Kecepatan rata-rata setara/sama dengan kelajuan karena tidak ada
perpindahan dari si pelari tersebut yang verlari dengan kecepatan konstan.
2. 2.
Dari gambar di atas dapat di simpulkan bahwa
kelereng A akan lebih dahulu sampai ke ujung karena jarak lintasan yang lebih
pendekdari kelereng Blintasan yang lurus sehingga tidak ada hambatan kelereng A
menjadi lebih cepat. Kelereng b mempunyai kelajuan rata-rata lebih besar
dikarenakan jarak tempuh dan waktu kelereng A dan B tidak mempunyai kelajuan
yang sama karena di lihat dari jarak lintasannya yang berbeda.
3. 3. c) tidak mungkin, karena percepatan adalah
kecepatan/waktu sedangkan kecepatan yang di punya 0.
e) tidak mungkin, konstan atau berubah-ubah
percepatan tergantung pada percepatan.
4. Diketahui:
Vbis = 100 km/jam
a-polisi = 5 m/s2
Vt = 144 m/s = 0,28 km/jam
Ditanya:
waktu(t) dan jarak (s)?
Jawab :
Vt = V0
+ at
0,28 =
3 + 5(t)
5t = 3
– 0,28
t = 2,72/5 = 0,54 m/s
S = v/t = 3/5 = 0,6 m/s
Dengan waktu dan jarak 0,6
5.Panjang lintasan 5 s/d pertama
a. jarak lintasan
40 + (80 x 3) +20 = 40 +240 + 20 =300
m/s
Selang waktu (s)
|
0 s/d 1
|
1 s/d 4
|
4 s/d 5
|
Kecepatan (m)
|
40
|
80
|
20
|
b. Percepatan 0 s/d 1
a
= v2-v1/t2-t1 = 80-40/1-0 = 40 m/s
c.
Percepatan 4 s/d 5
a = v2-v1/t2-t1= 20-80/5-4= -60/1 = -60 m/s
b. reaksi terjadi ketika kotak turun.
dinamika
1.
Seorang mahasiswa disuruh untuk memindahkan meja
dengan cara menarik meja tersebut, tetapi dia menolak dengan memberikan alasan
sebagai berikut:” tarikan saya pada meja sama besar tapi berlawanan arah dengan
tarikan meja pada saya, maka bagaimana mungkin saya dapat menggeser meja
tersebut?” Bagaimana sanggahan anda terhadap pernyataan mahasiswa tersebut?
2. Sebuah kotak meluncur menuruni permukaan
miring yang kasar. (a) Gambarlah sebuah diagram yang menunjukkan gaya-gaya yang
bekerja pada kotak tersebut. (b) Untuk tiap gaya dalam diagram tersebut,
tunjukkan gaya reaksinya.
3. Sebuah
benda mengalami percepatan 4 m/s2 ketika dikenai gaya total F0.
(a) Tentukan percepatannya jika gaya totalnya adalah 3 F0.
(b) Benda kedua mengalami percepatan 8 m/s2 dibawah pengaruh gaya F0.
Tentukan perbandingan massa kedua benda ini. (c) Jika kedua benda diikat
menjadi satu kemudian dikenai gaya F0, tentukan percepatan gerak
mereka.
4.
Sebuah balok 5 kg ditekan ke dinding dengan gaya horizontal
sehingga dia diam. (a) Jika gaya horizontal itu besarnya 100 N tentukan besar
gaya gesek yang dikerjakan oleh dinding pada balok? (b) Jika koefisien gesekan
statik antara balok dan dinding adalah 0,6 hitunglah besar gaya horizontal
minimum yang diperlukan untuk menahan balok agar tidak jatuh.
5.
Dua buah benda bermassa 6 kg dan 2 kg berada di atas
permukaan yang licin seperti gambar di samping ini. Benda bermassa 6 kg
didorong dengan gaya F sebesar 16 N. (a) Tentukan percepatan sistem. (b)
Tentukan gaya-gaya yang bekerja pada masing-masing benda.
Jawab
1. 1. Jika mahasiswa tersebut memiliki gaya yang
muncul sebagai interaksi 2 buah benda atau system dan tergantung pada resutan
gaya.
2. 2. A.
3. 3. dik : percepatan = 4 m/s2
a. jika
3f0
4m/s2 x 3f0 =12m/s2
b. benda
pertama mengalami percepatan 4 m/s2
dengan gaya total f0 , lalu benda kedua mengalami percepatan 8 m/s dibawah f0,
jadi perbandingannya 4:8 atau 1:2
c. kecepatan
gerak kedua benda tersebut adalah 4m/s2 + 8 m/s2 = 12 m/s2
4. 4. dik : m = 5 kg , f = 100 N, koefisien = 0,6
dit:
a. besarnya
gesekan pada balok
ƸFz = 0
N – F2 = 0
N – 100 = 0
N= 0+ 100
N = 100 N
b. gaya
besaran horizontal ?
f1-w-f = ma
f1- mg- 
N = ma
N = ma
f1-5x10- (0,6)(100)=10
f1=10+50+60 = 120 N
5. 5. dik : m1= 6 kg , m2 = 2 kg, f 16 N
a. Ƹf=
m a
16 =(6+2)a
A= 16/6 m/s2
b.
Gaya berat, gaya gesek
Energy
&momentum
1.
Sebuah bola dilemparkan vertikal ke atas, kemudian ditangkap
kembali. Bahaslah dengan menggunakan teorema kerja energi kecepatan bola pada
saat sampai ke titik semula dengan asumsi (a) gesekan udara diabaikan dan (b)
gesekan udara tidak diabaikan.
2.
Sebuah bola dilepaskan dari suatu ketinggian sehingga pada
saat mencapai lantai dia dipantulkan oleh lantai. Apakah dalam peristiwa
tumbukan bola dengan lantai dipenuhi hukum kekekalan momentum?
3.
Sebuah gaya horizontal 50 N dikerjakan pada kotak 4 kg yang
semula diam di meja horizontal yang koefisien gesekan kinetiknya adalah 0.25
dan koefisien gesekan statiknya 0.4. Tentukan (a) kerja yang dilakukan oleh
gaya tersebut, (b) kerja yang dilakukan oleh gaya gesekan dan (c) energi
kinetik kotak tersebut, setelah kotak bergerak sejauh 5 m.
4.
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
sepeda motor itu!
5.
Sebuah bola bermassa 0,4 kg menumbuk bola lain bermassa 0,6
kg yang sedang diam. Kecepatan bola pertama sebelum tumbukan adalah 2 m/s.
Tentukan kecepatan masing-masing bola setelah tumbukan jika tumbukan tersebut
merupakan (a) tumbukan elastik (b) tidak elastik (c) elastik sebagian dengan e
= 0,5
Jawab
1.
A. bola akan jatuh dengan lurus
B.
bola akan jatuh tidak lurus, karena ada gaya gesek dan gaya menjadi
memperlambat.
2. ya, karena bola
yang dilepaskan dari ketinggian lalu ada gaya pental dari bola tersebut akibat
terpentakl ke lantai.
3. dik: Fhorizontal
=55 N, m = 4 kg, kk = 0,25, kg 0,4
Dit :
a.
w= f/m . kk
w=
40/4. 0,25
w=
3,125 j
b.
w= f/m . kg
w=50/4
. 0,4
w=
5 j
c.
a= f/m 50/4 = 12,5 m/s2
EK=
mas
EK=
4.12,5.2
EK=100
4. dik : m = 300kg, v1= 25m/s,
v2=10m/s,h= 100 m
Dit: w?
W = m.h/v
W= 300.200/15
W= 4000 j
5.dik
: m1 = 0,4 kg, m2= 0,6 kg ,v1 = 2 m/s, v1’=v2=0
Dit:
v’2=?
a.
M1.v1+ m2.v2=m1.v1’+m2.v2’
0,4.2+0,6.0
= 0,4.0+0,6.v2’
0,8+0=
0+ 0,6v2’
0,8
= 0,6v2’
0,6v2’
= 0,8
V2’=
0,8/0,6 = 1,3 m/s (tumbukan elastis)
b.
Tumbukan tidak elastic (sama) 1,3 m/s
c.
E=ㅣv2’-v1’/v2-v1ㅣ
0,5e= 1,3-0/0-2
0,5e
= 1,3/-2 =
0,5e
= -0,65
E=
-0,65/0,5 = - 1,3
fluida
1. Tiga buah benda padat A, B dan C dimasukkan ke dalam
bejana berisi air. Benda A tenggelam dalam air sedangkan benda B melayang dan
benda C mengapung. FA adalah gaya apung pada A, FC adalah
gaya apung pada B, dan FC adalah gaya apung pada C.
a) Urutkan rapat massa
ketiga benda tersebut dari yang terkecil sampai yang terbesar
b) Jika ketiga benda
tersebut mempunyai volume yang sama besar, tentukan dua dari ketiga benda
tersebut yang mendapatkan gaya apung yang sama besar dan tentukan pula apakah gaya
apung pada benda yang satu lagi lebih besar atau lebih kecil (dibandingkan
dengan dua pertama)
c) Pertanyaan yang sama
dengan pertanyaan b) jika ketiga benda tersebut mempunyai massa yang sama.
2. Sepotong bahan logam yang bentuknya tidak beraturan massanya
90g ketika ditimbang di udara. Ketika bahan itu berada dalam air, angka di
timbangan menunjukkan 75 g. Tentukan volume dan rapat massa logam tersebut.
3. Sepotong gabus yang beratnya 0,20 N di udara. Bila
ditahan tercelup semua bagiannya dalam air maka diperlukan gaya sebesar 0,80 N.
Tentukan berat air yang dipindahkan, volume gabus dan rapat massa gabus.
4. Air mengalir ke atas setinggi 1,5 m melalui pipa dengan
laju volume 14 L/s. Jika kecepatan pada ujung pipa yang rendah 3,0 m/s dan luas
penampang pipa pada ujung atas 20 cm2, tentukan perbedaan tekanan
pada kedua ujung.
Jawab
1.
A. A>B>C
B.
A dan b mempunai volume yang sama besar,dan untuk perbandingan dengan benda
c = gaya apung lebih besar
C.
massanya sama volume dikali dengan gaya gravitasi dibagi gaya apung.
2. dik : m = 90 g =
0,09 kg, ϼ= 75 g = 0,075 kg
Dit : v? ϼ?
V=
ϼ.m
V=
0,09 . 0,075
V
= 0,0675 m3
V
= 675 x 10(-4) m3
Dan
rapat massa logam = 0,075 kg
3. dik : S= 0,20 N,
f = 0,80 N, g= 10 m/s2
a.
ϼ?
S=
ϼ.g
0,20
= ϼ.10
ϼ=
0,20/10
ϼ=0,2kg/m3
b.v?
f = ϼ.v.g
0,80 = 0,2 . V. 10
V = 0,2.10/0,80
V = 2,5 m3
c.m?
m
= ϼ.v
m=0,2
. 2,5
m
= 5 kg
Getaran dan gelombang
1.
Seorang anak sedang bermain ayunan. Dia mulai bergerak dari
ujung belakang. Ketika waktunya 3 1/3
menit
dia meloncat dari ayunan, yaitu pada saat ayunan berada di ujung depan untuk
yang ke101 kalinya. Tentukan frekuensi ayunan tersebut.
2. Sebuah balok
bermassa 2,5 kg berada pada permukaan yang licin terhubungkan dengan pegas (k=
1,6 N/m). Jika pegas ditarik sejauh 5 cm dari posisi kestimbangan dan kemudian
dilepaskan, tentukan
a) Frekuensi getaran yang
terjadi
b) Energi total getaran
c) Kelajuan balok ketika
berada di titik yang berjarak 2,5 cm dari titik setimbang
3. Pada
jarak L dari sebuah pengeras suara terdengar suara dengan tingkat
intensitas 4 dB. Berapa pengeras suara yang sejenis harus ditambahkan agar
tingkat intensitasnya menjadi 5 dB?
4. Sebuah mobil
ambulans yang sedang diam membunyikan sirene dengan frekuensi 440 Hz. Kelajuan
bunyi di udara adalah 330 m/s. Jika seorang pengamat bergerak dengan kelajuan
30m/s meninggalkan mobil ambulans tersebut, tentukan :
a) panjang gelombang bunyi
b) kelajuan bunyi relatif terhadap pengamat
c) frekuensi bunyi yang terdengar pengamat
jawab
1.
Dik : t= 3 1/3 menit = 200 s, 101 kali
Dit
: f?
T
= 200/101 = 1,9
F
= 1/f
F
= 1/1,9 = 0,5 hertz
2.
Dik : m=2,5 kg, k = 1,6 N/m, T= 5 cm
a.f
=1/T
f=
1/5
b.w=m.g
w=2,5
. 9 x 10(2)
w=25
x 10(-1) . 9 x 10(2)
w=255
x 10
c.v? jika D= 2,5 cm= 2500 m
v= D/t
v= 2500/5 = 500
3. 3. dik: TI1=4, TI2=5
TI1=TI2+ 10 log n
5
= 4 + 10 log n
- 10 log n = 4 – 5
10
log n = 1
pengeras
suara yang sejenis harus ditambahkan agar tingkat intensitasnya menjadi 5 dB? =
1 dB
4. dik
: f = 440 Hz, v = 330 m/s, vpengamat= 30 m/s
dit
:
a
.λ ?
λ = v/t
λ = 440/330
λ
= 1,3 m
b.
vrelatif?
V
relative = λ.f
V
relative =1,3.440
V
relative =572 m/s
c.f pengamat?
F
pengamat = v pengamat/ λ
F
pengamat = 30/1,3 = 23,07 Hz.
semua akan terasa mudah ketika kita berusaha.
Semoga bermanfaat,kritik dan saran kalian sangat membantu
perkembangan blog saya. Terimakasih.
created yuli yanti
0 komentar:
Posting Komentar