Agarpengisap tetap seimbang, maka beban F2 yang harus diberikan adalah? 150 N; 400 N; 600 N; 1200 N; 2400 N; . agar pengisap tetap seimbang, maka beban f2 yang harus diberikan adalah 600 n. saya sangat menyarankan anda untuk membaca pertanyaan selanjutnya yaitu Sebuah Benda dapat bergetar sebanyak 1000 kali dalam waktu 25 sekonDalam 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.
Boeing787 adalah salah satu benda terbesar di dunia yang memiliki massa sekitar 150.000 kg pada saat mengankut barang dan penumpang. Percepatan sebuah benda akan sebanding dengan gaya yang diberikan yang diberikan benda tersebut atau F ~ a. Faktor penentu besar percepatan dari benda tersebut adalah kelambaman dari benda yang dipengaruhi
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. 2 Usaha oleh Gaya Konstan. Pada rumus usaha dalam fisika jiika sebuah gaya F bekerja pada objek dan mengakibatkan objek bergerak dengan vektor perpindahan sebesar Δ r maka besar usaha ( W) adalah hasil perkalian vektor (dot product) gaya dengan vektor perpindahan benda. W = F ∙ Δ r W = F Δ r cos θ. HUKUMKEDUA N E W T O N Gaya Penggerak Gerakan • Gaya merupakan vektor • Gaya yang bekerja pada benda dapat diuraikan : Newton 9. Tabel Satuan Gaya, Percepatan dan Massa • 1 N ≈ 0, 25 lb • Deff massa : properti benda yang menunjukkan seberapa banyak inersia yang dimiliki benda tersebut.Beratjenis adalah perbandingan relatif antara massa jenis sebuah zat dengan massa jenis airmurni. Air murni bermassa jenis 1 g/cm³ atau 1000 kg/m³. Sebuah benda yang memiliki massa jenis lebih tinggi (misalnya besi) akan memiliki volume yang lebih rendah daripada benda bermassa sama yang memiliki massa jenis lebih rendahhrKha.
berat sebuah benda adalah 150 n
