FISIKA SMA

3 soal dan pembahasan tentang rumus gravitasi

1. Tiga buah partikel yang masing-masing bermassa 1 kg berada pada titik-titik sudut sebuah segitiga sama sisi yang panjang sisi-sisinya = 1 m. Berapakah besar gaya gravitasi yang dialami masing-masing titik partikel (dalam G)?

Pembahasan

Besar gaya gravitasi yang dialami oleh salah satu partikel.

F₁₂ = G (m₁)(m₂) / r² = G (1)(1) / 1² = G/1 = G

F₁₃ = G (m₁)(m₃) / r² = G (1)(1) / 1² = G/1 = G

Resultan gaya gravitasi di titik 1:

F₁ = √1²+1² = √1+1 = √2 Newton

Read more

1. Bola konduktor dengan jari-jari 10 cm bermuatan listrik 500 μC . Titik A, B, dan C terletak segaris terhadap pusat bola dengan jarak masing-masing 12 cm, 10 cm, dan 8 cm terhadap pusat bola. Hitunglah kuat medan listrik di titik A, B, dan C!

Pembahasan

Diketahui:

Jari-jari bola konduktor (R) = 10 cm = 0,1 m

Muatan listrik (q) = 500 μC = 500 x 10^-6 C

r_A = 12 cm = 0,12 m

r_B = 10 cm = 0,1 m

r_C = 8 cm = 0,08 m

Konstanta Coulomb (k) = 9 x 10⁹

Ditanya: Kuat medan listrik di titik A (E_A), di titik B (E_B) dan di titik C (E_C)

Jawab:

Read more

1. Sebuah pegas dalam keadaan tergantung bebas mempunyai panjang 10 cm. Pada ujung bebas digantungkan beban 200 gram hingga panjang pegas menjadi 11 cm. Jika g = 10 m/s² berapakah konstanta gaya pegas tersebut?

Pembahasan

Diketahui:

Panjang awal pegas (y₁) = 10 cm = 0,10 m

Panjang akhir pegas (y₂) = 11 cm = 0,11 m

Perubahan panjang pegas (Δy) = 0,11 – 0,10 = 0,01 meter

Massa beban (m) = 200 gram = 0,2 kg

Berat beban (w) = m g = (0,2)(10) = 2 Newton

Ditanya: Konstanta gaya pegas (k)

Jawab:

Read more

1. Sebuah muatan listrik dipindahkan dalam medan listrik homogen dengan gaya sebesar 2√3 N sejauh 20 cm. Jika arah gaya bersudut 30^o terhadap perpindahan muata listrik, berapa beda energi potensial listrik tempat kedudukan awal dan akhir muatan listrik tersebut.

Pembahasan

Diketahui:

Gaya (F) = 2√3 N

Jarak (s) = 20 cm = 0,2 m

Sudut (θ) = 30^o

Ditanya: Beda potensial listrik

Jawab:

Read more

1. Sebuah benda bergerak pada lintasan melingkar memiliki jari-jari 0,5 meter. Partikel tersebut mampu menempuh sudut 60π rad dalam 15 sekon. Tentukan kecepatan sudut benda.

Pembahasan

Diketahui:

Jari-jari (r) = 0,5 meter

Sudut (θ) = 60π rad

Selang waktu (t) = 15 sekon

Ditanya: kecepatan sudut (ω)

Jawab:

Read more

1. Sebuah mobil massanya 5 ton dari keadaan diam bergerak hingga 50 sekon, mencapai kecepatan 72 km/jam. Gaya pada mobil tersebut adalah…

Pembahasan

Diketahui:

Massa (m) = 5 ton = 5000 kg

Kecepatan awal (v_o) = 0

Kecepatan akhir (v_t) = 72 km/jam = 20 m/s

Selang waktu (t) = 50 sekon

Ditanya: Gaya (F)

Jawab:

Read more

1. Sebuah mobil bermassa 250 kg sedang bergerak dengan kecepatan 72 km/jam, kemudian dipercepat dengan gaya konstan sehingga dalam waktu 5 sekon kecepatannya menjadi 80 km/jam. Tentukan impuls selama 5 sekon

Pembahasan

Diketahui:

Massa mobil (m) = 250 kg

Kecepatan awal (v_o) = 72 km/jam = 20 m/s

Kecepatan akhir (v_t) = 80 km/jam = 22 m/s

Selang waktu (t) = 5 sekon

Ditanya: Tentukan impuls (I)

Jawab:

Read more

1. Balok A 3 kg diletakkan di atas meja kemudian diikat tali yang dihubungkan batu B = 2 kg melalui sebuah katrol seperti gambar. Massa dan gesekan katrol diabaikan. Percepatan gravitasi g = 10 m/s². Tentukan percepatan sistem dan tegangan tali jika:

a) meja licin

b) meja kasar dengan koefisien gesek kinetik 0,4

Pembahasan

Diketahui:

Massa balok A (m_A) = 3 kg

Massa batu B (m_B) = 2 kg

Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s²

Berat balok A (w_A) = m g = (3)(10) = 30 Newton

Berat batu B (w_B) = m g = (2)(10) = 20 Newton

Ditanya: Percepatan sistem (a) dan gaya tegangan tali (T)

Jawab:

Read more