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
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
rA = 12 cm = 0,12 m
rB = 10 cm = 0,1 m
rC = 8 cm = 0,08 m
Konstanta Coulomb (k) = 9 x 109
Ditanya: Kuat medan listrik di titik A (EA), di titik B (EB) dan di titik C (EC)
Jawab:
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:
1. Sebuah muatan listrik dipindahkan dalam medan listrik homogen dengan gaya sebesar 2√3 N sejauh 20 cm. Jika arah gaya bersudut 30o 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) = 30o
Ditanya: Beda potensial listrik
Jawab:
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:
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 (vo) = 0
Kecepatan akhir (vt) = 72 km/jam = 20 m/s
Selang waktu (t) = 50 sekon
Ditanya: Gaya (F)
Jawab:
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 (vo) = 72 km/jam = 20 m/s
Kecepatan akhir (vt) = 80 km/jam = 22 m/s
Selang waktu (t) = 5 sekon
Ditanya: Tentukan impuls (I)
Jawab:
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 (mA) = 3 kg
Massa batu B (mB) = 2 kg
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2
Berat balok A (wA) = m g = (3)(10) = 30 Newton
Berat batu B (wB) = m g = (2)(10) = 20 Newton
Ditanya: Percepatan sistem (a) dan gaya tegangan tali (T)
Jawab:
1. Gambar di bawah ini menunjukkan tiga buah balok yaitu A, B dan C yang terletak di bidang mendatar licin. Jika massa A = 1 kg, massa B = 2 kg dan massa C = 2 kg dan F = 10 N, maka tentukan perbandingan besar tegangan tali antara A dan B dengan besar tegangan tali antara B dan C.
Diketahui:
Massa A (mA) = 1 kg
Massa B (mB) = 2 kg
Massa C (mC) = 2 kg
Gaya tarik (F) = 10 N
Ditanya: TAB : TBC
Jawab:
1. Silinder pejal berjari-jari 8 cm dan massa 2 kg. Sedangkan bola pejal berjari-jari 5 cm dan bermassa 4 kg. Jika kedua benda tadi berotasi dengan poros melalui pusatnya maka tentukan perbandingan momen inersia silinder dan bola.
Pembahasan
Diketahui:
Jari-jari silinder pejal (r) = 8 cm = 0,08 m
Massa silinder pejal (m) = 2 kg
Jari-jari bola pejal (r) = 5 cm = 0,05 m
Massa bola pejal (m) = 4 kg
Ditanya: Perbandingan momen inersia silinder dan bola
Jawab:
Rumus momen inersia silinder pejal:
I = ½ M R2 = ½ (2)(0,08)2 = 0,0064
Rumus momen inersia bola pejal:
I = 2/5 M R2 = 1/5 (4)(0,05)2 = (0,8)(0,0025) = 0,002
Perbandingan momen inersia silinder dan bola:
0,0064 : 0,002
3,2 : 1
You cannot copy content of this page
