Contoh soal hukum 2 Newton

8 Contoh Soal Hukum II Newton

1. Benda bermassa 1 kg bergerak dengan percepatan konstan 5 m/s². Berapa besar resultan gaya yang menggerakan benda tersebut ?
Pembahasan
Diketahui :
Massa benda (m) = 1 kg
Percepatan (a) = 5 m/s²
Ditanya : resultan gaya yang menggerakan benda
Jawab :
Hukum II Newton menyatakan bahwa jika terdapat resultan gaya yang bekerja pada suatu benda maka benda akan mengalami percepatan, di mana besar percepatan berbanding lurus dengan besar resultan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda. Arah percepatan benda sama dengan arah resultan gaya. Secara matematis :
Keterangan rumus :
Sigma F = resultan gaya alias gaya total (satuan internasionalnya adalah kg m/s² alias Newton)
m = massa benda (satuan internasionalnya adalah kilogram, disingkat kg)
a = percepatan (satuan internasionalnya adalah meter per sekon kuadrat, disingkat m/s²)
Jadi resultan gaya yang menggerakan benda adalah :
2. Massa balok = 1 kg, F = 2 Newton. Besar dan arah percepatan balok adalah…
Pembahasan
Diketahui :
Massa balok (m) = 1 kg
Gaya (F) = 2 Newton
Ditanya : besar dan arah percepatan balok (a)
Jawab :
Arah percepatan balok = arah gaya F

3. Massa balok = 2 kg, F₁ = 5 Newton, F₂ = 3 Newton. Besar dan arah percepatan balok adalah…
Pembahasan
Diketahui :
Massa balok (m) = 2 kg
F₁ = 5 Newton
F₂ = 3 Newton
Ditanya : besar dan arah percepatan balok (a)
Jawab :
4. Massa balok = 2 kg, F₁ = 10 Newton, F₂ = 1 Newton. Besar dan arah percepatan balok adalah…
Pembahasan
Diketahui :
Massa balok (m) = 2 kg
F₂ = 1 Newton
F₁ = 10 Newton
F_1x = F₁ cos 60^o = (10)(0,5) = 5 Newton
Ditanya : besar dan arah percepatan balok (a)
Jawab :
Arah percepatan balok = arah resultan gaya = arah F_1x

5. F₁ = 10 Newton, F₂ = 1 Newton, m₁ = 1 kg, m₂ = 2 kg. Besar dan arah percepatan balok adalah…

Pembahasan
Diketahui :
Massa balok 1 (m₁) = 1 kg
Massa balok 2 (m₂) = 2 kg
F₁ = 10 Newton
F₂ = 1 Newton
Ditanya : besar dan arah percepatan balok (a)
Jawab :

Arah percepatan balok = arah resultan gaya = arah F₁

[English : Newton’s second law of motion – problems and solution]

6. Beberapa gaya bekerja pada benda yang massanya 5 kg seperti gambar. Jika gaya gesekan antara benda dengan papan nol, maka percepatan yang dialami benda adalah . . ..

A. 1 m/s²
B. 4 m/s²
C. 5 m/s²
D. 9 m/s²

Pembahasan

Diketahui :
Gaya 1 (F₁) = 15 Newton (arah ke kiri)
Gaya 2 (F₂) = 10 Newton (arah ke kiri)
Gaya 3 (F₃) = 20 Newton (arah ke kanan)
Massa benda (m) = 5 kilogram
Ditanya : Percepatan yang dialami benda (a)
Jawab :

Resultan gaya :
∑F = F₁ + F₂ – F₃
∑F = 15 + 10 – 20
∑F = 25 – 20
∑F = 5 Newton
∑F = 5 kg m/s²
Arah resultan gaya sama dengan arah gaya 1 dan arah gaya 2 yakni ke kiri.
Rumus hukum II Newton :
∑F = m a
5 kg m/s² = (5 kg) a
5 m/s² = (5) a
a = (5 m/s²) / 5
a = 1 m/s²
Besar percepatan benda adalah 1 m/s². Arah percepatan benda = arah gerak benda = arah resultan gaya = ke kiri
Jawaban yang benar adalah A.

7.

Perhatikan gambar gaya-gaya yang bekerja pada benda berikut! Jika massa benda tersebut 2 kg, percepatan yang akan terjadi pada benda adalah ….

A. 12,5 m/s²
B. 7,5 m/s²
C. 5,0 m/s²
D. 2,5 m/s²

Pembahasan
Diketahui :
Gaya 1 (F₁) = 10 Newton (arah ke kiri)
Gaya 2 (F₂) = 10 Newton (arah ke kanan)
Gaya 3 (F₃) = 5 Newton (arah ke kanan)
Massa benda (m) = 2 kilogram
Ditanya : Percepatan yang dialami benda (a)
Jawab :
Resultan gaya :
∑F = F₂ + F₃ – F₁
∑F = 10 + 5 – 10
∑F = 15 – 10
∑F = 5 Newton
∑F = 5 kg m/s²
Arah resultan gaya sama dengan arah gaya 2 dan arah gaya 3 yakni ke kanan.
Rumus hukum II Newton :
∑F = m a
5 kg m/s² = (2 kg) a
5 m/s² = (2) a
a = (5 m/s²) / 2
a = 2,5 m/s²
Besar percepatan benda adalah 2 m/s². Arah percepatan benda = arah gerak benda = arah resultan gaya = ke kanan
Jawaban yang benar adalah D.

8. Beberapa gaya bekerja pada benda B seperti gambar.
Bila massa benda B = 4 kg, percepatan yang dialami B adalah….
A. 2,5 m/s²
B. 4,0 m/s²
C. 5,0 m/s²
D. 9,0 m/s²
Pembahasan
Diketahui :
Gaya 1 (F₁) = 20 Newton (arah ke kanan)
Gaya 2 (F₂) = 6 Newton (arah ke kanan)
Gaya 3 (F₃) = 10 Newton (arah ke kiri)
Massa benda (m) = 4 kilogram
Ditanya : Percepatan yang dialami B (a)
Jawab :
Resultan gaya :
∑F = F₁ + F₂ – F₃
∑F = 20 + 6 – 10
∑F = 26 – 10
∑F = 16 Newton
∑F = 16 kg m/s²
Arah resultan gaya sama dengan arah gaya 1 dan arah gaya 1 yakni ke kanan.
Rumus hukum II Newton :
∑F = m a
16 kg m/s² = (4 kg) a
16 m/s² = (4) a
a = (16 m/s²) / 4
a = 4 m/s²
Besar percepatan benda adalah 4 m/s². Arah percepatan benda = arah gerak benda = arah resultan gaya = ke kanan
Jawaban yang benar adalah B.