Newtonin lain esimerkkikysymykset

20 Contoh soal Hukum Newton

Newtonin ensimmäinen laki

1. Jika resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol, maka …

(1) benda tidak akan dipercepat

(2) benda selalu diam

(3) perubahan kecepatan benda nol

(4) benda tidak mungkin bergerak lurus beraturan

Yang benar adalah …

A. (1), (2) ja (3)

B. Vain kohdat (1) ja (3)

C. Vain kohdat (2) ja (4)

Vain D. (4)

E. (1), (2), (3) ja (4)

Keskustelu

Jawaban yang benar adalah :

(1) Benda tidak akan dipercepat

Resultan gaya menyebabkan benda mengalami percepatan. Jika resultan gaya nol maka benda tidak dipercepat.

(2) Benda selalu diam

Hukum I Newton menyatakan bahwa jika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan nol maka benda yang sedang diam akan tetap diam dan benda yang sedang bergerak dengan kecepatan konstan (gerak lurus beraturan) akan tetap bergerak dengan kecepatan konstan.

(3) Perubahan kecepatan benda nol

Perubahan kecepatan = percepatan. Perubahan kecepatan benda nol artinya percepatan benda nol. Jika percepatan nol maka resultan gaya yang bekerja pada benda bernilai nol.

Oikea vastaus on A.

Benda di dalam Lift

2. Sewaktu berada di dalam lift yang diam, berat Sandi adalah 500 N. Percepatan gravitasi = 10 m s^-2 . Sewaktu lift dipercepat, tegangan tali menjadi 750 N. Dengan demikian percepatan lift adalah…

A. 5,0 ms^-2

B. 7,5 ms^-2

C. 10,0 ms^-2

D. 12,5 ms^-2

E. 15,0 ms^-2

Keskustelu

Tiedetään, että:

Berat sandi (w) = 500 Newton = 500 kg m s^-2 (lift diam)

Percepatan gravitasi (g) = 10 m s^-2

Massa Sandi (m) = 500 / 10 = 50 kg

Tegangan tali (T) = 750 N (lift dipercepat)

Massa lift diabaikan.

Kysytty: Percepatan lift

Vastaus:

Lift diam, tidak ada percepatan (a = 0). Gaya yang arahnya ke atas bertanda positif, gaya yang arahnya ke bawah bertanda negatif.

ΣF = ma

T – w = 0

T = w

T = 500 Newtonia

Jika lift dipercepat ke bawah maka gaya tegangan tali menjadi lebih kecil dari 500 Newton. Sebaliknya apabila lift dipercepat ke atas maka gaya tegangan tali menjadi lebih besar dari 500 Newton.

Gaya tegangan tali menjadi 750 N karenanya lift dipercepat ke atas. Gaya yang searah dengan gerakan lift bertanda positif, gaya yang berlawanan arah dengan gerakan lift bertanda negatif.

T – w = ma

750 – 500 = 50 a

250 = 50 a

a = 250 / 50

a = 5,0 ms^-2

Oikea vastaus on A.

3. Seseorang dengan massa 60 kg berada dalam lift yang sedang bergerak ke bawah dengan percepatan 3 m.s^-2. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m.s^-2, maka besar gaya normal yang dikerjakan lantai lift terhadap orang tersebut adalah….

A. 180 N

B. 200 N

C. 340 N

D. 420 N

E. 600 N

Keskustelu

Tiedetään, että:

Massa (m) = 60 kg

Percepatan orang dan lift (a) = 3 m/s²

Painovoimakiihtyvyys (g) = 10 m/s²

Gaya berat (w) = m g = (60)(10) = 600 Newton

Kysytty: gaya normal (N)

Vastaus:

Terdapat dua gaya yang bekerja pada orang di dalam lift yakni gaya berat (w) dan gaya normal yang dikerjakan lantai lift pada orang (N). Terdapat tiga besaran vektor yakni gaya berat, gaya normal dan percepatan lift, di mana gaya berat berarah ke bawah, gaya normal berarah ke atas, percepatan lift berarah ke bawah. Besaran vektor yang berarah ke bawah dipilih bertanda positif dan besaran vektor berarah ke atas dipilih bertanda negatif.

ΣF = ma

w – N = (60)(3)

600 – N = 180

N = 600–180

N = 420 Newtonia

Oikea vastaus on D.

4. Reza bermassa 40 kg berada di dalam lift yang sedang bergerak ke atas. Jika gaya lantai lift terhadap kaki Reza 520 N dan percepatan gravitasi 10 m.s^-2, maka percepatan lift tersebut adalah….

A. 1,0 ms^-2

B. 1,5 ms^-2

C. 2,0 ms^-2

D. 2,5 ms^-2

E. 3,0 ms^-2

Keskustelu

Tiedetään, että:

Massa (m) = 40 kg

Gaya normal (N) = 520 N

Painovoimakiihtyvyys (g) = 10 m/s²

Gaya berat (w) = m g = (40)(10) = 400 N

Kysytty: Percepatan lift

Vastaus:

ΣF = ma

400 – 520 = (40)(a)

-120 = (40)(a)

a = -120/40

a = -3 m/s²

Percepatan lift adalah 3 m/s². Tanda negatif artinya lift bergerak ke atas.

Oikea vastaus on E.

5. Seorang dengan massa 60 kg berada dalam lift yang sedang bergerak ke bawah dengan percepatan 3 ms^-2. Berapakah desakan kaki orang pada lantai lift?

Keskustelu

Tiedetään, että:

Massa orang (m) = 60 kg

Berat orang (w) = m g = (60 kg)(10 m/s²) = 600 kg m/s² = 600 Newtonia

Percepatan lift (a) = 3 m/s², ke bawah.

Kysytty: Berapa desakan kaki orang pada lantai lift ?

Vastaus:

Lift bergerak ke bawah dengan percepatan (a) 3 m/s². Gaya yang searah dengan gerakan lift bertanda positif, gaya yang berlawanan arah dengan gerakan lift bertanda negatif.

w – N = ma

N = w – ma

N = 600 – (60)(3)

N = 600–180

N = 420 Newtonia

Ini adalah gaya normal yang dikerjakan oleh lantai lift pada orang tersebut. Orang itu diam di atas lift sehingga besar gaya normal sama dengan berat semu orang itu. Berat semu sama dengan desakan kaki orang itu pada lantai.

Sistem Beban Tali Katrol

6. Dua benda A dan B masing-masing bermassa 6 kg dan 2 kg diikat dengan tali melalui sebuah katrol seperti gambar. Jika gesekan tali dan katrol diabaikan dan g = 10 m s^-2, maka besar tegangan talinya adalah ….

A. 20 N

B. 24 N

C. 27 N

D. 30 N

E. 50 N

Keskustelu

Tiedetään, että:

m_A = 6 kg, m²_B = 2 kg, g = 10 m/s²

w_A = m_A g = (6 kg)(10 m/s²) = 60 kg m/s²

w_B = m_B g = (2 kg)(10 m/s²) = 20 kg m/s²

Kysymys: Mikä on köyden kiristysvoima (T)?

Vastaus:

w_A > w_B karenanya sistem bergerak berlawanan arah putaran jarum jam (m_A siirry alas, m_B siirry ylös).

Kiihtyvyys

ΣF = ma

w_A - w_B = (m_A +m_B) ja

60 – 20 = (6 + 2) a

40 = (8) a

a = 40 / 8 = 5 m/s²

Köyden kireys 

m_A siirry alas

w_A - T_A = m_A a

60 – T_A = (6)(5)

60 – T_A = 30

T_A = 60 - 30

T₂ = 30 Newtonia

m_B siirry ylös

T_B - w_B = m_B a

T_B – 20 = (2)(5)

T_B - 20 = 10

T_B = 10 + 20

T₁ = 30 Newtonia

Narun kireys (T) = 30 Newtonia.

Oikea vastaus on D.

7. Perhatikan gambar di samping! Gesekan tali dan katrol diabaikan. Jika massa A = 5 kg, g = 10 m s^-2 dan A bergerak ke bawah dengan percepatan 2,5 m.s^-2, maka berapakah massa B ?

A.  0,5 kg

B.  1 kg

C.  1,5 kg

D.  2 kg

E.  3 kg

Keskustelu

Tiedetään, että:

Massa A (m_A) = 5 kg

Painovoimakiihtyvyys (g) = 10 m/s²

Percepatan A atau percepatan sistem (a) = 2,5 m/s²

Berat A (w_A) = (m_A)(g) = (5)(10) = 50 Newtonia

Ditanya : berapa massa B (m_B)?

Vastaus:

Balok A bergerak ke bawah karenanya berat A (w_A) lebih besar daripada berat B (w_B).

Sovella Newtonin toista lakia:

ΣF = ma

w_A - w_B = (m_A +m_B) ja

50 – (m_B)(10) = (5 + m_B) (2,5)

50 - 10 m_B = 12,5 + 2,5 metriä_B

50 – 12,5 = 2,5 metriä_B + 10 m_B

37,5 12,5 = XNUMX XNUMX m_B

m_B = 3 kg

Oikea vastaus on E.

8. Dua benda bermassa 2 kg dan 3 kg diikat tali kemudian ditautkan pada katrol yang massanya diabaikan seperti gambar.

Bila besar percepatan gravitasi = 10 m s^-2, gaya tegangan tali yang dialami sistem adalah….

A. 20 N

B. 24 N

C. 27 N

D. 30 N

E. 50 N

Keskustelu

Tiedetään, että:

m₁ = 2 kg, m²₂ = 3 kg, g = 10 m/s²

w₁ = (m₁)(g) = (2 kg)(10 m/s²) = 20 kg m/s² tai 20 Newtonia

w₂ = (m₂)(g) = (3 kg)(10 m/s²) = 30 kg m/s² tai 30 Newtonia

Kysymys: Mikä on köyden kiristysvoima (T)?

Vastaus:

w₂ > w₁ siksi järjestelmä liikkuu myötäpäivään (m₂ siirry alas, m₁ siirry ylös).

Kiihtyvyys

ΣF = ma

w₂ - w₁ = (m₁ +m₂) ja

30 – 20 = (2 + 3) a

10 = (5) a

a = 10 / 5 = 2 m/s².

Köyden kireys 

m₂ siirry alas

w₂ - T₂ = m₂ a

30 – T₂ = (3)(2)

30 – T₂ = 6

T₂ = 30 - 6

T₂ = 24 Newtonia

m₁ siirry ylös

T₁ - w₁ = m₁ a

T₁ – 20 = (2)(2)

T₁ - 20 = 4

T₁ = 20 + 4

T₁ = 24 Newtonia

Narun kireys (T) = 24 Newtonia.

Oikea vastaus on B.

9. Dua buah balok dihubungkan dengan katrol licin dan massa katrol diabaikan seperti pada gambar. Massa A = m_A, massa B = m_B dan balok B turun dengan percepatan a. Jika percepatan gravitasinya g, maka besar tegangan tali yang terjadi pada balok B adalah…

A. T = m_B.a

B. T = m_A (a – g)

C. T = m_A (g – a)

D. T = m_B (a – g)

E. T = m_B (g – a)

Keskustelu

Tasainen pinta on sileä, joten ei ole kitkavoimaa, joka estäisi lohkon A liikettä. Lohkojärjestelmää liikuttava voima on lohkon B paino.

Hitung percepatan sistem :

Hitung gaya tegangan tali (T) :

Tinjau gerakan salah satu benda, misalnya A. A bergerak ke kanan.

Gantikan m_A Pada yhtälö 1 dengan m_A Pada yhtälö 2.

Oikea vastaus on E.

10. Balok massanya 10 kg berada di atas lantai kasar kemudian ditarik oleh gaya F arah mendatar. Jika koefisien gesekan statis μ_s = 0,5 dan koefisien gesekan kinetik μ_k = 0,3. Tentukan besarnya gaya gesek pada saat balok tepat akan bergerak. (g = 10 m/s²)
Keskustelu
Balok tepat akan bergerak jika besar gaya tarik = besar gaya gesek statis maksimum. Gaya gesek statis bekerja pada benda (menghambat gerakan benda) ketika benda sudah sedang ditarik tetapi benda belum bergerak. Gaya gesek statis bernilai maksimum ketika benda tepat akan bergerak (benda belum bergerak, benda hampir bergerak). Sebaliknya gaya gesek kinetis bekerja pada benda (menghambat gerakan benda) ketika benda sudah sedang bergerak.
Tiedetään, että:
Ditanya : Gaya gesek statis maksimum (f_s)?
Vastaus:
Jika benda berada pada bidang datar seperti pada gambar, besar gaya normal = berat benda.
Gaya normal (N) = gaya berat (w) = 100 Newton
Rumus gaya gesek statis maksimum :
Koefisien gesek kinetis tidak digunakan dalam perhitungan.

11. Dua buah balok dihubungkan dengan seutas tali ringan di tarik oleh gaya horisontal F = 20 N (lihat gambar). Jika g = 10 ms^-2 dan koefisien gesekan kinetik antara balok dan permukaan adalah 0,1 tentukan besarnya percepatan balok tersebut…
Keskustelu
Tiedetään, että:
Ditanya : percepatan (a) balok ?
Vastaus:
12. Balok A bermassa 2 kg dan B bermassa 4 kg disusun seperti pada gambar. Bila koefisien gesekan lantai adalah 3 kali koefisien gesekan balok B, balok A tepat akan bergerak dengan percepatan 5 m s^-2. Maka perbandingan gaya gesekan antara balok A dan lantai dengan balok A dan B adalah… g = 10 m/s²
Keskustelu
Tiedetään, että:
Kysytty:
Perbandingan gaya gesek balok A dan lantai (f_{s A}) dengan gaya gesek balok A dan B (f_{s B})?
Vastaus:

13. Perhatikan gambar di samping! Massa balok masing-masing m₁ = 2 kg ja m²₂ = 3 kg ja väkipyörän massa jätetään huomiotta. Jos tason pinta on sileä ja g = 10 ms^-2, maka percepatan sistem adalah ….
A. 0,5 ms^-2
B. 2,0 ms^-2
C. 2,5 ms^-2
D. 4,0 ms^-2
E. 6,0 ms^-2
Keskustelu
Tiedetään, että:
m₁ = 2 kg, m²₂ = 3 kg, g = 10 m.s^-2
w₂ = m₂ g = (3)(10) = 30 kg m/s² tai 30 Newtonia
Ditanya : Percepatan sistem (a) ?
Vastaus:
14. Benda bermassa dan dihubungkan dengan tali melalui katrol licin seperti gambar. Jika m₁ = 2 kg,  m₂ = 3 kg dan g = 10 ms^-2, maka besar gaya tegangan tali T adalah…
A. 10,2 N
B. 13,3 N
C. 15,5 N
D. 18,3 N
E. 24,0 N
Keskustelu
Tiedetään, että:
m₁ = 2 kg,  m₂ = 3 kg, g = 10 ms^-2
w₁ = (2)(10) = 20 Newtonia
w₂ = (3)(10) = 30 Newtonia
Ditanya : besar gaya tegangan tali (T) ?
Vastaus:
w₂ = 30 Newton lebih besar dari w₁ = 20 Newton karenanya m₂ siirry alas, m₁ bergerak ke atas.
Newtonin toisen lain kaava:
Gaya tegangan tali ?
Sesuai dengan arah gerakan sistem atau arah percepatan sistem, arah gaya berat m₂ ke bawah, arah gaya tegangan tali pada m₂ ke atas :
w₂ - T₂ = m₂ a
30 – T₂ = (3)(2)
30 – T₂ = 6
T₂ = 30 - 6
T₂ = 24 Newtonia
Arah gaya berat m₁ ke bawah, arah gaya tegangan tali pada m₁ ke atas :
T₁ - w₁ = (m₁) (A)
T₁ – 20 = (2)(2)
T₁ - 20 = 4
T₁ = 4 + 20
T₁ = 24 Newtonia
Gaya tegangan tali (T) = T₁ = T.₂ = 24 Newtonia.

15. Dua balok yang masing-masing bermassa 4 kg, dihubungkan dengan tali dan katrol seperti pada gambar. Bidang permukaan dan katrol licin. Jika balok B ditarik dengan gaya mendatar 50 N, percepatan balok adalah… (g = 10 m/s²)
A. 1,25 m/s²
B. 7,5 m/s²
C. 10 m/s²
D. 12,5 m/s²
E. 15 m/s²
Keskustelu
Tiedetään, että:
m_A = 4 kg, m²_B = 4 kg, g = 10 m/s²
w_A = (m_A)(g) = 4)(10) = 40 Newton
F = 50 Newtonia
Ditanya : percepatan sistem ?
Vastaus:
Newtonin toisen lain kaava:
Percepatan kedua balok adalah 1,25 m/s². Arah gerakan kedua balok = arah gaya tarik F.

16. Perhatikan gambar di samping! Massa balok masing-masing m₁ = 6 kg ja m²₂ = 4 kg ja väkipyörän massa jätetään huomiotta. Jos tason pinta on sileä ja g = 10 ms^-2, maka kiihtyvyys sistem adalah….

A. 0,5 ms^-2
B. 2,0 ms^-2
C. 2,5 ms^-2
D. 4,0 ms^-2
E. 5,0 ms^-2

Keskustelu
Tiedetään, että:
m₁ = 6 kg, m²₂ = 4 kg, g = 10 m/s²
w₁ = m₁ g = (6 kg)(10 m/s²) = 60 kg m/s² tai 60 Newtonia
w₂ = m₂ g = (4 kg)(10 m/s²) = 40 kg m/s² tai 40 Newtonia
Kysytään: järjestelmän (a) kiihtyvyys?
Vastaus:

m₁berada di atas permukaan bidang datar licin tanpa gesekan sehingga sistem digerakkan oleh painovoima balok 2.
Terapkan Newtonin toinen laki :
∑F = mA
w₂ = (m₁ +m₂) ja
40 N = (6 kg + 4 kg) a
40 N = (10 kg) a
a = 40 10 N / XNUMX XNUMX kg
a = 4 m/s²
Oikea vastaus on D.

17. Dua balok yang masing-masing bermassa 2 kg, dihubungkan dengan tali dan katrol seperti pada gambar. Bidang permukaan dan katrol licin. Jika balok B ditarik dengan gaya mendatar 40 N, percepatan balok adalah… (g = 10 m/s²)

A. 5 m/s²
B. 7,5 m/s²
C. 10 m/s²
D. 12,5 m/s²
E. 15 m/s²

Keskustelu:
Tiedetään, että:
m_A = m_B = 2 kg, g = 10 m/s², F = 40 N
w_A = mg = (2)(10) = 20 N
Kysymys: kappaleen kiihtyvyys (a)?
Vastaus:
Permukaan balok licin karenanya gaya yang mempengaruhi gerakan balok hanya gaya F dan gaya berat balok A.
Sovella Newtonin toista lakia:
∑F = mA
F – w_A = (m_A +m_B) ja
40 – 20 = (2 + 2) a
20 = (4) a
a = 20 / 4
a = 5 m/s²
Oikea vastaus on A.

Bidang Miring

18. Balok bermassa 2 kg berada di atas bidang miring licin dengan sudut kemiringan = 30^o, sehingga balok bergerak dengan percepatan konstan. Jika g = 10 ms^-2, maka besar gaya yang menggerakan balok itu adalah…
A. 5 N
B. 6 N
C. 7 N
D. 8 N
E. 10 N
Keskustelu
Tiedetään, että:
m = 2 kg, g = 10 m/s², teta = 30^o
w = m g = (2)(10) = 20 kg m/s² = 20 N.
Ditanya : Gaya yang menggerakan balok ?
Vastaus:

Gaya yang menggerakan balok adalah w_x.
w_x = w sin teta
w_x = (20₀₀N)(sin 30₀^o)
w_x = (20 N)(0,5)
w_x = 10 N.
Gaya yang menggerakan balok adalah 10 Newton.
Oikea vastaus on E.

19. Dua buah balok dihubungkan dengan seutas tali ringan di tarik oleh gaya horisontal F = 24 N. g = 10 ms^-2 dan permukaan lantai licin. Besarnya percepatan balok tersebut dengan menggunakan hukum II Newton untuk masing-masing benda adalah …
Keskustelu
Tiedetään, että:
m₁ = 2 kg, m²₂ = 4 kg, F = 24 N
Ditanya : Besar percepatan balok (a) ?
Vastaus:
Besar percepatan balok adalah 4 m/s².

20. Sewaktu berada di dalam lift yang diam, berat Sandi adalah 500 N. Percepatan gravitasi = 10 m s^-2. Sewaktu lift dipercepat, tegangan tali menjadi 750 N. Dengan demikian percepatan lift adalah …
A. 5,0 ms^-2
B. 7,5 ms^-2
C. 10,0 ms^-2
D. 12,5 ms^-2
E. 15,0 ms^-2
Keskustelu
Tiedetään, että:
w = 500 N, g = 10 m/s², T = 750 N
Ditanya : percepatan lift (a) ?
Vastaus:
Massa sandi :
w = mg
500 = m (10)
m = 500/10
m = 50 XNUMX kg
Massa lift tidak diketahui jadi massa total lift dan isinya = massa sandi.
Menurut hukum I Newton, jika lift diam maka resultan gaya = 0.
Gaya tegangan tali (T) ketika lift diam = 500 N.
Ketika lift dipercepat, gaya tegangan tali (T) menjadi 750 N atau bertambah 250 N.

Percepatan lift adalah 5 m/s² dan arah percepatan = arah gerakan lift adalah ke atas.

Kysymyksen lähde:

Fysiikan kansalliset tenttikysymykset lukiolle/ammatilliseen lukioon