Hukum Newton, gaya, massa, percepatan – Soal dan jawaban UN Fisika SMP/MTs

1. Soal UN IPA SMP 2012/2013 SP 29 No.5

Jika massa benda sama, maka benda yang mempunyai percepatan yang terbesar adalah…
Pembahasan

Hukum II Newton menyatakan bahwa besar percepatan yang dialami sebuah benda sebanding dengan besar gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda tersebut. Arah percepatan atau arah gerakan benda sebanding dengan arah resultan gaya yang bekerja pada benda.
Rumusan matematis hukum II Newton : a = F / m
Percepatan sebanding dengan gaya karenanya benda yang mempunyai percepatan terbesar adalah benda yang padanya bekerja resultan gaya terbesar.
Gaya merupakan besaran vektor karenanya penjumlahan gaya disesuaikan dengan aturan penjumlahan besaran vektor. Jika gaya-gaya segaris kerja maka gaya yang searah ditambahkan dan gaya yang berlawanan arah dikurangkan.
A –> Resultan gaya = 5 + 2 + 3 = 10 Newton (arah gaya ke kanan)
B –> Resultan gaya = 3 + 5 – 2 = 6 Newton (arah gaya ke kanan)
C –> Resultan gaya = 5 – 12 – 3 = -10 Newton (arah gaya ke kiri)
D –> Resultan gaya = 3 – 5 – 12 = -14 Newton (arah gaya ke kiri).
Tanda positif dan negatif hanya menjelaskan arah resultan gaya. Resultan gaya bertanda positif artinya arah resultan gaya ke kanan (benda bergerak ke kanan) dan resultan gaya bertanda negatif artinya arah resultan gaya ke kiri (benda bergerak ke kiri).
Jawaban yang benar adalah D.

2. Soal UN IPA SMP 2012/2013 SP 40 No.5

Jika benda-benda berikut mempunyai massa yang sama, maka gambar manakah yang mempunyai percepatan paling kecil ?

Pembahasan
Massa benda sama karenanya percepatan terkecil dimiliki oleh benda yang padanya bekerja resultan gaya terkecil.
A –> Resultan gaya = 8 + 15 – 10 = 13 Newton (arah gaya ke kanan)
B –> Resultan gaya = 10 + 8 – 5 = 13 Newton (arah gaya ke kanan)
C –> Resultan gaya = 2 + 5 – 3 = 4 Newton (arah gaya ke kanan)
D –> Resultan gaya = 8 + 4 – 5 = 7 Newton (arah gaya ke kanan)
Jawaban yang benar adalah C.

3. Soal UN IPA SMP 2012/2013 SP 47 No.5
Empat benda bermassa sama dikenai beberapa gaya sekaligus seperti pada gambar berikut. Benda manakah yang memperoleh percepatan paling kecil ?
Pembahasan
Massa benda sama karenanya percepatan terkecil dimiliki oleh benda yang padanya bekerja resultan gaya terkecil.
A –> Resultan gaya = 35 + 30 – 25 = 40 Newton (arah gaya ke kanan)
B –> Resultan gaya = 15 + 25 – 45 = -5 Newton (arah gaya ke kiri)
C –> Resultan gaya = 55 – 30 – 40 = -15 Newton (arah gaya ke kiri)
D –> Resultan gaya = 50 + 10 – 40 = 20 Newton (arah gaya ke kanan)
Jawaban yang benar adalah B.