Налуу хавтгайн асуултуудын жишээ

9 Contoh soal Bidang Miring

Материалыг судлах hukum Newton , хэвийн хүч Дан үрэлтийн хүч энэ сэдвээрх хэлэлцүүлгийг илүү сайн ойлгохын тулд.

1. Sebuah balok massa 5 kg dilepas pada bidang miring licin seperti pada gambar! (g = 10 m.s ^-2 dan tg 37 ^o = 3/4). Percepatan balok adalah …

А. 4,5 мс^-2

B. 6,0 мс^-2

C. 7,5 мс^-2

D. 8,0 мс^-2

E. 10,0 мс^-2

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:

м = 5 кг, г = 10 м/с²

w = m g = (5)(10) = 50 N

panjang sisi bawah = 4

panjang sisi tegak = 3

Karena sisi bawah = 4 dan sisi tegak = 3 maka sisi miring = 5. Anda dapat membuktikan dengan rumus Pythagoras.

Асуулт: блокийн хурдатгал (a)?

Хариулт:

Gaya yang menyebabkan balok bergerak adalah w_x. Bidang miring licin sehingga tidak ada gaya gesek.

w_x = w sin θ = (w)(sisi tegak / sisi miring)

w_x = (50)(3/5)

w_x = 30 Ньютон

Besar percepatan (a) balok ?

ΣF = ma

w_x = ма

30 = (5) а

а = 30 / 5

a = 6 м/с²

Зөв хариулт нь Б.

2. Perhatikan gambar! Sebuah balok mula-mula diam, lalu ditarik dengan gaya F ke atas sejajar dengan bidang miring. Massa balok 8 kg, koefisien gesekan µ_s = 0,5 dan θ = 45^o. Agar balok tepat akan bergerak ke atas, gaya F harus sebesar….

А. 40 Н

Б. 60 Н

C. 60√2 N

D. 80 N

E. 80√2 N

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байна :

Koefisien gesekan statis (µ_s) = 0,5

Өнцөг (θ) = 45^o

Таталцлын хүчнээс үүдэлтэй хурдатгал (g) = 10 м/с²

Massa balok (m) = 8 kilogram

Блокны жин (w) = мг = (8 кг)(10 м/с)²) = 80 кг м/с² = 80 Ньютон

Асуусан : Besar gaya F agar balok tepat akan bergerak ke atas

Жаваб :

Balok tepat akan bergerak ke atas jika F ≥ w_x + f_s. 

Komponen gaya berat yang sejajar bidang miring :

w_x = w sin θ = (80)(45 нүгэл) = (80)(0,5√2) = 40√2

Komponen gaya berat yang tegak lurus bidang miring :

w_y = w cos θ = (80)(cos 45) = (80)(0,5√2) = 40√2

Хэвийн хүч :

N = w_y = 40√2

Статик үрэлтийн хүч :

f_s = µ_s N = (0,5)(40√2) = 20√2

Besar gaya F agar balok tepat akan bergerak ke atas :

F ≥ w_x + f_s

F ≥ 40√2 + 20√2

F ≥ 60√2 Ньютон

Зөв хариулт нь C.

3. Бalok yang bermassa 8 kg terletak di atas bidang miring kasar seperti gambar berikut. Gaya luar minimal yang dibutuhkan untuk menahan balok agar tidak meluncur ke bawah adalah… (sin 37^o = 0,6, cos 37^o = 0,8, g = 10 мс^-2, µ_k = 0,1)

А. 6,4 Н

Б. 4,6 Н

C. 48,5 N

D. 54,4 N

Зүүн 68,8 Н

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байна :

Блокны масс (м) = 8 кг

Таталцлын хүчнээс үүдэлтэй хурдатгал (g) = 10 м/с²

Блокийн жин (w) = mg = (8)(10) = 80 Ньютон

Нүгэл 37^o = 0,6

Кос 37^o = 0,8

Koefisien gesek kinetis (µ_k) = 0,1

N = w_y = w cos 37^o = (80)(0,8) = 64 Ньютон

Асуусан : Gaya (F) luar minimal penahan balok agar balok tidak meluncur ke bawah

Жаваб :

Balok tidak meluncur ke bawah jika F = w_x

Komponen gaya berat yang sejajar bidang miring :

w_x = w sin θ = (80)(нүгэл 37) = (80)(0,6) = 48

f_k = µ_k N = (0,1)(64) = 6,4

Besar gaya F minimal agar balok tidak meluncur ke bawah :

F + f_k - w_x = 0

F = w_x - f_k = 48 – 6,4 = 41,6 Ньютон

4. Sebuah benda bermassa 5,0 kg ditarik dengan tali ke atas bidang miring yang kasar oleh sebuah gaya 71 N (g = 10 m.s^-2, нүгэл 37^o = 0,6, cos 37^o = 0,8). Jika koefisien gesekan antara benda dan bidang adalah 0,4, percepatan yang dialami benda adalah…

А. 0,5 мс^-2

B. 2 мс^-2

C. 2,5 мс^-2

D. 3 мс^-2

E. 5 мс^-2

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байна :

Объектын масс (м) = 5 кг

4. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 67 No.5

Sebuah benda bermassa 5,0 kg ditarik dengan tali ke atas bidang miring yang kasar oleh sebuah gaya 71 N (g = 10 m.s^-2, нүгэл 37^o = 0,6, cos 37^o = 0,8). Jika koefisien gesekan antara benda dan bidang adalah 0,4, percepatan yang dialami benda adalah…

А. 0,5 мс^-2

B. 2 мс^-2

C. 2,5 мс^-2

D. 3 мс^-2

E. 5 мс^-2

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байна :

Объектын масс (м) = 5 кг

Таталцлын хүчнээс үүдэлтэй хурдатгал (g) = 10 м/с²

Berat benda (w) = m g = (5)(10) = 50 Newton

Gaya F = 71 Newton

Нүгэл 37^o = 0,6

Кос 37^o = 0,8

Koefisien gesekan = 0,4

Асуусан : Percepatan benda (a)

Жаваб :

Resultan Gaya

Terlebih dahulu hitung resultan gaya yang bekerja pada benda.

Komponen gaya berat yang sejajar bidang miring :

w_x = w sin θ = (50)(нүгэл 37) = (50)(0,6) = 30

Komponen gaya berat yang tegak lurus bidang miring :

w_y = w cos θ = (50)(cos 37) = (50)(0,8) = 40

Хэвийн хүч :

N = w_y = 40

Кинетик үрэлтийн хүч :

f_k = µ_k N = (0,4)(40) = 16

Resultan gaya yang bekerja pada bidang miring :

∑F = F – w_x - f_k = 71 – 30 – 16 = 25 Ньютон

Percepatan benda

Percepatan benda dihitung menggunakan rumus hukum II Newton :

a = ∑F / m = 25 / 5 = 5 м/с²

Зөв хариулт нь Е.

5.
Perhatikan gambar! Sebuah balok mula-mula diam, lalu ditarik dengan gaya F ke atas sejajar dengan bidang miring. Massa balok 8 kg, koefisien gesekan µ_s = 0,5 dan θ = 45^o. Agar balok tepat akan bergerak ke atas, gaya F harus sebesar….

А. 40 Н
Б. 60 Н
C. 60√2 N
D. 80 N
E. 80√2 N

Хэлэлцүүлэг
Энэ нь мэдэгдэж байна :
Коэффициент gesekan statis (µ_s) = 0,5
Өнцөг (θ) = 45^o
Таталцлын хүчнээс үүдэлтэй хурдатгал (g) = 10 м/с²
Massa balok (m) = 8 kilogram
Блокны жин (w) = мг = (8 кг)(10 м/с)²) = 80 кг м/с² = 80 Ньютон
Асуусан : Besar gaya F agar balok tepat akan bergerak ke atas
Жаваб :

Balok tepat akan bergerak ke atas jika F ≥ w_x + f_s.
Komponen gaya berat yang sejajar bidang miring :
w_x = w sin θ = (80)(45 нүгэл) = (80)(0,5√2) = 40√2
Komponen gaya berat yang tegak lurus bidang miring :
w_y = w cos θ = (80)(cos 45) = (80)(0,5√2) = 40√2
Хэвийн хүч :
N = w_y = 40√2
Статик үрэлтийн хүч :
f_s = µ_s N = (0,5)(40√2) = 20√2
Besar gaya F agar balok tepat akan bergerak ke atas :
F ≥ w_x + f_s
F ≥ 40√2 + 20√2
F ≥ 60√2 Ньютон
Зөв хариулт нь C.

6.
Balok yang bermassa 8 kg terletak di atas bidang miring kasar seperti gambar berikut. Gaya luar minimal yang dibutuhkan untuk menahan balok agar tidak meluncur ke bawah adalah… (sin 37^o = 0,6, cos 37^o = 0,8, g = 10 мс^-2, µ_k = 0,1)

А. 6,4 Н
Б. 4,6 Н
C. 48,5 N
D. 54,4 N
Зүүн 68,8 Н

Хэлэлцүүлэг
Энэ нь мэдэгдэж байна :
Блокны масс (м) = 8 кг
Таталцлын хүчнээс үүдэлтэй хурдатгал (g) = 10 м/с²
Блокийн жин (w) = mg = (8)(10) = 80 Ньютон
Нүгэл 37^o = 0,6
Кос 37^o = 0,8
Koefisien gesek kinetis (µ_k) = 0,1
Асуусан : Gaya (F) luar minimal penahan balok agar balok tidak meluncur ke bawah
Жаваб :
Balok tidak meluncur ke bawah jika F = w_x
Komponen gaya berat yang sejajar bidang miring :
w_x = w sin θ = (80)(нүгэл 37) = (80)(0,6) = 48
f_k = µ_k N = (0,1)(64) = 6,4
Besar gaya F minimal agar balok tidak meluncur ke bawah :
F + f_k - w_x = 0
F = w_x - f_k = 48 – 6,4 = 41,6 Ньютон

7.
Sebuah benda bermassa 5,0 kg ditarik dengan tali ke atas bidang miring yang kasar oleh sebuah gaya 71 N (g = 10 m.s^-2, нүгэл 37^o = 0,6, cos 37^o = 0,8). Jika koefisien gesekan antara benda dan bidang adalah 0,4, percepatan yang dialami benda adalah…
А. 0,5 мс^-2
B. 2 мс^-2
C. 2,5 мс^-2
D. 3 мс^-2
E. 5 мс^-2
Хэлэлцүүлэг
Энэ нь мэдэгдэж байна :
Объектын масс (м) = 5 кг
Таталцлын хүчнээс үүдэлтэй хурдатгал (g) = 10 м/с²
Berat benda (w) = m g = (5)(10) = 50 Newton
Gaya F = 71 Newton
Нүгэл 37^o = 0,6
Кос 37^o = 0,8
Koefisien gesekan = 0,4
Асуусан : Percepatan benda (a)
Жаваб :
Resultan Gaya
Terlebih dahulu hitung resultan gaya yang bekerja pada benda.
Komponen gaya berat yang sejajar bidang miring :
w_x = w sin θ = (50)(нүгэл 37) = (50)(0,6) = 30
Komponen gaya berat yang tegak lurus bidang miring :
w_y = w cos θ = (50)(cos 37) = (50)(0,8) = 40
Хэвийн хүч :
N = w_y = 40
Кинетик үрэлтийн хүч :
f_k = µ_k N = (0,4)(40) = 16
Resultan gaya yang bekerja pada bidang miring :
∑F = F – w_x - f_k = 71 – 30 – 16 = 25 Ньютон
Percepatan benda
Percepatan benda dihitung menggunakan rumus hukum II Newton :
a = ∑F / m = 25 / 5 = 5 м/с²
Зөв хариулт нь Е.

8. Perhatikan gambar! Sebuah balok mula-mula diam, lalu ditarik dengan gaya F ke atas sejajar dengan bidang miring. Massa balok 2 kg, koefisien gesekan statis = 0,3 dan sudut = 45^o. Agar balok tepat akan bergerak ke atas, gaya F harus sebesar… g = 10 m/s²

Хэлэлцүүлэг
Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:
м = 2 кг, г = 10 м/с²,  = 45^o, μ_s = 0,3
Ditanya : Agar balok tepat bergerak ke atas, berapa besar gaya F ?
Хариулт:

Keterangan : F = gaya tarik, w = gaya berat, w_x = komponen berat balok yang sejajar permukaan bidang miring, w_y = komponen berat balok yang tegak lurus permukaan bidang miring, N = gaya normal, f_s = gaya gesek statis.

Pada soal diketahui koefisien gesek statis, ini berarti permukaan bidang miring kasar sehingga terdapat gaya gesek yang menghambat gerakan balok.
Agar balok tepat akan bergerak ke atas maka gaya F harus sama dengan w_x +f_s. Benda bergerak ke atas ketika F lebih besar daripada w_x +f_s.

w = mg = (2)(10) = 20 Ньютон
w_x = w sin 45^o = (20)(½ √2) = 10√2 Newton
w_y = w cos 45^o = (20)(½√2) = 10√2 Newton
N = w_y = 10√2
f_s = μ_s N = (0,3)(10√2) = 3√2 Newton

Agar balok tepat akan bergerak ke atas maka :
F = w_x +f_s = 10√2 + 3√2= 13√2 Newton
Зөв хариулт нь C.

9. Benda bermassa 2 kg terletak pada bidang miring seperti tampak pada gambar di bawah ini. Jika koefisien gesekan statis antara balok dan bidang miring adalah 0,2√3 dan g = 10 мс^-2, maka resultan gaya yang menggerakan benda adalah…

Хэлэлцүүлэг
Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:
м = 2 кг, г = 10 м/с²,  = 30^o, μ_s = 0,2√3
Ditanya : Resultan gaya yang menggerakan benda ?

Хариулт:

Gaya gesek selalu menghambat gerakan benda karenanya arah gaya gesek digambarkan berlawanan dengan arah gerak benda. Benda diperkirakan bergerak ke bawah sehingga gaya gesek digambarkan ke atas. Benda diperkirakan bergerak ke bawah karena tidak ada gaya yang menariknya ke atas.
w = mg = (2)(10) = 20 Ньютон
w_x = w sin 30^o = (20)( ½ ) = 10 Newton
w_y = w cos 30^o = (20)( ½ √3) = 10√3 Newton
N = w_y = 10√3 Ньютон
f_s = μ_s N = (0,2√3)(10√3) = (2)(3) = 6 Newton
Resultan gaya yang menggerakan benda adalah :
F = w_x - f_s = 10 – 6 = 4 Ньютон
w_x lebih besar daripada f_s sehingga benda bergerak ke bawah, searah dengan w_x.
Зөв хариулт нь А.

Асуултын эх сурвалж:

Ахлах сургууль/Мэргэжлийн ахлах сургуулийн физикийн улсын шалгалтын асуултууд