Menyelesaikan masalah dalam hukum gerakan Newton – hukum gerakan kedua Newton
1. Sebuah objek 1 kg dipecutkan pada pemalar 5 m/s 2. Anggarkan daya bersih yang diperlukan untuk memecut objek itu.
Diketahui:
Jisim (m) = 1 kg
Pecutan (a) = 5 m/ s²
Dikehendaki : daya bersih (∑F)
Penyelesaian:
Kita menggunakan hukum kedua Newton untuk mendapatkan daya bersih.
∑ F = ma
∑ F = (1 kg)(5 m/s² ) = 5 kg m/s² = 5 Newton
[irp]
2. Jisim objek = 1 kg, daya bersih ∑F = 2 Newton. Tentukan magnitud dan arah pecutan objek itu….

Diketahui:
Jisim (m) = 1 kg
Daya bersih (∑F) = 2 Newton
Dikehendaki : Magnitud dan arah pecutan (a)
Penyelesaian:
a = ∑F / m
a = 2 / 1
a = 2 m/s 2
Arah pecutan = arah daya bersih (∑F)
[irp]
3. Jisim objek = 2 kg, F1 = 5 Newton, F2 = 3 Newton. Magnitud dan arah pecutan ialah…

Diketahui:
Jisim (m) = 2 kg
F 1 = 5 Newton
F 2 = 3 Newton
Dikehendaki: Magnitud dan arah pecutan (a)
Penyelesaian:
daya bersih:
∑ F = F1 – F2 = 5 – 3 = 2 Newton
Magnitud pecutan:
a = ∑F / m
a = 2 / 2
a = 1 m/s 2
Arah pecutan = arah daya bersih = arah F1
[irp]
4. Jisim objek = 2 kg, F1 = 10 Newton, F2 = 1 Newton. Magnitud dan arah pecutan ialah…

Diketahui:

Jisim (m) = 2 kg
F 2 = 1 Newton
F 1 = 10 Newton
F 1x = F 1 cos 60 o = (10)(0.5) = 5 Newton
Dikehendaki : Magnitud dan arah pecutan (a)
Penyelesaian:
Daya bersih:
∑ F = F 1x – F 2 = 5 – 1 = 4 Newton
Magnitud pecutan:
a = ∑F / m
a = 4 / 2
a = 2 m/s 2
Arah pecutan = arah daya bersih = arah F 1x
[irp]
5. F1 = 10 Newton, F2 = 1 Newton, m1 = 1 kg, m2 = 2 kg. Magnitud dan arah pecutan ialah…

Diketahui:
Jisim 1 (m1 ) = 1 kg
Jisim 2 (m2 ) = 2 kg
F 1 = 10 Newton
F 2 = 1 Newton
Dikehendaki : Magnitud dan arah pecutan (a)
Penyelesaian:
Daya bersih:
∑ F = F1 – F2 = 10 – 1 = 9 Newton
Magnitud pecutan:
a = ∑F / ( m1 + m2 )
a = 9 / (1 + 2)
a = 9 / 3
a = 3 m/s 2
Arah pecutan = arah daya bersih = arah F1
[irp]
6.
Sebuah bongkah 40 kg dipecutkan oleh daya 200 N. Pecutan bongkah itu ialah 3 m/ s² . Tentukan magnitud daya geseran yang dialami oleh bongkah itu.
A. 15 U
B. 40 U
C. 43 U
D. 80 U
Diketahui:
Jisim (m) = 40 kg
Daya (F) = 200 N
Pecutan (a) = 3 m/ s²
Dikehendaki: Daya geseran (F g )
Penyelesaian:
Persamaan hukum gerakan kedua Newton
∑ F = ma
∑ F = daya bersih, m = jisim, a = pecutan
Arah daya F ke kanan, arah daya geseran ke kiri (arah daya geseran adalah bertentangan dengan arah gerakan objek).
Pilih ke kanan sebagai positif dan ke kiri sebagai negatif.
∑ F = ma
F – F g = ma
200 – F g = (40)(3)
200 – F g = 120
Fg = 200 – 120
Fg = 80 Newton
Jawapan yang betul ialah D.
7. Blok A berjisim 100 gram diletakkan di atas blok B berjisim 300 gram, dan kemudian blok B ditolak dengan daya 5 N secara menegak ke atas. Tentukan daya normal yang dikenakan oleh blok B ke atas blok A.
A. 1 U
B. 1.25 U
C. 2 U
D. 3 U
Diketahui:
Daya (F) = 5 Newton
Jisim bongkah A (m A ) = 100 gram = 0.1 kg
Jisim bongkah B (m B ) = 300 gram = 0.3 kg
Pecutan graviti (g) = 10 m/ s²
Berat bongkah A (w A ) = (0.1 kg)(10 m/s² ) = 1 kg m/s² = 1 Newton
Berat blok B (w B ) = (0.3 kg)(10 m/s 2 ) = 3 kg m/s 2 = 3 Newton
Dikehendaki: Daya normal yang dikenakan oleh blok B ke blok A
Penyelesaian:
Terdapat beberapa daya yang bertindak pada kedua-dua blok, seperti yang ditunjukkan dalam rajah.
F = daya tolakan (bertindak pada blok B)
w A = berat blok A (bertindak ke atas blok A)
w B = berat blok B (bertindak ke atas blok B)
N A = daya normal yang dikenakan oleh blok B pada blok A (Bertindak pada blok A)
N A ' = daya normal yang dikenakan oleh blok A pada blok B (Bertindak pada blok B)
Gunakan hukum gerakan kedua Newton pada kedua-dua blok:
∑ F = ma
F – w A – w B + N A – N A ' = (m A + m B ) a
N A dan N A ' ialah daya tindakan-tindak balas yang mempunyai magnitud yang sama tetapi arahnya bertentangan jadi dihapuskan daripada persamaan.
F – w A – w B = (m A + m B ) a
5 – 1 – 3 = (0.1 + 0.3) satu
5 – 4 = (0.4) satu
1 = (0.4) satu
a = 1 / 0.4
a = 2.5 m/s 2
Gunakan hukum gerakan kedua Newton pada blok A:
∑ F = ma
N A – w A = m A a
N A – 1 = (0.1)(2.5)
NA – 1 = 0.25
NA = 1 + 0.25
NA = 1.25 Newton
Jawapan yang betul ialah B.
8. Sebuah objek dengan berat 4 N disokong oleh tali dan takal. Daya 2 N bertindak ke atas bongkah dan satu hujung tali ditarik oleh daya 9 N. Tentukan daya bersih yang bertindak ke atas objek X.
A. 3 N ke atas
B. 4 N ke bawah
C. 9 U ke atas
D. 9 N ke bawah
Diketahui:
Berat X (w X ) = 4 Newton
Daya tarikan (F x ) = 2 Newton
Daya tegangan (F T ) = 9 Newton
Dikehendaki: Daya bersih bertindak ke atas objek
Penyelesaian:
Daya-daya menegak ke atas yang bertindak ke atas objek
Daya tegangan mempunyai magnitud yang sama di semua bahagian tali. Jadi daya tegangan ialah 9 N.
Daya-daya menegak ke bawah yang bertindak ke atas objek
Terdapat dua daya yang bertindak pada objek X dan kedua-dua daya adalah secara menegak ke bawah, komponen mendatar bagi berat w x dan komponen mendatar bagi daya F x.
Daya bersih bertindak ke atas objek
F T – w X – F x = 9 – 4 – 2 = 9 – 6 = 3
Daya bersih yang bertindak pada objek X ialah 3 Newton, secara menegak ke atas.
Jawapan yang betul ialah A.
9. Sebuah objek pada mulanya diam di atas permukaan mendatar yang licin. Daya 16 N bertindak ke atas objek itu, jadi objek itu memecut pada kelajuan 2 m/s² . Jika objek yang sama diam di atas permukaan mendatar yang kasar, daya geseran yang bertindak ke atas objek itu ialah 2 N, maka tentukan pecutan objek itu jika daya yang sama iaitu 16 N bertindak ke atas objek itu.
A. 1.75 m/s 2
B. 1.50 m/s 2
C. 1.00 m/s 2
D. 0.88 m/s 2
Diketahui:
Daya (F) = 16 Newton = 16 kg m/ s²
Pecutan (a) = 2 m/ s²
Daya geseran (F fric ) = 2 Newton = 2 kg m/ s²
Dikehendaki: Pecutan objek?
Penyelesaian:
Permukaan mendatar yang licin (tiada daya geseran):
∑F = ma
F = ma
16 = (m) 2
m = 16/2
m = 8 kg
Jisim objek itu ialah 8 kilogram.
Permukaan mendatar kasar (terdapat daya geseran):
∑F = ma
F – F fric = ma
16 – 2 = 8 satu
14 = 8
a = 14 / 8
a = 1.75 m/s 2
Pecutan objek ialah 1.75 m/ s².
Jawapan yang betul ialah A.
10. Tom dan Andrew menolak sebuah objek di atas lantai yang licin. Tom menolak objek itu dengan daya 5.70 N. Jika jisim objek itu ialah 2.00 kg dan pecutan yang dialami oleh objek itu ialah 2.00 ms -2 , maka tentukan magnitud dan arah daya yang bertindak oleh Tom.
A. 1.70 N dan arahnya bertentangan dengan daya yang bertindak oleh Andre.w
B. 1.70 N dan arahnya adalah sama dengan daya yang bertindak oleh Andrew
C. 2.30 U dan arahnya adalah bertentangan dengan daya yang bertindak oleh Andrew.
D. 2.30 U dan arahnya adalah sama dengan daya yang bertindak oleh Andrew.
Diketahui:
Daya tolakan yang dilakukan oleh Andrew (F 1 ) = 5.70 Newton
Jisim objek (m) = 2.00 kg
Pecutan (a) = 2.00 m/ s²
Dikehendaki: Magnitud dan arah daya yang bertindak oleh Tom (F 2 )?
Penyelesaian:
Gunakan hukum gerakan kedua Newton:
∑ F = ma
F 1 + F 2 = ma
5.70 + F2 = (2)(2)
5.70 + F2 = 4
F2 = 4 – 5.70
F 2 = – 1.7 Newton
Tanda tolak menunjukkan bahawa (F 2 ) adalah bertentangan dengan tindakan daya tolakan oleh Andrew (F 1 ).
Jawapan yang betul ialah A.
11. Jika jisim bongkah itu sama, rajah yang manakah menunjukkan pecutan terkecil?

Penyelesaian
Daya bersih A:
ΣF = 4 N + 2 N – 3 N = 6 N – 3 N = 3 Newton, ke kiri
Daya bersih B:
ΣF = 2 N + 3 N – 4 N = 5 N – 4 N = 1 Newton, ke kanan
Daya bersih C:
ΣF = 4 N + 3 N – 2 N = 7 N – 2 N = 5 Newton, ke kanan
Daya bersih D:
ΣF = 3 N + 4 N + 2 N = 9 Newton, ke kanan
Persamaan hukum kedua Newton:
ΣF = ma
a = ΣF / m
a = pecutan, ΣF = daya bersih, m = jisim
Berdasarkan formula di atas, pecutan (a) adalah berkadar terus dengan daya bersih (ΣF) dan berkadar songsang dengan jisim (m). Jika jisim sesuatu objek adalah sama, semakin besar daya paduan, semakin besar pecutan atau semakin kecil daya paduan, semakin kecil pecutan.
Berdasarkan pengiraan di atas, daya bersih terkecil ialah 1 Newton jadi pecutan juga adalah yang terkecil.
Jawapan yang betul ialah B.
[irp]
12. Beberapa daya bertindak ke atas objek berjisim 20 kg, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah.

Tentukan pecutan objek tersebut.
Diketahui:
Jisim objek (m) = 20 kg
Daya bersih (ΣF) = 25 N + 30 N – 15 N = 40 N
Dikehendaki: Pecutan suatu objek
Penyelesaian:
Pecutan objek dikira menggunakan persamaan hukum kedua Newton:
ΣF = ma
a = ΣF / m = 40 N / 20 kg = 2 N/kg = 2 m/s 2
[irp]
13. Pernyataan yang manakah di bawah menerangkan hukum Newton ketiga?
(1) Penumpang ditolak ke hadapan apabila bas membrek secara tiba-tiba
(2) Buku di atas kertas tidak jatuh apabila kertas ditarik dengan cepat
(3) Apabila bermain papan selaju apabila kaki menolak tanah ke belakang maka papan selaju akan meluncur ke hadapan
(4) O ar ditolak ke belakang, bot bergerak ke hadapan
Penyelesaian:
(1) Hukum pertama Newton
(2) Hukum pertama Newton
(3) Hukum ketiga Newton
(4) Hukum ketiga Newton
[wpdm_package id='470']
- Jisim dan berat
- Daya biasa
- Hukum kedua Newton tentang gerakan
- Daya geseran
- Gerakan pada permukaan mendatar tanpa daya geseran
- Gerakan dua jasad dengan pecutan yang sama pada permukaan mendatar kasar dengan daya geseran
- Gerakan pada satah condong tanpa daya geseran
- Gerakan pada satah condong kasar dengan daya geseran
- Gerakan dalam lif
- Pergerakan jasad dihubungkan oleh tali dan takal
- Dua jasad dengan magnitud pecutan yang sama
- Membulatkan lengkungan rata – dinamik gerakan membulat
- Membulatkan lengkung miring – dinamik gerakan membulat
- Gerakan seragam dalam bulatan mendatar
- Daya memusat dalam gerakan membulat seragam
Maklumat Lanjut