Tusaale ahaan su'aalaha Diyaaradda Hoos u Dhacda

9 Tusaalooyin Su'aalo Diyaaradeed oo Jahwareersan

Baro agabka ku saabsan sharciyada Newton , xoogga caadiga ah iyo xoogga isku dhaca si aad si fiican u fahamto doodda su'aashan.

1. Baloog 5 kg ah ayaa lagu sii daayaa meel siman oo u janjeerta sida sawirka ka muuqata! (g = 10 ms ⁻² iyo tg 37 ^o = 3/4). Dardargelinta baloogga waa...

A. 4,5 ms^-2

B. 6,0 ms ⁻²

C. 7,5 ms ⁻²

D. 8,0 ms ⁻²

E. 10,0 ms ⁻²

Dood

Waa la ogyahay in:

m = 5 kg, g = 10 m/s²

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.

Su'aal: dardargelinta baloogga (a)?

Jawaab:

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

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

w _x = (50)(3/5)

w _x = 30 Newton

Besar percepatan (a) balok ?

Σ F = ma

w_x = ma

30 = (5) a

a = 30/5

a = 6 m/s ²

Jawaabta saxda ah waa B.

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….

A. 40 N

B. 60 N

C. 60√2 N

D. 80 N

E. 80√2 N

Dood

Waa la ogyahay in :

Koefisien gesekan statis (µ_s= 0,5

Xagasha (θ) = 45 ^o

Dardargelinta cufisjiidadka awgeed (g) = 10 m/s ²

Massa balok (m) = 8 kilogram

Miisaanka baloogga (w) = mg = (8 kg)(10 m/s)²) = 80 kg m/s² = 80 Newton

La weydiiyay : Besar gaya F agar balok tepat akan bergerak ke atas

Jawaab :

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

Komponen gaya berat yang sejajar bidang miring :

w _x = w dembi θ = (80) ( dembi 45) = (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

Xoogga caadiga ah :

N = w_y = 40√2

Xoogga is-jiidjiid ee taagan :

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 Newton

Jawaabta saxda ah waa C.

3.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 ms^-2, µ_k = 0,1)

A. 6,4 N

B. 4,6 N

C. 48,5 N

D. 54,4 N

E. 68,8 N

Dood

Waa la ogyahay in :

Cufka baloogga (m) = 8 kg

Dardargelinta cufisjiidadka awgeed (g) = 10 m/s ²

Miisaanka baloogga (w) = mg = (8)(10) = 80 Newton

Dem 37 ^o = 0,6

Kos 37 ^o = 0,8

Koefisien gesek kinetis (µ_k= 0,1

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

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

Jawab :

Balok tidak meluncur ke bawah jika F = w_x

Komponen gaya berat yang sejajar bidang miring :

w _x = w dembi θ = (80) ( dembi 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 Newton

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, dembi 37^o = 0,6, cos 37^o = 0,8). Jika koefisien gesekan antara benda dan bidang adalah 0,4, percepatan yang dialami benda adalah…

A. 0,5 ms^-2

B. 2 ms ^-2

C. 2,5 ms ^-2

D. 3 ms ^-2

E. 5 ms ^-2

Dood

Waa la ogyahay in :

Cufka shayga (m) = 5 kg

4. Su'aalaha Imtixaanka Qaranka ee Fiisigiska SMA ee 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, dembi 37^o = 0,6, cos 37^o = 0,8). Jika koefisien gesekan antara benda dan bidang adalah 0,4, percepatan yang dialami benda adalah…

A. 0,5 ms ^-2

B. 2 ms ^-2

C. 2,5 ms ^-2

D. 3 ms ^-2

E. 5 ms ^-2

Dood

Waa la ogyahay in :

Cufka shayga (m) = 5 kg

Dardargelinta cufisjiidadka awgeed (g) = 10 m/s ²

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

Gaya F = 71 Newton

Dem 37 ^o = 0,6

Kos 37 ^o = 0,8

Koefisien gesekan = 0,4

La weydiiyay : Percepatan benda (a)

Jawaab :

Resultan Gaya

Terlebih dahulu hitung resultan gaya yang bekerja pada benda.

Komponen gaya berat yang sejajar bidang miring :

w _x = w dembi θ = (50) ( dembi 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

Xoogga caadiga ah :

N = w _y = 40

Xoogga is-khilaafka dhaqdhaqaaqa :

f_k = µ_k N = (0,4)(40) = 16

Resultan gaya yang bekerja pada bidang miring :

ΣF = F – w_x - f_k = 71 – 30 – 16 = 25 Newtons

Percepatan benda

Percepatan benda dihitung menggunakan rumus hukum II Newton :

a = ∑F / m = 25/5 = 5 m/s ²

Jawaabta saxda ah waa E.

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….

A. 40 N
B. 60 N
C. 60√2 N
D. 80 N
E. 80√2 N

Dood
Waa la garanayaa :
Isku-xidhka gesekan statis (µ)_s= 0,5
Xagasha (θ) = 45^o
Dardargelinta cufisjiidadka awgeed (g) = 10 m/s²
Massa balok (m) = 8 kilogram
Miisaanka baloogga (w) = mg = (8 kg)(10 m/s)²) = 80 kg m/s² = 80 Newton
La weydiiyay : Besar gaya F agar balok tepat akan bergerak ke atas
Jawab :

Balok tepat akan bergerak ke atas jika F ≥ w_x + f_s.
Komponen gaya berat yang sejajar bidang miring :
w_x = w dembi θ = (80) ( dembi 45) = (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
Xoogga caadiga ah :
N = w_y = 40√2
Xoogga is-jiidjiid ee taagan :
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 Newton
Jawaabta saxda ah waa 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 ms^-2, µ_k = 0,1)

A. 6,4 N
B. 4,6 N
C. 48,5 N
D. 54,4 N
E. 68,8 N

Dood
Waa la garanayaa :
Cufka baloogga (m) = 8 kg
Dardargelinta cufisjiidadka awgeed (g) = 10 m/s²
Miisaanka baloogga (w) = mg = (8)(10) = 80 Newton
Dembiga 37^o = 0,6
Lacagta 37^o = 0,8
Koefisien gesek kinetis (µ_k= 0,1
La weydiiyay : Gaya (F) luar minimal penahan balok agar balok tidak meluncur ke bawah
Jawab :
Balok tidak meluncur ke bawah jika F = w_x
Komponen gaya berat yang sejajar bidang miring :
w_x = w dembi θ = (80) ( dembi 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 Newton

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, dembi 37^o = 0,6, cos 37^o = 0,8). Jika koefisien gesekan antara benda dan bidang adalah 0,4, percepatan yang dialami benda adalah…
A. 0,5 ms^-2
B. 2 ms^-2
C. 2,5 ms^-2
D. 3 ms^-2
Q. 5 ms^-2
Dood
Waa la garanayaa :
Cufka shayga (m) = 5 kg
Dardargelinta cufisjiidadka awgeed (g) = 10 m/s²
Berat benda (w) = m g = (5)(10) = 50 Newton
Gaya F = 71 Newton
Dembiga 37^o = 0,6
Lacagta 37^o = 0,8
Koefisien gesekan = 0,4
La weydiiyay : Percepatan benda (a)
Jawab :
Resultan Gaya
Terlebih dahulu hitung resultan gaya yang bekerja pada benda.
Komponen gaya berat yang sejajar bidang miring :
w_x = w dembi θ = (50) ( dembi 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
Xoogga caadiga ah :
N = w_y = 40
Xoogga is-khilaafka dhaqdhaqaaqa :
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 Newtons
Percepatan benda
Percepatan benda dihitung menggunakan rumus hukum II Newton :
a = ∑F / m = 25/5 = 5 m/s²
Jawaabta saxda ah waa E.

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

Dood
Waa la ogyahay in:
m = 2 kg, g = 10 m/s²,  = 45^o, μ_s = 0,3
Ditanya : Agar balok tepat bergerak ke atas, berapa besar gaya F ?
Jawaab:

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 Newtons
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
Jawaabta saxda ah waa 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 ms^-2, maka resultan gaya yang menggerakan benda adalah…

Dood
Waa la ogyahay in:
m = 2 kg, g = 10 m/s²,  = 30^o, μ_s = 0,2√3
Ditanya : Resultan gaya yang menggerakan benda ?

Jawaab:

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 Newtons
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 Newton
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 Newton
w_x lebih besar daripada f_s sehingga benda bergerak ke bawah, searah dengan w_x.
Jawaabta saxda ah waa A.

Isha su'aasha:

Su'aalaha Imtixaanka Qaranka ee Fiisigiska ee Dugsiga Sare/Dugsiga Sare ee Xirfadda