Chapter 5. Penyelesian: a. Dik: = 0,340 kg. v x. (t)= 2 12t 2 a x. x(t) = t 4t 3. (t) = 24t t = 0,7 a x. = 24 x 0,7 = 16,8 ms 2

Transkripsi

1 Chapter 5. 0,34 kg partikel bergerak pada sebuah bidang xy dengan x(t) -5,00 +,00t - 4,00t 3 dan y(t) 5,00 + 7,00t 9,00t, x dan y dalam meter dan t dalam sekon. Pada saat t 0,7s (a). Berapa besar gaya total pada partikel dan (b) sudut (relatif terhadap arah sumbu x positif) (c) besar sudut yang dibentuk oleh arah pergerakan partikel Dik: m 0,340 kg x(t) -5 + t 4t 3 y(t) 5 + 7t 9t y(t) s + 7t 9t v y (t) 7 8t a y (t) 8 ms a 4,6 ms Penyelesian: a. x(t) 5 + t 4t 3 v x (t) t a x (t) 4t t 0,7 a x 4 x 0,7 a x 6,8 ms net m x a net net 0,340 x 4,6 net 8,37 N hogasaragih.wordpress.com Grup 4

2 b. Sudut terhadap sumbu x: tan θ 46,97 o 47 o erhadap sumbu x 47 o 80 o -33 o an θ θ 55,3 o θ 55,3 o 80 o θ 4,7 o c. v y t (0,7) -0,388 ms - v x 7 8t 7 8(0,7) -5,6 ms - hogasaragih.wordpress.com Grup 4

3 4. Sebuah balok dengan berat 3.0 N diam di atas permukaan horizontal. Sebuah gaya ke atas sebesar.0 N yang bekerja pada balok tersebut melalui tali. Berapa besar dan arah gaya gaya yang berada pada permukaanhorizontal. Penyelesaian: Besar gaya gaya yang bekerja pada balok adalah: W 3.0 N.0 N Σ 0 N + W 0 N W N Besar gaya yang bekerja pada balok 90 0 terhadap arah horizontal. hogasaragih.wordpress.com 3 Grup 5

4 6. Beberapa serangga bisa berjalan di bawah sebuah batang kayu tipis (seperti ranting) dengan cara menggantung di batang itu. Andaikan seekor serangga memiliki massa m dan menggantung secara horizontal pada ranting tersebut seperti ditunjukkan pada gbr 5.37, dengan sudut Keenam kaki serangga tersebut memiliki tegangan yang sama, dan bagian kaki yang paling dekat dengan badannya adalah horizontal. a) Berapa perbandingan tegangan pada setiap tibia (bagian depan kaki) dengan berat serangga? b) Jika serangga itu agak meluruskan setiap kakinya, apakah tegangan pada setiap tibia naik, turun, atau tetap sama? Jawab : a) 0 b) naik, karena semakin diluruskan sin 40 0 m. g sudut yang dibentuk akan semakin kecil. m.g sin 40 0 mg/sin 40 0 W mg : W : sin 40 0 W sin 40 0 : W : 0,64 hogasaragih.wordpress.com 4 Grup 6

5 Ch 5 9. Sebuah balok dengan massa 8.5 Kg dengan sudut 30 o. entukan a). egangan tali b). Gaya Normal c). Percepatan balok jika talinya diputus. (pada gambar dibawah ini gaya gesekan diabaikan) hogasaragih.wordpress.com 5 Grup 7

6 hogasaragih.wordpress.com 6 N N N N N N mg N mg N Y 7 7,4 3 8,5.9,8. 8,5.9,8.cos 30 cos 0 cos 0 0 α α B). N N mg mg x ,5.9, ,5.9,8.sin sin 0 sin 0 0 α α a). Grup 7

7 c). x ma mg sin α 8,5.9,8.sin 30 8,5.9,8. 8.5a a a 4.9 m s ma 0 8.5a hogasaragih.wordpress.com 7 Grup 7

8 . Sebuah gaya horisontal a mendorong kg edex, ke seberang tanpa gesekan dengan lantai. Dimana koordinate xy sistem terdapat pada gambar. Gambar tersebut menunjukkan komponen kecepatan x dan y dengan waktu. Hitunglah : a)besar, dan b)arah dari a Vx(m/s) Vy(m/s) (, 3) t(s) 5 (,5) 0 t(s) hogasaragih.wordpress.com 8 Grup 8

9 Dik: m kg a sb x θ sb y V x 5 m/s V x -3 m/s t s t s a x v x / t a v y y / t 5m/s -3 m/s hogasaragih.wordpress.com 9 Grup 8

10 a 5i + ( 3j) m/s u m.a ( 5i 3j) ( 0i 6j ) N N θ Ф tan Ф 6/0 0.6 Ф jadi θ hogasaragih.wordpress.com 0 Grup 8

11 4. egangan tali pancing biasanya disebut kekuatan tali. Berapa tegangan minimum yang dibutuhkan tali untuk menghentikan seekor ikan salmon dengan berat 85 N dengan perpindahan cm dan kecepatan.8 m/s? Asumsikan perlambatannya konstan. hogasaragih.wordpress.com Grup 9

12 Dik : w 85 N 8.5 kg V awal.8 m/s s cm 0. m V akhir 0 m/s Dit :? hogasaragih.wordpress.com Grup 9

13 Pertama tam kita mencari percepatan atau perlambatannya V V + as t 0 a V t V 0 s hogasaragih.wordpress.com 3 Grup 9

14 0 (.8 ) a ( 0. ) a a m s hogasaragih.wordpress.com 4 Grup 9

15 Sekarang kita mencari tegangannya ma w ma hogasaragih.wordpress.com 5 Grup 9

16 W 8.5( 35.64) W N hogasaragih.wordpress.com 6 Grup 9

17 CHAPER 5 6. Sebuah mobil menempuh perjalanan dengan kecepatan 53 km/jam menabrak pembatas jembatan. Seorang penumpang dalam mobil bergerak ke depan dengan jarak 65 cm, kemudian berhenti oleh kantung udara yang terpompa. Berapa besar gaya yang terjadi pada tubuh penumpang, yang memiliki massa 4 kg? Dik: v 53 km/jam 4,7 m/s Dit:? x 65 cm 0,65 m Jawab : vt vo + as 4,7 0 + a x 0,65 a 6,744 66,76 m/s,3 m 4 kg m. a 4 x 66, ,767 N hogasaragih.wordpress.com 7 Grup

18 3. Ch 5 Kelajuan sebuah benda dengan berat 3.00 kg adalah ( v 8.00ti t j) ms, dengan t dalam detik. Saat net sesaat partikel tersebut bernilai 35.0 N, kemana arah (relatif posisi terhadap sumbu x) dari a) net b)arah perjalanan partikel tersebut hogasaragih.wordpress.com 8 Grup

19 a. dv a dt a 8 + 6t i j (4N N ) net i j x ma x 3 8 4N + net x y y y 649 y y 5.48 N θ tan tan hogasaragih.wordpress.com 9 y x tan Grup

20 b. y m a y 3 6 t y m a t y 8 tn t.4 s v 8.00t t i j + (8.4) i (3.4 ) j i j θ 5.96 tan.8 tan hogasaragih.wordpress.com 0 Grup

21 34. Pada gambar, menunjukkan bahwa setengah lemon 0,05 kg dan dari 3 gaya horizontal yang bekerja pada meja yang licin. Gaya 6 N pada θ 30 o. 7 N, θ 30 o. Dalam notasi satuan vektor, tentukan gaya ke-3 pada setengah lemon (a) tetap (b) v konstan, v (3 i -4 j) m/s dan (c) kecepatan berubah-ubah a (3t i 4t j)m/s, di mana t adalah waktu? hogasaragih.wordpress.com Grup 3

22 x x x cos θ 6 cos N o y y y sin θ 6 s i n N o i + j N ( ) hogasaragih.wordpress.com Grup 3

23 x x x y y y sin 7 s in N θ cos 30 7 cos N o o o i + j N ( ) hogasaragih.wordpress.com 3 Grup 3

24 Diam ( ) ( ) i 3 j i 6.06 j N i j N 3 ( ) hogasaragih.wordpress.com 4 Grup 3

25 bkecetap.. a 0 i j N 3 ( ) cv. ( 3ti4 tj) m/ s ( ) a 3i 4 j m/ s ma. ( ) i 4 j i j i j N ( ) + ( ) 3 hogasaragih.wordpress.com 5 Grup 3

26 44. Sebuah elevator ditarik ke tas oleh sebuah tali. Massa elevator dan seorang penumpang adalah 000 kg. ketika penumpang menjatuhkan sebuah koin, percepatannya relatif terhadap elevator itu adalah 8,00 m/s ke bawah. Berapa tegangan tali dari elevator tersebut. Dik : m 000 kg a 8 m/s dit:? penyelesian: W + W ma + mg m (a + g) 000 (8 + 9,8) 000 ( 7,8) N W hogasaragih.wordpress.com 6 Grup 4

27 46. Pada gambar di bawah, lift A dan lift B terhubung oleh sebuah tali dan lift tersebut dapat turun naik oleh kabel yang ada di atas lift A. Lift A mempunyai massa 700 kg, lift B mempunyai massa 300 kg. sebuah balok kg ada di atas lantai lift A. egangan tali penghubung lift tersebut adalah.9 X 0 4 N. Berapa besar gaya normal box. A Penyelesaian: Σ m a B -W B m B g B W B hogasaragih.wordpress.com 7 Grup 5

28 Maka gaya normal pada box tersebut adalah: Naik: Σ m a N W m a N m a + W ()(4.89) + ()(9.8) 76.8 N urun: Σ m a N W m ( a) N W m a ()(9.8) ()(4.89) 58.9 N hogasaragih.wordpress.com 8 Grup 5

29 49. Keluarga Zacchini dikenal dari aksi meriam manusia yang seorang anggota keluarganya ditembakkan dari meriam yang menggunakan tali elastis atau udara yang ditekan. Pada salah satu aksi, Emmanuel Zacchini ditembakkan melewati 3 roda erris untuk mendarat di net yang memiliki tinggi yang sama dengan besar lubang meriam dan pada jarak tembak 69 m. Dia didorong dari dalam meriam pada 5. m. dan diluncurkan pada sudut Jika massanya 85 kg dan dia memiliki percepatan tetap di dalam meriam tersebut, berapa besar gaya dorong dia? (Petunjuk: Lakukan luncuran seperti meluncur di bidang miring pada Abaikan gesekan udara) Jawab : y o 5, m y t 0 x 69 m 53 0 x V o. Cos 53 0 t 69 V o t. Cos53 0 V o t 69,65 cos 53 0 hogasaragih.wordpress.com 9 Grup 6

30 y t y o + V o sin 53 0 t ½ gt 0 5, +,65 sin 53 0 ½. 9,8. t 0 5, + 89,68 4,9 t 4,9 t 94,368 t 9,59 t 4,388 s V o. t,65 V o.4,388,65 V o 5,444 m/s V ox Vo cos ,74 m/s V o V ox + V oy V oy Vo sin ,330 m/s 5,74 + 0,33 V ty Vo sin 53 0 gt V ty 0,330 43,004 V ty -,674 m/s V t V tx + V ty 5,74 + (-,674) 7,59 m/s 6 m/s hogasaragih.wordpress.com 30 Grup 6

31 V t V o + a s 7, a , a 75,63 38 a a 5,55 m/s m.a 85. 5,55 446,675 N hogasaragih.wordpress.com 3 Grup 6

32 57. Seekor monyet mempunyai massa 0 Kg memanjat tali yang tergantung di sebuah pohon (abaikan gaya gesek) dimana ujung tali yang satunya terikat dengan sebuah kotak yang bermassa 5 Kg. (a) Berapa percepatan yang paling sedikit harus dimiliki oleh monyet tsb jika si monyet ingin mengangkat kotak tsb? Setelah berhasil mengangkatnya, monyet tsb berhenti dan memeluk tali (b) berapakahbesar(c) danarahdari percepatan si monyet dan (d) berapa tengangan talinya? hogasaragih.wordpress.com 3 Grup 7

33 a -a m g m g hogasaragih.wordpress.com 33 Grup 7

34 a). 5 g y m a 5 a a a m g 0 g 0 a 5 g 0 0, ,9 m g m s a hogasaragih.wordpress.com 34 Grup 7

35 b). y m a y m a m g m a m g m ( a) m g + m a m g m a hogasaragih.wordpress.com 35 Grup 7

36 hogasaragih.wordpress.com ) ( ) ( s m a a a g m m m m a a m m g m m a m g m a m g m + Grup 7

37 c). Keatas d). m g + m a N hogasaragih.wordpress.com 37 Grup 7

38 58. Seorang laki laki seberat 85 kg menurunkan dirinya kebawah dari ketinggian 0.0 m,dan berpegang pada tali,tanpa adanya gesekan dengan katrol dengan kantong pasir seberat 65 kg. Dengan kecepatan berapa laki laki tersebut sampai ke dasar dari posisi istirahat?( g 0 m/s ) Diagram bebas m. g N Vo 0 m 85 kg m 65 kg m. g N 0 m Vt hogasaragih.wordpress.com 38 Grup 8

39 Penyelesaian m.a a a a 00 / 85 a.3594 m/s Vt Vo + as Vt 0 +., Vt Vt Vt m/s Jadi kecepatan pria tersebut saat sampai di bawah adalah m/s hogasaragih.wordpress.com 39 Grup 8