1. a.) Dalam gerak parabola. Gerak benda dibagi menjadi gerak vertical dan gerak horizontal. Berikut adalah persamaan pada gerak horizontalnya.

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "1. a.) Dalam gerak parabola. Gerak benda dibagi menjadi gerak vertical dan gerak horizontal. Berikut adalah persamaan pada gerak horizontalnya."

Johan Sumadi
6 tahun lalu
Tontonan:

1 Pembahasan Soal Try Out Fisika Dasar I Universitas Pertamina Oleh : Adam Marsono Putra (adammputra.wordpress.com) Note : Segala kesalahan hanya milik saya. Silahkan kirim koreksi anda kesaya demi kebaikan pembaca yang lain supaya ke-soktahu-an saya tidak menyebar luas. Terimakasih. 1. a.) Dalam gerak parabola. Gerak benda dibagi menjadi gerak vertical dan gerak horizontal. Berikut adalah persamaan pada gerak horizontalnya. x = x + v t Dan berikut untuk gerak vertikalnya ada 2 persamaan. y = v oy t 1 2 gt + y 0 v = v gt Di mana v = v cos θ v = v sin θ Sehingga, informasi yang diberikan soal menjadi v = v cos θ = = 80 m/s 5 v = v sin θ = = 60 m/s 5 Subtitusi ke persamaan posisi x = x + v t = t = 80t y = v oy t 1 2 gt + y 0 = 60t t + 10 = 5t + 60t + 10

Untuk skema saya serahkan pada aplikasi GeoGebra. Posisi peluru saat t= 1 sekon bisa didapat dengan mensubtitusi t = 1 ke persamaan posisi yang sudah kita dapat.

2 Untuk skema saya serahkan pada aplikasi GeoGebra. Posisi peluru saat t= 1 sekon bisa didapat dengan mensubtitusi t = 1 ke persamaan posisi yang sudah kita dapat. x = 80t = 80 1 = 80 m y = 5t + 60t + 10 = = 65 m b.) Ketinggian maksimum. Ok kita tahu bahwa peluru tersebut tidak mungkin punya 2 posisi berbeda saat t=1 sekon. Jadi karna hanya ada 1 posisi dan itu sudah dihitung di poin a. Maka ketinggian (y di poin a) itu lah ketinggian maksimum saat t=1 sekon, yaitu 65 meter. c.) Ketika peluru mencapai tanah. Kata kuncinya yaitu Mencapai tanah. Artinya ketinggian samadengan nol (y = 0). y = 5t + 60t = 5t + 60t = t + 12t = t 12t 2

3 t = = s v = v gt v = = m/s Kecepatan vertical minus artinya menuju kebawah. v = v = 80 m/s Kecepatan horizontal konstan artinya kecepatan selalu bernilai sama dengan kecepatan (horizontal) awal. Maka didapat kecepatan gabungan v = 80 + ( ) = m/s 2. Salah satu kunci cara mengerjakan soal dinamika adalah peninjauan masing-masing benda dengan menggunakan hukum ke-2 Newton ( F = ma). Dari tiap benda kita akan mendapatkan persamaan (jangan lupa persamaan komponen horizontal dan vertical dipisah). Dari persamaan-persamaan yang didapat lalu kita olah untuk mendapatkan jawaban yang kita inginkan. Bagian yang sulitnya adalah ketika mengolah persamaan-persamaannya. Perlu latihan supaya terbiasa. Pada soal ini, mari kita mulai dengan meninjau benda 2 T W = m a T 20 = 2a (1) Lalu, kita tinjau katrol bebas. Ingat bahwa m = 0 T 2T = m a T 2T = 0 a T 2T = 0 T = 2T (2) Kita lanjutkan dengan meninjau benda 1. Pada benda 1, cukup kita tinjau komponen horizontal karena kita sudah jelas tau bahwa benda 1 akan bergerak hanya secara horizontal dan tetap diam secara vertical. T F = m a T N μ = a T W μ = a

4 T 6 = a (3) Sampai tahap ini kita harus cek kita punya berapa variable. Ada T3, T2, T1, a1, a2. Ok, kita punya 5 variabel. Tapi kita hanya punya 3 persamaan. Padahal jika kita punya n variable, minimal kita perlu n persamaan untuk menyelesaikannya. Artinya, pada kasus ini, kita kekurangan 2 persamaan. Persamaan pertama yang hilang adalah hubungan antara T2 dan T1. Karena mereka masih dari 1 tali yang sama, maka besar gaya tegang mereka harus sama. Jika tidak sama maka tali akan putus (Yhaa sedih) T = T (4) Persamaan selanjutnya adalah hubungan a1 dan a2. Ketika sebuah objek diangkat dengan katrol bebas, maka pergerakannya hanya setengah dari pergerakan objek yang menarik tali dari katrol bebas tersebut. Maka a = 1 2 a 2a = a (5) Sekarang persamaan sudah cukup. Tinggal kita olah. Supaya menantang maka pengolahan saya serahkan ke pembaca. Saya akan memberi tahu jawabannya adalah T = T = 14 N T = 28 N a = 8 m/s a = 4 m/s Percepatan katrol bebas tentu samadengan percepatan benda 2. Dan percepatan katrol tetap tentu samadengan nol. 3. Ini adalah soal usaha dan energi. Maka untuk mengerjakannya kita perlu menggunakan peninjauan energi pada tiap tahapnya. Pada posisi awal energy balok tentu bukan nol. Ia punya energi potensial paling tidak, berdasarkan ketinggian bidang. Tapi supaya mempermudah maka

5 kita nol kan saja. Butir-butir soal ini sudah saya buat supaya pembaca melakukan peninjauan di tiap titik/tahap. a. Tahap pertama, yaitu dari diam sampai selesai diberi gaya. Di sini kita lihat bahwa benda yang diam ketika diberi gaya akan bergerak. Di sini kita bisa lihat bahwa memberi gaya artinya memberikan energi kepada balok. Sementara energi yang tersampaikan, itu disebut usaha. Jadi kita bisa rumuskan W = Ek Pada butir a, ditanya jumlah kerja yang diberikan. W = F x = 25 4 = 100 J b. Dengan menggunakan persamaan yang sebelumnya saya sebutkan W = Ek Ek = 100 J Karna kita tahu Ek awal samadengan nol. Maka kita tahu Ek (yang sekarang) samadengan 100 Joule. Ek = 100 J 1 2 mv = v = 100 v = 10 m/s c. Jika bicara soal ketinggian, maka yang harus kita hitung adalah energi potensial gravitasi. Perlu diketahui bahwa energi potensial adalah bentuk energi kinetik yang tersimpan. Energi potensial yang dimaksud adalah berbagai macam energi potensial seperti potensial gravitasi dan potensial pegas.

6 Jadi untuk mengetahui ketinggian maksimum yang dapat dicapai, sama seperti mencari energi potensial gravitasi maksimum, sama seperti mencari energi kinetik maksimum yang dapat disimpan/diubah menjadi energi potensial. Dalam kasus ini karena tidak ada gaya gesek atau gangguan lainnya, maka semua energi kinetik dapat disimpan/diubah menjadi energi potensial gravitasi. E = E E = 100 J mgh = h = 100 h = 5 m Perlu diketahui bahwa h=5 meter adalah ketinggian vertikalnya dan bukan jauhnya bidang miring yang ditempuh. Soal seberapa jauhnya itu tergantung kemiringan bidang miringnya. d. Ketika balok mulai turun, energi kinetik yang tersimpan sebagai energi potensial gravitasi, mulai dikonversi lagi menjadi energi kinetik. Kemudian ketika mulai menabrak pegas, energi kinetik mulai disimpan menjadi energi potensial pegas. Ketika semua energi kinetik sudah tersimpan (v=0), maka energi yang tersimpan akan mulai dikonversi kembali menjadi energi kinetik dengan cara pegas mulai mendorong benda. Siklus ini tidak akan berhenti karena tidak ada energi yang menyerap energi kinetik objek (Sebenarnya kata menyerap kurang tepat, tapi tidak apalah). Contoh energi yang bisa menyerap energi kinetik adalah energi panas dari gaya gesek, atau misalnya tangan kita yang meredam kecepatan benda tersebut. Soal butir E terjawab. Kembali ke konversi energi kinetik menjadi energi potensial pegas

7 E = E E = 100 J 1 2 kx = x = 100 x = 2 m Jadi pegas akan mengkerut sedalam 2 meter. 4. a. impuls dirumuskan sebagai berikut J = Fdt Itu artinya, impuls adalah luasan dibawah fungsi gaya terhadap waktu. Dalam kasus ini karena fungsinya simpel, jadi kita bisa dengan hanya mencari luasannya saja daripada menggunakan integral. Akan didapat luasannya samadengan 15. Maka impulsnya samadengan 15 Ns. b. Impuls juga didefinisikan sebagai perubahan momentum. Karena dikatakan bahwa impuls diberikan untuk menghentikan benda. Artinya impuls yang ada bernilai negatif terhadap perubahan momentum. p = J p p = 15 p mv = 15 p 18 = 15 p = 3 kg. m/s Karena momentum akhir tidak samadengan nol, maka benda masih bergerak. Artinya benda belum berhenti c. Supaya terhenti, maka momentum akhir harus dijadikan nol. Sementara momentum yang tersisa masih 3 kg.m/s. Maka perlu perubahan momentum a.k.a impuls sebesar 3 untuk membuatnya terhenti.

8 J = 3 Ns F t = 3 30 t = 3 t = 0,1 s 5. a. Tepat tergelincir artinya masih diam. Syarat syarat yang harus dipenuhi ada 3 yaitu F = 0 F = 0 b. Berikut ilustrasi gayanya τ = 0 Sumber gambar : ID_Q/WLRC2sVF8dI/AAAAAAAABH8/CzrK_SRYN0xfsVnSEwcm1ybdPwpRNpRgCEw/s1600/keseimbangan14.jpg C dan D.) Kita ambil titik tumpunya adalah A.

9 . Dari 3 persamaan, kemudian kita olah. Yang kemudian kita dapatkan besar gaya dari lantai (NA) samadengan 400N, besar gaya dari lantai (NB) samadengan 150N, dan besar gaya gesek (μ) samadengan 0,375.

dokumen-dokumen yang mirip

Soal Pembahasan Dinamika Gerak Fisika Kelas XI SMA Rumus Rumus Minimal

Soal Pembahasan Dinamika Gerak Fisika Kelas XI SMA Rumus Rumus Minimal Soal Dinamika Gerak Fisika Kelas XI SMA Rumus Rumus Minimal Hukum Newton I Σ F = 0 benda diam atau benda bergerak dengan kecepatan konstan / tetap atau percepatan gerak benda nol atau benda bergerak lurus