CHAPTER 3. Pada saat bersin, mata anda terpejam selama 0,5 s. jika anda mengendarai mobil 90 km/h pada saat bersin, berapa jauh mobil bergerak pada saat itu? Dik : t 0,5 s V 90 km/h 5 m/s Dit : s? Jawab : s V x t 5 x 0,5 1,5 m Grup 1
4. Rekor dunia pada tahun 199 dalam balap sepeda dibuat oleh Chris Huber. Dia mencapai 00 m dalam waktu 6.509 s, lalu dia berkata saya pikir, saya melaju cepat. Pada tahun 001, Sam Wittingham mengalahkan rekor Huber dengan kecepatan 19 km/jam. Berapa waktu Wittingham saat mencapai 00 m? Chris Huber s 00 m t 6.509 s v 00 6.509 30.7 ms 1 Sam Wittingham v 19 km/jam v 5.78 ms 1 s 00 m t 1000 19 3600 s t 00 5.78 37.89s Grup
7. Dalam perlombaan 1 km, pelari 1 pada track 1 (waktu menit 7.95 s) terlihat lebih cepat dari pelari pada track (waktu menit 8.15 s). Bagaimanapun, panjang L sebenarnya lebih besar daripada panjang L 1 pada track 1. Berapa besar L -L 1 sehingga kita dapat menyimpulkan bahwa pelari 1 lebih cepat? Diketahui : t 1 menit 7.95 s 147.95 s t menit 8.15 s 148.15 s Misal : s 1 1 km 1000m, maka: Jadi : s (1+x) km (1000+x) m Grup 3
PENYELESAIAN: 1000 1000 + x 147.95 148.15 147950 + 147.95 x 148150 147.95 x 148150 147950 147.95 x 00 x 1.35 m 1.4 m Jadi, L L 1 1.4 m Grup 3
No. 15 a. Jika posisi sebuah partikel x 4-1t + 3t (dimana t dalam sekon dan x dalam meter), berapa besar kecepatannya pada t 1s? b. Apakah partikel bergerak kearah sumbu x positif atau negatif? c. Kemudian berapa kelajuannya? d. Apakah kelajuannya meningkat atau menurun? (Cobalah menjawab pertanyaan selanjutnya tanpa menggunakan perhitungan lagi) e. Apakah mungkin partikel diam ketika v 0? Jika ya berapa waktunya (t), jika tidak, jawab tidak. f. Apakah setelah t 3s partikel bergerak kesumbu x negatif? Jika ya, berikan waktunya; Jika tidak, jawab tidak. Grup 5
a. x 4 1t + 3t v -1 + 6t v -1 + 6(1) -6 m/s b. x negatif c. 6 m/s d. Menurun e. Ya. V 0 m/s v 1 + 6 t 0 1 + 6t 6t 1 t sekon f. Ya. t 3 s x 4 1t + 3t x 4 1(3) + 3(3) x 5 m Grup 5
16. Sebuah elektron bergerak sepanjang sumbu x dengan posisi x 16t e -t m, dimana t dalam detik. Seberapa jauh elektron berpindah dari posisi awal sesaat sebelum elektron tersebut berhenti? Jawab : x 16t e -t m dx 16 e -t + 16t e -t dt 0 16 e -t + 16t e -t 0 e -t (16 + 16t) e t 0 dan 16 + 16 t 0 16 t -16 t -1 x 16 t e -t -16.,718-1 -16. 0,36-5,8 m Grup 6
3.Sebuah elektron mempunyai percepatan konstan + 3. m/s. Kecepatan sesaatnya adalah +9.6 m/s. hitung kecepatan a)..5 s sebelum (b)..5 s setelah? Penyelesaian : Dik : dit : a 3. m/s v 9.6 m/s v sebelum.5 s.? v setelah.5 s.? Grup 7
Jawab: a. V Vo + at 9.6 Vo + 3. x.5 Vo 9.6 8 Vo 1.6 m/s b. V Vo + at V 9.6 + 3. x.5 V 17.6 m/s Grup 7
7. Sebuah electron dengan kecepatan awal v 0 1.5 10 5 m/s. Memasuki sebuah daerah dengan panjang 1 cm, dimana elektronnya dipercepat menjadi v 5.7 10 6 m/s. Hitunglah percepatannya? Dik. v v + ax 0 6 5 (5.7 10 ) (1.5 10 ) + a(0.01) 1 10 3.49 10.5 10 + 0.0 a 1.6 10 a 15 Grup 8
8. Beberapa jamur meluncurkan spora mereka dengan cara gerak mekanika. Seperti air yang memadat dari udara didalam spora diberikan pada jamur. Satu tetes mempengaruhi satu bagian dari spora dan sebuah lapisan mempengaruhi bagian lainnya. Spora itu mengerut oleh tetesan yang berat itu, tetapi ketika lapisan menjangkau tetesan, tetesan air tiba-tiba menyebar dalam lapisan dan spora yang menyebar atau merenggang keatas dengan cepat hingga disandang atau ditahan oleh udara. Secara khusus, spora menjangkau dengan kecepatan 1.6 m/s selama 5.0 µm selama peluncuran, kecepatannya berkurang hingga menuju nol selama 1.00 mm oleh udara. Gunakan data dan asumsikan percepatannya konstan, dapatkan percepatan selama kejadian itu sejak a). Meluncur b). Kecepata berkurang Grup 9
Dik : V 1. 6 m 6 1 V 0 s S 5.0 µm 5.0 x10 S 1.00m 10 3 a. Peluncuran V t V 0 + a ( x x ) 1 0 (1.6) (5.0 x10 0 a ) V t V t V 0 ( x1 x0) V 0 a ( x x ) 1 0.56 10 5 10 a 5 a.56 x m 6 s Grup 9
b. Kecepatannya berkurang V 1. 6 m o s V t 0 V t V 0 X 5x10 0 X + 6 10 3 1 a( x x 1 0 ) m a V t V 0 ( x x 1 0 ) Grup 9
) 10 5 (10 (1.6) 0 6 3 x a ) 10 0.005 (10 (1.6) 3 3 x a ) 10 (0.995 (.56) 3 x a 3 10 1.9 s m x a Grup 9
33. Sebuah mobil bergerak 56 km/h, 4 m dari palang kereta sopir mengerem. Mobil menabrak palang kereta s kemudian. a. berapa besar percepatan sebelum tabrakan? b. seberapa cepat mobil bergerak pada tubrukan? dik : Vo 56 km/h 15.56 m/s s 4 m t s dit : a. a sebelum tabrakan? jawab : b. V pada saat tabrakan? a. S Vo.t + ½a.t b. V t Vo + at 4 15,56 x + ½ a x 15,56 + (-3,56) x 4 31,11 + a 8,44 m/s a -7,11 a -3,56 m/s Grup 1
37. Mobil A dan B bergerak dalam arah yang sama dalam lintasan yang berdekatan. Posisi x mobil A ditunjukkan dalam gambar 6, dari waktu t0 s sampai t7 s. Gambar yang vetikal ditunjukkan oleh x s 3.0 m. Pada t0, mobil B berada pada x0, dengan kecepatan 1m/s dan perlambatan konstan a B. a.berapa a B agar mobil berdampingan pada saat t4 s? b. Saat nilai a B di atas, berapa kali mobil A dan B berjalan berdampingan? c. Gambar posisi mobil B terhadap waktu t pada gambar 6. d. Berapa kali mobil berjalan berdampingan jika besar percepatan a B lebih besar percepatan jawaban soal a? e. a B kurang dari percepatan jawaban soal a? Grup
x s X (cm) t (s) Grup
a ) x s 3 m v 1 ms t 45 s Dari grafik kita peroleh: x 0A 0 m x 6A 3 m Sekarang kita mencari : x v t+ at A 1 0 8 1 4 + a 16 8 48 + 8a B 1 8a 0 a.5 ms B Maka kita dapatkan : v A m/s x A x o + vt 0 + 4 8 m b) Mereka bejalan bersama sabanyak 1 kali Grup
c) d) Jika perlambatan lebih besar dari -.5 ms-1 (perlambatan soal a) maka mereka tidak akan bisa bertemu. e) Jika perlambatan lebih kecil dari -.5 ms-1 (perlambatan soal a) maka mereka akan bertemu kali. Grup
43) Kamu sedang berargumen melalui telephone ketika melewati mobil polisi yang tidak bertanda sejauh 5 m, baik mobil kamu dan polisi berjalan pada kecepatan 110 km / jam. Perdebatanmu mengalihkan perhatianmu selama s. pada awal s, polisi mulai mengerem tiba-tiba pada 5 m/s a. Berapa perbedaan antara dua mobil ketika perhatianmu akhirnya kembali? anggap bahwa 0.4 s yang lain diperlukan untuk menyadari bahaya dan mulai mengerem. b. Jika kamu terlalu mengerem pada percepatan 5 m/s, berapa kelajuanmu ketika kamu menabrak mobil polisi? Grup 3
Penyelesaian.. a. S t S o + v ot + 1/ at 5 + 0 + ½ x (-5)() 15 m b. V t V 0 + as 30.6 + (-5) (5) 686.36 V t 94.3 km/h Grup 3
46. Seseorang melempar batu secara vertikal ke bawah dari puncak sebuah menara dengan kecepatan awal 1 m/s. Tinggi menara tersebut adalah 30 m. a). Berapa lama waktu yang dibutuhkan batu untuk mencapai dasar? b). Berapa kecepatan batu Answer: 30 m v v 0 + gh v 73 v v 1 +.9,8.30 144 + 588 7,055 m/s v 0 + gt 7,055 1 + 9,8t t 1,536 s Grup 4
No. 51 Sebuah kunci dijatuhkan dari jembatan dimana jaraknya 45 m dari atas sungai. Kunci itu jatuh langsung kedalam sebuah kapal, kapal bergerak dengan kecepatan konstan, 1 m dari titik kunci itu di jatuhkan. Berapakah kelajuan kapal itu? Grup 5
Kunci Waktu kapal untuk bergerak sebelum kunci jatuh sama dengan waktu jatuh perahu. t kapal t kunci Kapal Grup 5
h v o t + ½ gt vo 0 m/s h ½ gt h ½(10)t 45 5 t t 3 s V x/t 1 m/ 3s 4 m/s Jadi, kelajuan kapal itu adalah 4 m/s Grup 5
55.Sebuah bola yang terbuat dari tanah liat yang lembap jatuh dari ketinggian 15 m ke tanah. Bola itu menyentuh tanah selama 0 ms senelum berhenti. a) Berapa besar percepatan rata rata bola selama bola itu bersentuhan dengan tanah? (Anggap bola sebagai suatu partikel) b) Percepatan rata ratanya naik atau turun? Jawab : a) V t V 0 + a s a V t -V o 0 +. 9,8. 15 t 94 17,146-0 V t 94 17,146 m/s 0. 10-3 857,3 m/s b) naik, karena a bertanda (+) jadi percepatan rata-rata naik Grup 6
57.Untuk menguji kualitas sebuah bola tenis, kamu dapat menjatuhkannya ke lantai dari ketinggian 4 m. Bola tersebut akan memantul kembali hingga ketinggian m. Jika bola tersebut menyentuh lantai dalam waktu1 ms, a). Hitung besar percepatan rata-rata selama menyentuh lantai dan, b). Apakah percepatan rata-ratanya naik atau turun? Penyelesaian: Dik : h h t 1 4m m sesaat menyentuh lantai 1 ms 4 m m Dit : a Grup 7
1 gh V V o t s m V V gh V gh V t t t t / 8.54 4 9.8 0 1 1 1 1 1 1 s m Vo Vo gh Vo gh Vo gh Vo Vt / 6.6 9.8 0 gh Vo Vt 1.17 159 0.01 ) 8.85 ( 6.6 s m a a t v v a Grup 7