TOPIK: KESETIMBANGAN STATIK DAN ELASTISITAS. 1. Dapatkah sebuah berada dalam kesetimbangan jika dalam keadaan bergerak? Jelaskan!

dokumen-dokumen yang mirip
FIsika DINAMIKA GERAK LURUS

Xpedia Fisika. Dinamika Newton

1. Sebuah benda diam ditarik oleh 3 gaya seperti gambar.

SASARAN PEMBELAJARAN

Contoh Soal dan Pembahasan Dinamika Rotasi, Materi Fisika kelas 2 SMA. Pembahasan. a) percepatan gerak turunnya benda m.

SOAL DINAMIKA ROTASI

DINAMIKA GERAK. DISUSUN OLEH : Ir. ARIANTO. Created by : Ir. Arianto, Guru Fisika SMAK. St. Louis 1 ELASTISITAS BAHAN MODULUS KELENTINGAN GAYA PEGAS

6. Berapakah energi kinetik seekor nyamuk bermassa 0,75 mg yang sedang terbang dengan kelajuan 40 cm/s? Jawab:

Benda B menumbuk benda A yang sedang diam seperti gambar. Jika setelah tumbukan A dan B menyatu, maka kecepatan benda A dan B

Dinamika Rotasi, Statika dan Titik Berat 1 MOMEN GAYA DAN MOMEN INERSIA

BAB DINAMIKA ROTASI DAN KESEIMBANGAN BENDA TEGAR

Bab III Elastisitas. Sumber : Fisika SMA/MA XI

BAB 11 ELASTISITAS DAN HUKUM HOOKE

X. GEJALA GELOMBANG. Buku Ajar Fisika Dasar II Pendahuluan X - 1

GERAK HARMONIK SEDERHANA

Contoh Soal dan Pembahasan Kesetimbangan

DINAMIKA (HKM GRK NEWTON) Fisika Dasar / Fisika Terapan Program Studi Teknik Sipil Salmani, ST., MS., MT.

Uji Kompetensi Semester 1

DASAR PENGUKURAN MEKANIKA

Latihan Soal UM Unair 2015 IPA MATEMATIKA. tg15 dan. tg75 adalah.

USAHA, ENERGI & DAYA

BAB 5: DINAMIKA: HUKUM-HUKUM DASAR

Dinamika. DlNAMIKA adalah ilmu gerak yang membicarakan gaya-gaya yang berhubungan dengan gerak-gerak yang diakibatkannya.

FIsika USAHA DAN ENERGI

Menguasai Konsep Elastisitas Bahan. 1. Konsep massa jenis, berat jenis dideskripsikan dan dirumuskan ke dalam bentuk persamaan matematis.

Soal Pembahasan Dinamika Gerak Fisika Kelas XI SMA Rumus Rumus Minimal

Bab III Elastisitas. Sumber : Fisika SMA/MA XI

LATIHAN SOAL MENJELANG UJIAN TENGAH SEMESTER STAF PENGAJAR FISIKA TPB

INDUKSI MAGNET B A B B A B

Disamping gaya kontak ada juga gaya yang bekerja diantara 2 benda tetapi kedua benda tidak saling bersentuhan secara langsung. Gaya ini bekerja melewa

BAB iv HUKUM NEWTON TENTANG GERAK & PENERAPANNYA

USAHA DAN ENERGI. W = F.s Satuan usaha adalah joule (J), di mana: 1 joule = (1 Newton).(1 meter) atau 1 J = 1 N.m

BAB 1 BAB II PEMBAHASAN

DINAMIKA. Rudi Susanto, M.Si

Antiremed Kelas 11 Fisika

Soal-Jawab Fisika Teori OSN 2013 Bandung, 4 September 2013

Jawaban Soal OSK FISIKA 2014

SOAL TRY OUT FISIKA 2

BAB USAHA DAN ENERGI I. SOAL PILIHAN GANDA

A. Pendahuluan. Dalam cabang ilmu fisika kita mengenal MEKANIKA. Mekanika ini dibagi dalam 3 cabang ilmu yaitu :

KESEIMBANGAN BENDA TEGAR

3. (4 poin) Seutas tali homogen (massa M, panjang 4L) diikat pada ujung sebuah pegas

1. a) Kesetimbangan silinder m: sejajar bidang miring. katrol licin. T f mg sin =0, (1) tegak lurus bidang miring. N mg cos =0, (13) lantai kasar

FISIKA XI SMA 3

J U R U S A N T E K N I K S I P I L UNIVERSITAS BRAWIJAYA. TKS-4101: Fisika. Hukum Newton. Dosen: Tim Dosen Fisika Jurusan Teknik Sipil FT-UB

BAB IV DINAMIKA PARTIKEL. A. STANDAR KOMPETENSI : 3. Mendeskripsikan gejala alam dalam cakupan mekanika klasik sistem diskret (partikel).

GETARAN, GELOMBANG DAN BUNYI

CONTOH SOAL & PEMBAHASAN

DINAMIKA. Massa adalah materi yang terkandung dalam suatu zat dan dapat dikatakan sebagai ukuran dari inersia(kelembaman).

BAB iv HUKUM NEWTON TENTANG GERAK & PENERAPANNYA

K13 Revisi Antiremed Kelas 10 Fisika

SOAL SELEKSI OLIMPIADE SAINS TINGKAT KABUPATEN/KOTA 2014 CALON TIM OLIMPIADE FISIKA INDONESIA 2015

K13 Revisi Antiremed Kelas 11 Fisika

SMP kelas 9 - FISIKA BAB 10. PESAWAT SEDERHANALATIHAN SOAL BAB 10

2.1 Zat Cair Dalam Kesetimbangan Relatif

Pelatihan Ulangan Semester Gasal

PETUNJUK UMUM Pengerjaan Soal Tahap 1 Diponegoro Physics Competititon Tingkat SMA

MEKANIKA UNIT. Pengukuran, Besaran & Vektor. Kumpulan Soal Latihan UN

BAB V Hukum Newton. Artinya, jika resultan gaya yang bekerja pada benda nol maka benda dapat mempertahankan diri.

Antiremed Kelas 11 FISIKA

Pembebanan Batang Secara Aksial. Bahan Ajar Mekanika Bahan Mulyati, MT

Bagian pertama dari pernyataan hukum I Newton itu mudah dipahami, yaitu memang sebuah benda akan tetap diam bila benda itu tidak dikenai gaya lain.

DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

Getaran, Gelombang dan Bunyi

ANTIREMED KELAS 10 FISIKA

BAB 3 DINAMIKA GERAK LURUS

BAB 2 GAYA 2.1 Sifat-sifat Gaya

Gambar solusi 28

BAB 3 DINAMIKA. Tujuan Pembelajaran. Bab 3 Dinamika

BAB 4 USAHA DAN ENERGI

Latihan I IMPULS MOMENTUM DAN ROTASI

MAKALAH MOMEN INERSIA

JURUSAN FISIKA UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

Tarikan/dorongan yang bekerja pada suatu benda akibat interaksi benda tersebut dengan benda lain. benda + gaya = gerak?????

Bagaimana Menurut Anda

GAYA. Hoga saragih. hogasaragih.wordpress.com

USAHA DAN ENERGI. Usaha Daya Energi Gaya konservatif & non Kekekalan Energi

KESEIMBANGAN BENDA TEGAR

Materi dan Soal : USAHA DAN ENERGI

1. Hasil pengukuran ketebalan plat logam dengan menggunakan mikrometer sekrup sebesar 2,92 mm. Gambar dibawah ini yang menunjukkan hasil pengukuran

menganalisis suatu gerak periodik tertentu

BAB III GERAK MELINGKAR BERATURAN DAN GERAK MELINGKAR BERUBAH BERATURAN

DINAS PENDIDIKAN KOTA PADANG SMA NEGERI 10 PADANG ELASTISITAS DAN HUKUM HOOKE (Pegas)

PR ONLINE MATA UJIAN: FISIKA (KODE A07)

Antiremed Kelas 11 FISIKA

BAB. I PENDAHULUAN. skema modul akan nampak kedudukan modul yang sedang Anda pelajari dengan modulmodul

bermassa M = 300 kg disisi kanan papan sejauh mungkin tanpa papan terguling.. Jarak beban di letakkan di kanan penumpu adalah a m c m e.

TES STANDARISASI MUTU KELAS XI

4 I :0 1 a :4 9 1 isik F I S A T O R A IK M A IN D

1. PERUBAHAN BENTUK 1.1. Regangan :

MEKANIKA BESARAN. 06. EBTANAS Dimensi konstanta pegas adalah A. L T 1 B. M T 2 C. M L T 1 D. M L T 2 E. M L 2 T 1

HUKUM NEWTON B A B B A B

(translasi) (translasi) Karena katrol tidak slip, maka a = αr. Dari persamaan-persamaan di atas kita peroleh:


TEGANGAN DAN REGANGAN

HUKUM - HUKUM NEWTON TENTANG GERAK.

MODUL. DINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAHRAGA KOTA MATARAM SMA NEGERI 1 MATARAM JL. PENDIDIKAN NO. 21 TELP/Fax. (0370) MATARAM

K13 Revisi Antiremed Kelas 10 Fisika

Kuliah kedua STATIKA. Ilmu Gaya : Pengenalan Ilmu Gaya Konsep dasar analisa gaya secara analitis dan grafis Kesimbangan Gaya Superposisi gaya

K13 Antiremed Kelas 10 Fisika

Transkripsi:

TOPIK: KESETIMBANGAN STATIK DAN ELASTISITAS SOAL-SOAL KONSEP 1. Dapatkah sebuah berada dalam kesetimbangan jika dalam keadaan bergerak? Jelaskan! Ya. Anggaplah sebuah benda berada pada sebuah pegas yang bergerak blakbalik (bersilasi). Pada pusat gerakan, baik jumlah trsi maupun jumlah gaya yang bekerja pada benda itu sama dengan nl. Cnth lain, sebuah meterid yang bergerak bebas melewati ruang hampa antarbintang merasakan tidak ada gaya dan terus bergerak dengan kecepatan knstan.. Berikanlah 1 cnth di mana trsi yang bekerja pada benda itu nl meskipun gaya ttal tidak nl. Sebuah benda yang jatuh bebas tidak mempunyai gaya ttal yang tidak nl, tetapi trsinya nl terhadap pusat massanya. 3. Dapatkah sebuah benda berada di dalam kesetimbangan jika satu-satunya trsi yang bekerja pada benda itu menghasilkan rtasi searah jarum jam? Tidak. Jika trsi-trsi berarah sama, maka trsi tatal tidaklah nl. 4. Misalkan, Anda berdiri dengan punggung menempel pada dinding. Mengapa Anda tidak dapat mempsisikan tumit merapat pada dinding dan membungkuk tanpa terjatuh? Ketika Anda sedang membungkuk, pusat gravitasi tubuhmu bergeser ke depan. Sekali pusat gravitasi Anda bergeser, gaya gravitasi yang bekerja menghasilkan trsi yang tidak nl pada tubuhmu dan Anda mulai bertasi. 5. Pusat gravitasi dari sebuah benda mungkin berada di luar benda itu. Berikanlah cnthnya! Bmerang berbentuk V, barstl, cangkir kpi ksng, satellite dish, dan pelampung berbentuk cincin. Dan masih ada cnth lain, Anda dapat mencarinya. 6. Sebuah tangga berdiri di atas tanah, bersandar pada dinding. Akankah Anda merasa lebih aman menaiki tangga itu jika dikatakan bahwa tanah licin tetapi dinding kasar, atau dinding licin dan tanah tidak rata? Jelaskanlah jawaban Anda!

Diagram benda bebas menunjukkan bahwa perlu sekali gaya gesekan pada tanah untuk mengimbangi gaya nrmal yang dikerjakan leh dinding terhadap tangga dan untuk menjaga tumpuan tangga tergelincit. Yang cukup menarik adalah bahwa, jika ada gaya gesekan pada tanah dan pada dinding, adalah tidak mungkin untuk menentukan apakah tangga akan tergelincir (slip) terhadap keadaan setimbang. 7. Ananda hendak menimbang berat badan seekr anjing kesayangannya, Heru, pada sebuah timbangan. Salah satu cara yang dapat dipakai untuk menimbang Heru adalah sebagai berikut: Mula-mula dua kaki depan Heru diletakkan pada timbangan dan skala yang ditunjukkan terbaca. Kedua dua kaki belakang diletakkan di atas timbangan dan skala yang ditunjukkan terbaca. Ananda berpikir bahwa jumlah pembacaan skala pada langkah pertama dan kedua akan menjadi berat Heru yang sebenarnya. Apakah Ananda benar? Jelaskan jawabanmu! Dia mungkin saja benar. Jika Heru, anjingnya, berdiri pada sebuah timbangan yang relatif kecil, kaki 8. Dapatkah sebuah benda berada dalam kesetimbangan ketika hanya satu gaya yang bekerja terhadapnya? Jika Anda yakin jawabannya adalah ya, berikanlah sebuah cnth untuk mendukung kesimpulanmu! TIDAK. Salah satu syarat kesetimbangan adalah bahwa F = 0. Agar pernyataan pada sal menjadi benar, di mana hanya satu gaya tunggal yang bekerja pada sebuah benda, maka gaya itu harus mempunyai besar/nilai nl; jadi, sebenarnya tidak ada gaya yang bekerja pada benda itu.

SOAL-SOAL HITUNGAN 9. Carilah massa beban m yang diperlukan untuk mengimbangi truk 1500 kg pada permukaan bidang miring seperti pada gambar di bawah ini. Anggaplah katrl licin dan tidak bermassa. τ = 0= mg 3r Tr T Mgsin 45 = 0 ( 530)( 9,80) ( g ) Mg sin 45 1500kg sin 45 T = = = N T 530g m = = = 177kg. 3g 3g

10. Gambar berikut menunjukkan sebuah palu ketika sedang digunakan untuk menarik sebuah paku dari permukaan sebuah papan hrisntal. Jika gaya 150 N dikerjakan secara hrisntal seperti pada gambar, carilah (a) gaya yang dikerjakan leh palu pada paku (b) gaya yang dikerjakan leh permukaan pada titik kntak dengan palu. Anggaplah bahwa gaya yang dikerjakan palu pada paku sejajar dengan paku itu. a Ambillah mmen terhadap P, ( Rsin 30 ) 0 + ( Rcs30 )( 5,00cm) ( N)( cm) 150 30,0 = 0 R = 1039, N= 1,04 kn Gaya yang dikerjakan leh palu terhadap paku sama besarnya dan berlawanan arah: 1,04 knpada arah 60 ke atas dan ke kanan. 0 b f = Rsin 30,0 150 N= 370N n= Rcs30,0 = 900 N F = N i + N ˆj permukaan ( 370 ) ˆ ( 900 )

11. Beban 00 kg digantungkan pada sebuah kawat yang panjangnya 4,00 meter, luas permukaan penampang kawat 0,00 x 10-4 m, dan mdulus Yung 8,00x 10 10 N/m. Berapakah pertambahan panjangnya? F L = Y A Li FLi L = = AY = 4,90 mm ( 00)( 9,80)( 400) ( 0, 00 10 4 )( 8, 00 10 10 ) 1. Anggaplah bahwa mdulus Yung adalah 1,50 x 10 10 N/m untuk sebuah tulang dan bahwa tulang itu akan retak jika tarikan yang dikerjakan padanya lebih besar daripada 1,50 x 10 8 N/m. (a) Berapakah gaya maksimum yang dapat dikerjakan pada tulang femur kaki jika tulang itu mempunyai diameter efektif minimum,50 cm? (b) Jika gaya yang lebih besar ini menekan tulang yang panjangnya 5 cm, berapakah besar penyusutan panjang tulang tersebut? F F ( a) stress= = A π r d F = ( stress) π ( b) stress Y ( strain) 8,50 10 m F = ( 1,50 10 N/m ) π F = 73,6 kn Y L = = L ( stress) Li L = = Y =,50 mm i 8 ( 1,50 10 N/m )( 0, 50 m) 1,50 10 N/m 10

13. Hitunglah mdulus Yung untuk sebuah material yang kurva stess terhadap strain-nya ditunjukkan dalam gambar di bawah ini. stress Defenisi dari Y = berarti bahwa Y adalah kemiringan grafik: strain 6 300 10 N/m 11 Y = = 1, 0 10 N/m. 0,003 14. Sebuah jembatan panjangnya 50,0 m dan massanya 8,00 x 10 4 kg diskng leh tiang-tiang pada ujung-ujungnya (titik A dan B), seperti pada gambar berikut. Sebuah truk bermasa 3,00 x 10 4 kg berada 15,0 meter dari salah satu titik ujung jembatan. Berapakah gaya yang dikerjakan terhadap jembatan pada titik-titik tumpuannya?

Misalkan n dan n adalah gaya-gaya nrmal pada titik-titik tumpu. Dengan memilih titik asal Fy = 0 τ = 0, diperleh: 4 4 A B 4 4 ( g) ( g) pada A dengan dan n + n 8, 00 10 g 3, 00 10 g = 0 dan 3,00 10 15,0 8,00 10 5,0 A + n 50,0 = 0 n A n B B 5 = 5, 98 10 Ndan 5 4,80 10 N. = B 15. Ketika seserang bediri di atas tumpuan kedua ujung kakinya (psisi menjinjit), psisi kaki ditunjukkan leh gambar di atas (gambar (a)). Gaya gravitasi pada tubuh F g diimbangi leh gaya nrmal n yang dikerjakan lantai pada ujung kaki. Sebuah mdel mekanis untuk situasi tersebut digambarkan dalam gambar (b), di mana T adalah gaya yang dikerjakan leh tendn Achilles pada kaki dan R adalah gaya yang dikerjakan leh tibia pada kaki. Tentukanlah nilai-nilai dari T, R, dan θ ketika F g = 700 N.

Dengan memilih titik asal krdinat pada R, ( 1) Fx =+ Rsin15 Tsinθ = 0 Fy = 700 Rcs15 + Tcsθ = 0 ( 3) τ θ T = 700cs 0,180 + 0,0700 = 0 Mencari nilai θ : 1800sinθcsθ dari ( 3 ), T = 1800csθ dari ( 1 ), R= sin15,0 dari atau 1800sinθcsθcs15,0 700 + 1800 cs θ = 0 sin15 θ + θ θ = cs 0,3889 3, 73sin cs 0 dikuadratkan: θ θ + = 4 cs 0,8809 cs 0, 01013 0 Misalkan, u = cs θ diperleh u = 0, 01165 atau 0,8693 Hanya akar ke- yang mungkin secara fisis, 1 cs 0,8693 1, θ = = T = N dan R = N 3 3 1, 68 10,34 10.