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

dokumen-dokumen yang mirip
Soal Pembahasan Dinamika Gerak Fisika Kelas XI SMA Rumus Rumus Minimal

Jenis Gaya gaya gesek. Hukum I Newton. jenis gaya gesek. 1. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik.

Usaha Energi Gerak Kinetik Potensial Mekanik

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

Materi dan Soal : USAHA DAN ENERGI

BAB 3 DINAMIKA GERAK LURUS

FIsika USAHA DAN ENERGI

BAB USAHA DAN ENERGI

BAB 3 DINAMIKA. Tujuan Pembelajaran. Bab 3 Dinamika

Uji Kompetensi Semester 1

BAB II - Keseimbangan di bawah Pengaruh Gaya-gaya yang Berpotongan

K13 Revisi Antiremed Kelas 10 Fisika

BAB VI Usaha dan Energi

CONTOH SOAL & PEMBAHASAN

LATIHAN USAHA, ENERGI, IMPULS DAN MOMENTUM

BAHAN AJAR FISIKA KELAS XI SMA SEMESTER 1 BERDASARKAN KURIKULUM 2013 USAHA DAN ENERGI. Disusun Oleh : Nama : Muhammad Rahfiqa Zainal NIM :

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

Soal No. 1 Bola bermassa M = 1,90 kg digantung dengan seutas tali dalam posisi diam seperti gambar dibawah.

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

DINAMIKA. Rudi Susanto, M.Si

SUMBER BELAJAR PENUNJANG PLPG

Antiremed Kelas 10 FISIKA

BAB VI USAHA DAN ENERGI

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

BAHAN AJAR PENERAPAN HUKUM KEKEKALAN ENERGI MEKANIK DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

BAB USAHA DAN ENERGI I. SOAL PILIHAN GANDA

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

KARAKTERISTIK GERAK HARMONIK SEDERHANA

TKS-4101: Fisika MENERAPKAN KONSEP USAHA DAN ENERGI J U R U S A N T E K N I K S I P I L UNIVERSITAS BRAWIJAYA

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

Antiremed Kelas 11 Fisika

03. Sebuah kereta kecil bermassa 30 kg didorong ke atas pada bidang miring yang ditunjukan dengan gaya F hingga ketinggian 5 m.

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

Antiremed Kelas 11 FISIKA

Kumpulan Soal UN Materi Hukum Newton

ULANGAN UMUM SEMESTER 1

LEMBAR PENILAIAN. Kompetensi Inti Teknik Bentuk Instrumen. Tes Uraian Portofolio. Tes Tertulis. Pedoman Observasi Sikap Spiritual

MOMENTUM DAN IMPULS MOMENTUM DAN IMPULS. Pengertian Momentum dan Impuls

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

Xpedia Fisika DP SNMPTN 05

Antiremed Kelas 11 Fisika

MOMENTUM DAN IMPULS FISIKA 2 SKS PERTEMUAN KE-3

Soal SBMPTN Fisika - Kode Soal 121

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

SOAL TRY OUT FISIKA 2

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

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

K13 Revisi Antiremed Kelas 10 Fisika

Kegiatan Belajar 3 MATERI POKOK : JARAK, KECEPATAN DAN PERCEPATAN

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

USAHA DAN ENERGI 1 USAHA DAN ENERGI. Usaha adalah hasil kali komponen gaya dalam arah perpindahan dengan perpindahannya.

Statika dan Dinamika

Karakteristik Gerak Harmonik Sederhana

Hukum I Newton. Hukum II Newton. Hukum III Newton. jenis gaya. 2. Menerapkan konsep dan prinsip dasar kinematika dan dinamika.

BAB MOMENTUM DAN IMPULS

Antiremed Kelas 11 FISIKA

Jika resultan dari gaya-gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol

Hukum Newton dan Penerapannya 1

Kegiatan Belajar 7 MATERI POKOK : USAHA DAN ENERGI

SOAL DAN PEMBAHASAN FINAL SESI II LIGA FISIKA PIF XIX TINGKAT SMA/MA SEDERAJAT

PETUNJUK UMUM Pengerjaan Soal Tahap 1 Diponegoro Physics Competititon Tingkat SMA

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 III USAHA ENERGI DAN DAYA

Jawaban Soal No W = (3kg)(9,8m/s 2 )= 29,4 kg.m/s 2 =29,4 N 2. W = (0,20kg)(9,8m/s 2 )=1,96 N 10/21/2011

SASARAN PEMBELAJARAN

Kumpulan soal-soal level Olimpiade Sains Nasional: solusi:

BAB 5 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.

Xpedia Fisika. Soal Mekanika

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2005

BAB V USAHA DAN ENERGI

Uraian Materi. W = F d. A. Pengertian Usaha

PHYSICS SUMMIT 2 nd 2014


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

Kumpulan Soal UN Fisika Materi Usaha dan Energi

K13 Revisi Antiremed Kelas 10 FISIKA

SELEKSI MASUK UNIVERSITAS INDONESIA

PETUNJUK UMUM Pengerjaan Soal Tahap 1 Diponegoro Physics Competititon Tingkat SMA

SOAL TEST SELEKSI OSN 2006 TINGKAT KABUPATEN FISIKA SMA 120 MENIT

Pilihan ganda soal dan impuls dan momentum 15 butir. 5 uraian soal dan impuls dan momentum

BERKAS SOAL BIDANG STUDI : FISIKA

Jika sebuah sistem berosilasi dengan simpangan maksimum (amplitudo) A, memiliki total energi sistem yang tetap yaitu

SOAL DINAMIKA ROTASI

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

DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

BAB I PENDAHULUAN. fisika sejak kita kelas VII. Bila benda dikenai gaya maka benda akan berubah bentuk, benda

Antiremed Kelas 11 FISIKA

Momen inersia yaitu ukuran kelembapan suatu benda untuk berputar. Rumusannya yaitu sebagai berikut:

BAB 4 USAHA DAN ENERGI

Jawaban Soal OSK FISIKA 2014

1. Pengertian Usaha berdasarkan pengertian seharihari:

USAHA DAN ENERGI. Fisika Dasar / Fisika Terapan Program Studi Teknik Sipil Salmani, ST., MT., MS.

Latihan I IMPULS MOMENTUM DAN ROTASI

GAYA GESEK. Gaya Gesek Gaya Gesek Statis Gaya Gesek Kinetik

Satuan dari momen gaya atau torsi ini adalah N.m yang setara dengan joule.

ΣF r. konstan. 4. Dinamika Partikel. z Hukum Newton. Hukum Newton I (Kelembaman/inersia)

MODUL FISIKA SMA Kelas 10

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

Kalian sudah mengetahui usaha yang dilakukan untuk memindahkan sebuah benda ke arah horisontal, tetapi bagaimanakah besarnya usaha yang dilakukan

K 1. h = 0,75 H. y x. O d K 2

Transkripsi:

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 = 100 4 = 80 m/s 5 v = v sin θ = 100 3 = 60 m/s 5 Subtitusi ke persamaan posisi x = x + v t = 0 + 80t = 80t y = v oy t 1 2 gt + y 0 = 60t 1 2 10 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. x = 80t = 80 1 = 80 m y = 5t + 60t + 10 = 5 1 + 60 1 + 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 + 10 0 = 5t + 60t + 10 0 = t + 12t + 2 0 = t 12t 2

t = 6 + 38 = 12.1644 s v = v gt v = 60 10 12.1644 = 61.644 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 + ( 61.644) = 100.995 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

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

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 = 100 1 2 2 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.

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 = 100 2 10 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

E = E E = 100 J 1 2 kx = 100 1 2 50 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.

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 : https://4.bp.blogspot.com/-oguxni- ID_Q/WLRC2sVF8dI/AAAAAAAABH8/CzrK_SRYN0xfsVnSEwcm1ybdPwpRNpRgCEw/s1600/keseimbangan14.jpg C dan D.) Kita ambil titik tumpunya adalah A.

. 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.