UTS FISIKA FOR 1DB20

Kuis Ilmu Alamiah Terapan 1 :

Kerjakan soal-soal berikut ini !

1. Sebuah batu jatuh dari atas bangunan yang tingginya y meter di atas tanah. Kecepatan batu saat sampai di tanah adalah 20 m/s. Jika g = 10 m/s², tentukan nilai y !

2. Sebuah timba berisi pasir digantung dengan tali mempunyai massa 5 kg. Jika percepatan grafitasi bumi di tempat itu (g=10 m/s²), maka hitunglah besar gaya tegang tali,

Jika:

a. sistem dalam keadaan diam

b. sistem bergerak ke atas dengan percepatan 2 m/s².

3. Pada titik O (titik potong sumbu x dan sumbu y) bekerja tiga buah gaya pada satu bidang datar yaitu: F1 = 4 N ; F2 = 3 N dan F3 = 8 N. Masing-masing gaya tersebut berturut-turut membentuk sudut 0^o ; 90^o dan 217^o terhadap sumbu x positif. Tentukan besar resultan gaya dari ketiga gaya tersebut.

4. Sebuah bola ditendang oleh Tambunan dengan sudut elevasi 60° ( sin 60° = 0,87 ; cos 60° = 0,5 ) dengan kecepatan awal 30 m/s. Jika percepatan gravitasi (g=10m/s²), maka tentukan:

a. posisi saat t = 1 s,

b. kecepatan saat t = 1 s,

c. koordinat titik tertinggi,

5. Tentukan energi yang diperlukan untuk mengangkat balok 10 kg dari permukaan tanah ke atas meja setinggi 1,5 m. Percepatan gravitasi g = 10 m/s².

1. Sebuah batu jatuh dari atas bangunan yang tingginya h meter di atas

tanah. Kecepatan batu saat sampai di tanah = 20 m/s. Jika g = 10 m/s2,

tentukan nilai h!

Penyelesaian:

Diketahui: vt = 20 m/s

g = 10 m/s2

Ditanya: h

Jawab:

Vt = vo + g . t

20 = 0 + 10 . t

t = 2 sekon

2h = 4 .10

2h = 40

h = 20 m

2. Sebuah timba berisi pasir digantung dengan tali mempunyai massa 5 Kg. Jika percepatan grafitasi bumi di tempat itu g = 10 m/s2, maka hitunglah

besar gaya tegang tali jika:

a. sistem dalam keadaan diam

b. sistem bergerak ke atas dengan percepatan 2 m/s2.

a. Karena sistem diam, maka berlaku HK. I Newton

ΣF = 0

T – W = 0

T = W = m . g

T = 5 . 10 = 50 N

b. Karena sistem bergerak ke atas, yang disebabkan oleh

gaya konstan, maka berlaku HK.II Newton.

ΣF = m . a

T – W = m . a

T = m . a + W

T = 5 . 2 + 50 = 60 N

3. Pada titik O (titik potong sumbu x dan sumbu y) bekerja tiga buah gaya pada

satu bidang datar yaitu: F1 = 4 N ; F2 = 3 N dan F3 = 8 N. Masing-masing gaya

tersebut terhadap sumbu x positif berturut-turut membentuk sudut 0o ; 90o

dan 217o. Tentukan besar resultan gaya dari ketiga gaya tersebut

Penyelesaian:

Diketahui: F1 = 4 N ; F2 = 3 N ; F3 = 8 N

α1 = 0o ; α2 = 90o ; α3 = 217o

Ditanya : R = ...?

Jawab:

a.

= 3 N

4. Sebuah bola ditendang oleh Tambunan dengan sudut elevasi 60° ( sin 60° = 0,87 dan cos 60° = 0,5 ) dengan kecepatan awal 30 m/s. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s2, maka tentukan:

a. posisi saat t = 1 s,

b. kecepatan saat t = 1 s,

c. koordinat titik tertinggi,

Penyelesaian:

Diketahui: θ = 60°

Vo = 30 m/s

Ditanyakan: a. (x , y)t = 1 = . . . ?

d. vt = 1 = . . . ?

c. (x , y)tertinggi = . . . ?

Jawab:

a. x = vo . cos θ . t = 30 . cos 60° . 2 = 30 . 0,5 . 1 = 15 m

y = vo . sin θ . t – ½ . g . t 2

= 30 . sin 60° . 2 – ½ . 10 . (1)2

= 30 . 0,87 .1 – 5 . 1

= 26,1 – 5

= 21,1 m

Jadi, posisi bola setelah 1 s adalah (20 , 21,1).

b. vx = vo . cos θ = 30 . cos 60° = 30 . 0,5 = 15 m/s

vy = vo . sin θ – g . t = 30 . sin 60° – 10 . 1 = 30 . 0,87 – 10 = 16,1 m/s

c. Pada titik tertinggi vy = 0, sehingga:

vy = vo . sin θ – g . t

0 = 30 . sin 60° – 10 . t

0 = 26,1 – 10 . t

10 . t = 26,1

t = 2,61 s

Nilai t tersebut kemudian dimasukkan pada

x = vo . cos θ . t = 30 . cos 60° . = 10 m

y = vo . sin θ . t – ½ . g . t2

= 30 . sin 60° . 2,61 – ½ . 10 . (2,61 )2

= 68,1 - 34

= 34,1 m/s

Jadi, posisi bola pada titik tertinggi adalah (10,34,1) m/s.

5. Tentukan energi yang diperlukan untuk mengangkat balok 10 kg dari permukaan tanah ke atas meja setinggi 1,5 m. Percepatan gravitasi g = 10 m/s2.

Penyelesaian:

Diketahui:

m = 10 kg

h1 = 0 m

h2 = 1,5 m

Ditanyakan: W = . . .?

Jawab:

W = m . g (h1 – h2 )

W = 10 . 10 . (0 – 1,5)

W = – 150 joule

Tanda (–) berarti diperlukan sejumlah energi untuk mengangkat balok tersebut.

Sitompul mengendarai sepeda motor balap dengan percepatan 4 m/s2 . Tentukanlah kecepatan Sitompul setelah bergerakselama 10 sekon, jika kecepatan awalnya nol!

vt = vo + a . t

= 0 + 4. 10

= 40 m/s