M.UBAIDILLAH / XII-IPA2 / 15

GERAK LURUS

1. Pada GLBB, besaran apakah yang bernilai tetap ? jelaskan ! sebutkan juga besarann-besaran yang selalu berubah !2. Apa intisari dari Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) ? jelaskan !3. Sebuah mobil dipercepat dari 40 km/jam sampai 60 km/jam, sedangkan mobil lain dipercepat dari keadaan diam sampai 20 km/jam. Jika kedua mobil tersebut dipercepat selama selang waktu yang sama, mobil mana yang memiliki percepatan yang lebih kecil ? Jelaskan ! 4. Sebuah sepeda motor bergerak dari keadaan diam hingga mencapai laju 40 km/jam dalam selang waktu 2 jam. Berapakah percepatan sepeda motor tersebut ?4. Sebuah mobil diperlambat dari 20 m/s sampai berhenti dalam jarak 10 meter. Berapa perlambatannya ? 11. Sebuah pesawat terbang ringan harus mencapai laju 30 m/s untuk lepas landas. Berapa panjang landasan pacu yang dibutuhkan jika percepatannya adalah 3 m/s2?5. Sebuah mobil melambat dari laju 20 m/s sampai berhenti dalam waktu 5 sekon. Berapa jarak yang ditempuhnya dalam waktu itu ?6. Sebelum berhenti, sebuah mobil meninggalkan bekas sepanjang 40 m di jalan. Dengan menganggap perlambatan 5 m/s2, perkirakan laju mobil tersebut tepat sebelum pengereman.7. Sebuah Bus yang berjalan dengan laju 90 km/jam menabrak pohon. Bagian depan mobil tersebut penyok dan pengendaranya berhenti setelah terlempar sejauh 2 m. Berapa percepatan rata-rata si pengendara selama tabrakan ?8. Seorang pengendara motor yang sedang mabuk ngebut dengan laju 120 km/jam melewati seorang polisi yang sedang duduk di atas motornya yang berhenti di pinggir jalan. Polisi tersebut langsung mengejar dengan percepatan konstan 5 km/jam /s(perhatikan satuan).Jika sepeda motor yang dikendarai pengendara mabuk bergerak dengan laju tetap, berapa lama waktu yang dibutuhkan polisi untuk mencapai pengendara mabuk tersebut ?9. Seorang pelari berharap dapat menyelesaikan lari 10.000 meter dalam waktu kurang dari 30 menit. Setelah tepat 26 menit berlari, masih tersisa 1000 m. berapa sekon si pelari harus mempercepat larinya sebesar 0,20 m/s2agar ia bisa mencapai waktu yang diharapkan ?10. Seekor kucing sedang berjalan dengan laju 0,2 m/s. Karena melihat kucing, seekor tikus lari terbirit-birit dengan laju tetap 0,4 m/s. Jika kucing langsung mengejar tikus dengan percepatan tetap sebesar 0,2 m/s2, berapa lama waktu yang dibutuhkan kucing untuk menangkap tikus ? jika tikus ingin menyelamatkan dirinya dari bahaya maut, berapakah laju minimum yang dibutuhkan agar bisa tiba dengan aman di lubang persembunyian yang berjarak 3 meter ?11. Misalnya dirimu sedang mengendarai mobil di jalan lurus dengan laju 60 km/jam. Pada jarak 100 meter di depan anda terdapat seorang anak SD yang sedang menyebrang jalan. Jika anda memberi perlambatan tetap sebesar 10 m/s2, apakah anak tersebut tertabrak ? jika dirimu tidak ingin masuk bui, berapakah percepatan minimum yang dibutuhkan agar mobil anda berhenti tepat di depan anak tersebut ?12. Sebuah mobil mulai bergerak dari keadaan diam dengan percepatan tetap 2 m/s2. Setelah mobil bergerak selama 20 sekon, mesin mobil dimatikan. Jika mobil berhenti 20 detik kemudian, berapakah jarak yang masih ditempuh mobil sejak mesinnya dimatikan hingga mobil tersebut berhenti ?23. Seekor kuda jantan sedang kasmaran ketika melihat kuda betina pada jarak 60 meter. Kuda jantan langsung berlari menuju kuda betina dengan percepatan tetap 4 m/s2sambil meringkik kegirangan. Setelah kuda jantan menempuh jarak 40 meter, kuda betina berlari ke arah kuda jantan dengan laju tetap 2 m/s. Pada jarak berapa keduanya bertemu ?

1. Sebuah benda dengan massa 1 kg, jatuh bebas dari ketinggian 10 meter. Jika percepatan gravitasi bumi = 10 m/s2, maka kecepatan benda pada ketinggian 5 meter adalah ....a. 25 m/s d. 10 m/sb. 20 m/s e. 5 m/sc. 15 m/s2. Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 31,25 m. Jika percepatan gravitasi bumi di tempat itu 10 m/s2, maka pada saat benda berada di ketinggian 20 m dari tanah kecepatan benda tersebut adalah . . ..a. 10 ms-1 d. 20,6 ms-1b. 5 ms-1 e. 25 ms-1c. 20 ms-13. Dua buah benda A dan B yang bermassa masing-masing m, jatuh bebas dari ketinggian h meter dan 2h meter. Jika A menyentuh tanah dengan kecepatan v m/s, maka benda B akan menyentuh tanah dengan energi kinetik sebesar ....a. 1/2 m.v2 d. 1/4 m.v2b. m.v2 e. 3/2 m.v2c. 1/3 m.v24. Suatu benda jatuh bebas dari ketinggian tertentu ke tanah. Apabila gesekan dengan udara diabaikan, kecepatan benda pada saat mengenai tanah ditentukan oleh . . ..a. percepatan gravitasi bumi dan massa bendab. waktu jatuh yang dibutuhkan dan berat bendac. ketinggian benda yang jatuh dan gravitasi bumid. luas permukaan bendae. massa dan ketinggiannya5. Sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian h tanpa kecepatan awal. Jika percepatan gravitasi bumi di tempat itu g, maka kecepatan bola pada waktu akan tiba di tanah adalah ....a. (2h/g) d. (2h)b. (2g/h) e. (gh)c. (2gh)6. Perbedaan antara laju dan kecepatan adalah ....a. laju mempunyai besar dan arah, sedangkan kecepatan hanya mempunyai besar sajab. kecepatan mempunyai besar dan arah, sedangkan laju hanya mempunyai arah sajac. laju hanya mempunyai arah saja, kecepatan hanya mempunyai besar sajad. laju hanya mempunyai besar saja, kecepatan hanya mempunyai arah sajae. laju mempunyai besar dan tidak mempunyai arah, sedangkan kecepatan mempunyai besar dan arah7. Yang dimaksud dengan percepatan adalah ....a. lintasan yang ditempuh dalam waktu tertentub. perubahan lintasan tiap satuan waktuc. kecepatan yang dimiliki benda dalam waktu tertentud. perubahan kecepatan tiap satuan waktue. perubahan lintasan tiap detik8. Sebuah benda bergerak dengan kecepatan awal 5 m/s. Kemudian benda tersebut diberi gaya searah dengan kecepatan sebesar 30 N. Jika massa benda 1 kg, hitunglah kecepatan benda setelah bergerak sejauh 10 m !a. 15 m/s d. 50 m/sb. 20 m/s e. 150 m/sc. 25 m/s9. Dari sebuah menara yang tingginya 100 m dilepaskan suatu benda. Jika percepatan gravitasi bumi = 10 m/s2, maka kecepatan benda pada saat mencapai tanah adalah ....a. l0V10 m/s d. l00V10 m/sb.10V20 m/s e. 1000 m/sc.10 m/s10. Perbedaan jarak dan perpindahan pada gerak lurus adalah ....a. kedua-duanya adalah besaran vektorb. kedua-duanya adalah besaran skalarc. jarak adalah besaran skalar dan perpindahan adalah besaran vektord. jarak adalah besaran vektor, tetapi perpindahan adalah besaran skalare. Jarak ditentukan oleh arah sedangkan perpindahan tidak11. Sebuah mobil bergerak dari keadaan diam dan mencapai kecepatan 40 m/s selama waktu 20 sekon. Percepatan rata-rata mobil tersebut adalah ....a. 0,2 ms-2 d. 80 ms-2b. 2 ms-2 e. 800 ms-2c. 20 ms-212. Massa benda 0,4 kg dilempar vertikal ke atas hingga mencapai ketinggian 5 meter. Jika percepatan gravitasi bumi = 10 m/s2, maka kecepatan awal benda yang dilempar adalah .a. 2 m/s d. 5v2 m/sb. 4 m/s e. 10 m/sc. 5 m/s13. Definisi dari kecepatan adalah . . ..a. sama dengan jarak dibagi waktub. sama dengan kelajuanc. perpindahan tiap satuan waktud. panjang lintasan tiap satuan waktue. lintasan tiap satuan waktu14. Misalkan jarak kota A - B adalah 180 km. Sebuah bus berangkat dari kota A pukul 08.00 dan sampai di kota B pukul 12.00. Kecepatan rata-rata bus tersebut adalah ....a. 12,5 m/s b. 20 m/sb. 15 m/s e. 22,5 m/sc. 17,5 m/s15. Sebuah roket meluncur dengan kecepatan awal 4 m/s mendapat percepatan tetap 0,3 ms-2. Setelah 2 menit kecepatan roket itu adalah . . . .a. 40 m/sb. 36 m/sc. 4,6 m/sd. 4,3 m/se. 4 m/s16. Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian h meter. Jika percepatan gravitasi bumi = g ms-2, tulis rumus yang menyatakan hubungan antara h, g, dan t !a. h = 2 g.t2 d. h = g.t2b. h = 1/2 g.t e. h = 1/2 g.t2c. h = 2 g.t17. Sebongkah batu yang massanya 2 kg, dilepaskan dari ketinggian 200 m dari permukaan tanah. Apabila percepatan gravitasi bumi = 10 ms-2, kecepatan bongkahan batu tatkala melewati titik yang berada pada ketinggian 120 meter dari permukaan tanah adalah ....17.a. 40 m/s d. 160 m/sb. 80 m/s e. 200 m/sc. 120 m/s18. Jika suatu kendaraan bergerak dengan arah dan kecepatan tetap selama 10 menit, gerak semacam ini adalah . ...a. gerak lurus diperlambat beraturanb. gerak lurus dipercepat beraturanc. gerak lurus beraturana. gerak lurus berubah beraturane. gerak dengan percepatan tetap19. Benda A dan B berada di atas tanah, kemudian saling dijatuhkan bebas. A lebih dahulu dijatuhkan baru kemudian B, maka jarak antara A dan B selama masih bergerak di udara adalah .a. tetapb mengecilc. membesard. mengecil dahulu lalu tetape. membesar dahulu lalu tetap20. Benda yang massanya 1 kg berada di tempat yang tingginya 25 m, kemudian benda tersebut jatuh bebas. Jika telah menempuh jarak 5 meter, maka kecepatan benda tersebut adalah .a. 50 m/sb . 32,5 m/sc. 15 m/sd. 12,5 m/se. 10 m/s21. Pada suatu saat terlihat kilat dan 10 detik kemudian terdengar suara gunturnya. Apabila kecepatan cahaya sebesar 3.108m/s dan kecepatan bunyi 340 m/s, maka jarak antara asal kilat dan pengamat adalah ..a. 34 mb. 3400 mc. 10200 md. 3.10^8 me. 3.10^9 m

FISIKA GERAK MELINGKAR

29.Sebuah materi bergerak dengan kecepatan sudut 600 rad/s,kemudian materi tersebut di percepat dengan percepatan 120 rad/s2.Waktu yang digunakan untuk mencapai percepatan tersebut adalah.a.2 s d.5 sb.3 s e.6 sc.4 s30. Dalam waktu 2 s benda berotasi,perubahan kecepatan dari 4 rad/s menjadi 20 rad/s.Selama waktu tersebut titik C (berada pada benda) mendapat percepatan tagensial rata-rata sebesar 1,6 m/s.Jarak C ke sumbu putar adalah.a.0,1 cm d.10 cmb.0,2 cm e.20 cmc.5 cm31. Sebuah kaleng mula-mula diam kemudian berputar pada porosnya dengan percepatan sudut konstan sebesar 20 rad/s2selama 10 sekon.Selanjutnya kaleng tersebut mengalami perlambatan konstan 10 putaran. Waktu yang di perlukan sebelum kaleng berhenti jika posisi sudutnya 62,8 adalah..A,0,2 sekon d.0,8 sekonb.0,4 sekon e.1,0 sekonc.0,6 sekon32.Silinder berongga yang bermassa 8 kg memiliki diameter dalam 6 cm.Momen inersia terhadap sumbu horizontal melalui pusat adalah..a.100 kg cm2b.125 kg cm2c.137,5 kg cm2d.140 kg cm2e.150 kg cm233.Bola pejal bermassa M dan jari-jari R mengilinding menuruni sebuah bidang miring dengan sudut kemiringan terhadap arah mendatar. Percepatan bola adalah.a..g.sin. b..g.sin. c..g.sin. d g.sin e. g cos 34.Pada gambar di atas bermassa balok A, beban B dan roda control berongga C adalah 7 kg, 2 kg dan 1 kg.Percepatan gravitasi 10 m/s2,tegangan tali T1adalah..a.20 Nb.16 Nc.14 Nd.8 Ne.7 N35.Sistem pada gambar di atas berada dalam keadaan seimbang. Beat balok A adalah 600 N dan koefisien gesekan ststik antara balok A dan meja adalah 0,2. Berat balok B adalah.a.20Nb.20Nc.40 Nd.40Ne.40N36.Sebuah roda yang memiliki massa 10 kg dan jari-jari =0,8 bertumpu di lantai dan bersandar pada tangga yang tingginya 0,2 m dari lantai seperti gambar.Besar gaya untuk mengungkit roda jika g=10 m/s2 adalah.a.28 Nb.53c,64 Nd.88,3 Ne.102 N37.Pada batang ADbekerja empat buah gaya sejajar masing-masinh F1=F3=5 dan F2=F4=12N(lihat gambar ) maka momen kopel pada batang AD adalah.a.5 Nb.10 Nc.12 Nd.24 Ne.34 N38.Seorang anak yang beratnya 300 N duduk pada suatu ayunan seperti ganbar.Besar gaya F yang diperlukan pada posisi tersebut adalah.a.200 Nb.200 Nc.100 Nd.175 Ne.150 N39.Sebuah benda beratnya 400 N diletakan di atas papan yang panjang 4 m pada jarak 1,8 m dari salah satu ujungnya .Dua orang mengangkat papan tersebut pada ujung-ujungnya.Gaya orang tersebut berturut-turut yang harus di keluarkan setiap orang adalah.Na.180 dan 220b.200 dan 200c.230 dan 270d250 danm250e.228 dan 27240.Sebuah tangga mempunyai panjang I dan beratnya 1000 N .Tangga diam pada dinding vertical yang licin . Jika koefisien antara tangga dan lantai , sudut minimum sehingga tangga akan tergelincir adalah.a.200b.300c.370d.450e.600

HUKUM NEWTON TENTANG GERAK

1. Koefisien gesek statis antara sebuah lemari kayu dan lantai kasar suatu bak truk sebesar 0,75. Jadi, percepatan maksimum yang masih boleh dimiliki truk agar lemari tetap tak bergerak terhadap bak truk itu adalah . . . .a. nol d. 7,5 m/s2b. 0,75m/s2 e. 10 m/s2 c. 2,5 m/s2

2. Sebuah benda bermassa 2 kg terletak di tanah. Benda itu ditarik vertikal ke atas dengan gaya 25 N selama 2 detik lalu dilepaskan. Jika g = 10 m/s2, energi kinetik benda pada saat mengenai tanah adalah . . . .a. 150 joule b. 125 joule c. 100 joule d. 50 joule e. 25 joule

3. Sebuah mobil massanya 2 ton dan mula-mula diam. Setelah 5 detik kecepatan mobil menjadi 20 m/s. Gaya dorong yang bekerja pada mobil ialah . . . .a. 100 N d. 800 N b. 200 N c. 8000 N e. 400N 4. Apabila sebuah benda bergerak dalam bidang datar yang kasar maka selama gerakannya. . . . .a. gaya normal tetap dan gaya gesekan berubah b. gaya normal berubah dan gaya gesekan tetap c. gaya normal dan gaya gesekan kedua-duanya tetapa, gaya normal dan gaya gesekan kedua-duanya berubah e. gaya normal dan gaya gesekan kadang-kadang berubah dan tetap bergantian

5. Mobil 700 kg mogok di jalan yang mendatar. Kabel horizontal mobil derek yang dipakai untuk menyeretnya akan putus jika tegangan di dalamnya melebihi 1400 N (q = 10 m/s2). Percepatan maksimum yang dapat diterima mobil mogok dan mobil derek adalah ....a. 2 m/s2 d. 7 m/s2 b. 8 m/s2 e. 0 m/s2 c. 10 m/s2

6. Pada sebuah benda yang bergerak, bekerja gaya sehingga mengurangi kecepatan gerak benda tersebut dari 10 m/s menjadi 6 m/s dalam waktu 2 detik. Bila massa benda 5 kg, besar gaya tersebut adalah .... a. 5N d. 10N b. 6 N c. 11N e. 8N7. Peristiwa di bawah ini yang tidak mempunyai hukum kelembaman adalah ....a. Bila mobil yang kita tumpangi direm mendadak, tubuh kita terdorong ke depan b. Bila kita berdiri di mobil, tiba-tiba mobil bergerak maju tubuh kita terdorong ke belakang.c. Pemain ski yang sedang melaju, tiba-tiba tali putus, pemain ski tetap bergerak maju.d. Pemain sepatu roda bergerak maju, tetap akan bergerak maju walaupun pemain itu tidak memberikan gaya. e. Penerjun payung bergerak turun ke bawah walaupun tidak didorong dari atas.

8. Jika gaya sebesar 1 N bekerja pada benda 1 kg yang dapat bergerak bebas, maka benda akan mendapat . . .. a. kecepatan sebesar 1 m/s c. percepatan sebesar 1 m/s2c. percepatan sebesar 10 m/s2d. kecepatan sebesar 10 m/s e. kecepatan sebesar 10 m/s

9. A naik bus yang bergerak dengan kecepatan 40 km/jam. Tiba-tiba bus direm secara mendadak, akibatnya A terdorong ke muka. Hal ini disebabkan karena .... a. gaya dorong bus b. gaya dari rem c. sifat kelembaman dari A d. sifat kelembaman dari bus e. gaya berat A

10. Sebuah benda sedang meluncur pada suatu bidang miring dengan kecepatan konstan, ini berarti . . . .a. bidang itu merupakan bidang licin sempurna b. komponen berat dari benda yang sejajar bidang miring harus lebih besar dari gaya geseknya c. komponen berat dari benda yang sejajar bidang miring harus lebih kecil dari gaya geseknya d. komponen berat dari benda yang sejajar bidang miring harus sama dengan gaya geseknya e. berat benda harus sama dengan gaya geseknya11. Suatu benda bermassa 2 kg yang sedang bergerak, lajunya bertambah dari 1 m/s menjadi 5 m/s dalam waktu 2 detik bila padanya beraksi gaya yang searah dengan gerak benda, maka besar gaya tersebut adalah ....a. 2 Nd. 8 Nb. 4 Ne. 10 Nc. 5 N

12. Sebuah mobil massanya 1 ton selama 4 detik kecepatannya bertambah secara beraturan dan 10 m/det menjadi 18 m/det. Besar gaya yang mempercepat mobil itu adalah .... a. 2000 N d. 8000 N b. 4000 N e. 10000 N c. 6000 N13. Benda massanya 2 kg berada pada bidang horizontal kasar. Pada benda dikerjakan gaya 10 N yang sejajar bidang horizontal, sehingga keadaan benda akan bergerak. Bila g = 10 m/s^2, maka koefisien gesekan antara benda dan bidang adalah .... a. 0,2 d. 0,5 b. 0,3 e. 0,6 c. 0,4

14. Benda beratnya 98 newton (g = 10 m/s2) diangkat dengan gaya vertikal ke atas sebesar 100 newton, maka percepatan yang dialami benda .... a. nol d. 2 m/s2 b. 0,2 m/s2 e. 5 m/s2 c. 0,4 m/s2

15. Sebuah benda massanya 4 kg terletak pada bidang miring yang licin dengan sudut kemiringan 45 derajat terhadap horizontal. Jadi, besar gaya yang menahan benda itu. (g = 10 m/s2)a. 2 V2 Nd. 40 Nb. 8 V2 Ne. 40 V2 Nc. 20 V2 N

16. Kalau kita berada dalam sebuah mobil yang sedang bergerak, kemudian mobil tersebut direm, maka badan kita terdorong ke depan, hal ini sesuai ..a. Hukum Newton Ib. Hukum Newton IIc. Hukum Aksi-Reaksid. Hukum Gaya berate. Hukum Pascal

17. Pada benda bermassa m bekerja gaya F ke atas yang menimbulkan percepatan a (percepatan gravitasi = g). Hubungan besaran tersebut dapat dirumuskan ..a. F = m.gd. m.g = F + m.ab. F = m (a + g)e. m.a = F + m.gc. F = m (a/2) + m.g18. Sebuah elevator yang massanya 1500 kg diturunkan dengan percepatan 1 m/s2. Bila percepatan gravitasi bumi g = 9,8 m/s2, maka besarnya tegangan pada kabel penggantung sama dengana. 32400 Nd. 14700 Nb. 26400 Nc. 13200 N e. 16200 N

19. Gaya gesek pada benda yang bergerak di atas lantai kasar ..a. searah dengan arah gerak b. berlawanan dengan arah gaya berat c. menyebabkan benda berhentid. mempunyai harga maksimum pada saat benda akan bergerak e. menyebabkan benda bergerak lurus beraturan

20. Dari hukum Newton II dapat disimpulkan bahwa jika gaya yang bekerja pada sebuah benda berubah, maka . . . . a. massa dan percepatannya berubah b. massa dan percepatannya tidak berubah c. massa berubah dan percepatannya tidak berubah d. massa tidak berubah dan percepatannya berubah e. volumenya berubah 21. Jika sebuah benda terletak pada bidang miring, maka gaya normal pada benda itu.....a. sama dengan berat benda b. lebih kecil dari berat bendac. lebih besar dari berat benda d. dapat lebih besar atau lebih kecil dari berat benda e. dapat sama atau tidak sama dengan berat benda22. Seorang yang massanya 80 kg ditimbang dalam sebuah lift. Jarum timbangan menunjukkan angka 1000 newton. Apabila percepatan gravitasi bumi = 10 m/s2 dapat disimpulkan bahwa....a. massa orang di dalam lift menjadi 100 kg b. lift sedang bergerak ke atas dengan kecepatan tetap c. lift sedang bergerak ke bawah dengan kecepatan tetap d. lift sedang bergerak ke bawah dengan percepatan tetap e. lift sedang bergerak ke atas dengan percepatan tetap

23. Sebuah benda massanya 2 kg terletak di atas tanah. Benda tersebut ditarik ke atas dengan gaya 30 N selama 2 detik lalu dilepaskan. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, maka tinggi yang dapat dicapai benda adalah : a. 10 meter d. 18 meter b. 12 meter e. 20 meter c. 15 meter

24. Sebuah benda bermassa 20 kg terletak pada bidang miring dengan sudut 30derajat terhadap bidang horizontal, Jika percepatan gravitasi 9,8 m/s2 dan benda bergeser sejauh 3 m ke bawah, usaha yang dilakukan gaya berat .... a. 60 joule d.294,3 joule b. 65,3 joule e. 588 joule c. 294 joule

25. Sebuah benda yang beratnya W meluncur ke bawah dengan kecepatan tetap pada suatu bidang miring kasar. Bidang miring tersebut membentuk sudut 30 derajat dengan horizontal. Koefisien gesekan antara benda dan bidang tersebut adalah .... a. 1/2 v3 Wd. 1/3 v3b. 1/2 We. 1/2c. v326. Sebuah benda yang massanya 1200 kg digantungkan pada suatu kawat yang dapat memikul beban maksimum sebesar 15.000 N. Jika percepatan gravitasi bumi sama dengan 10 m/s2, maka harga maksimum percepatan ke atas yang diberikan pada beban itu sama dengan ....a. 2,5 m/s2 d. 22,5 m/s2b. 10,0 m/s2 e. 12,5 m/s2 c. 7,5 m/s2GERAK ROTASI1.Momentum SudutSeorang anak dengan kedua lengan berada dalam pangkuan sedang berputar pada suatu kursi putar dengan 1,00 putaran/s. Ketika ia merentangkan kedua lengannya, ia diperlambat sampai 0,40 putaran/s. Tentukan perbandingan:a. momen inersia gabungan anak + kursi sebelum dan sesudah kedua lengannya direntangkanb. energi kinetik sebelum dan sesudahnya

Penyelesaian :No.1= 1 rps (sebelum merentangkan tangan)= 0,4 rps (sesudah merentangkan tangan)

a). Gunakan Hukum Kekekalan momentum sudut=> L= L=>I= I=>I(1) = I(0,4)maka : I: I= 0,4 : 1atau : I: I= 2 : 5

b). Rumus energi kinetik rotasi adalah : Ekr = I Maka :Ekr= I dan Ekr= ISehingga perbandingan :Ekr: Ekr= (I/ I).(: )Ekr: Ekr= (2/5) . (5/2) = 5/2Ekr: Ekr= 5 : 22.Momen InersiaSebuah roda bermassa 6 kg dengan radius girasi 40 cm, berputar dengan kecepatan 300 rpm. Tentukan momen inersia dan energi kinetik rotasi roda itu.

Penyelesaian :I = M k2= (6 kg) (0,40 m)2= 0,96 kg . m2Ekr = I2; denganharus dinyatakan dalam rad/s.harus dinyatakan dalam rad/s.= (300 putaran / menit) (1 menit / 60 sekon) (2rad / 1 putaran) = 31,4 rad/smaka Ekr = I2= (0,96 kg . m2) (31,4 rad/s)2= 473 J.

3.Momentum SudutSebuah bola pejal500g berjari jari 7 cm dengan momen kelembaman (inersia) sebesar 0,00098 kg . m2, berputar dengan 30 putaran/detik (put/s) pada sebuah sumbu yang melalui titik pusatnya. Berapakah (a) energi kinetik rotasi dan (b) momentum sudut. (Catatan :harus dalam rad/s).Penyelesaian :(a)Dengan mengetahui bahwa= 30 put/s = 188 rad/s, maka akan kita peroleh :Ekr = I2= (0,00098 kg . m2) (188 rad/s)2= 17,3 J(b)Momentum sudutnya :L = I= (0,00098 kg . m2) (188 rad/ s) = 0,184 kg . m2/s

4.Hubungan antara Momen gaya dan percepatan sudutBaling baling suatu pesawat bermassa 70 kg dengan radius girasi 75 cm. Berapakah momen inersia baling baling itu? Agar baling baling dapat dipercepat dengan percepatan sudut sebesar 4 put/s2, berapakah torsi yang diperlukan?M = 70 kg ; k = 75 cm = 0,75 m ; I = ....? dan = ....?

Penyelesaian :I = Mk2 = (70 kg) (0,75 m)2= 39 kg . m2Dengan menggunakan = I,dan harus dalam rad/s2 = (4 put / s2) (2rad/putaran) = 8 rad/s2Maka, = I = (39 kg . m2) (8 rad/s2) = 990 N . m

5.Momen gaya (torsi)Pada gambar menunjukkan gaya 40 N yang dikerjakan secara tangensial pada tepi roda berjari jari 20 cm, dan ber-momen inersia 30 kg . m2. Tentukan momen gaya = ..?yang dimiliki benda tersebut.r = 20 cm = 0,2 mF = 40 N

Penyelesaian : = r x F = (40 N) (0,2 m) = 2 N m

6.Usaha dan Usaha dalam Gerak RotasiSebuah silinder pejal menggelinding menaiki suatu bidang miring seperti pada gambar. Kecepatan awal silinder saat akan menaiki bidang miring adalah 20 m/s. Bila energi yang hilang akibat gesekan dapat diabaikan, ternyata silinder mampu mencapai ketinggian h sebelum berbalik arah. Berapakah tinggi h...?(Silinder pejal, I = mR2)Penyelesaian :Energi akhir = Energi awalmgh= mv2+ I2mgh= mv2+ ( mR2)2gh= v2+ v2h= 3v2/4g = x 202/10h= 30 m

7.Usaha dan Usaha dalam Gerak RotasiSebuah pejal homogen menggelinding pada bidang datar dengan kecepatan v = 10 m/s. Bola kemudian menggelinding ke atas menurut bidang miring hingga menc apai titik balik B setinggi h. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s, maka h = ................?(Catatan : benda berbentuk bola pejal maka : I = 2/5mR2dan= V/R)

Penyelesaian :Hukum kekekalan energi mekanik, berlaku :EMA = EMB atau EKA = EKB I2+ mV2= mgh. 2/5 mR2(V2/R2) + mV2= mgh1/5mV2+ mV2= mgh7/10 V2= gh7/10.(10)2= 10 hh= 7 meter

8.Hubungan antara Momen gaya dan percepatan sudutSebuah yoyo bermassa 500 gram melakukan gerak seperti pada gambar. Berapapercepatan yang dialami.....? (anggap yoyo adalah silinder pejal).

Penyelesaian :Translasi F = m . aw T = m . aT = w m . aRotasi = I .T .r = m r2. a/rT = m . aSubstitusi m . a = w m . a3/2 m . a = m . ga = 2/3 . g = 2/3 . 10 = 6,67 m/s2

9.Momen InersiaSebuah partikel bermassa 2 kg diikatkan pada seutas tali yang panjangnya 0,5 meter. Berapa momen Inersia partikel tersebut jika diputar ?Penyelesaian :Catatan :Yang kita bahas ini adalah rotasi partikel, bukan benda tegar. Jadi bisa dianggap massa benda terkonsentrasi pada pusat massanya.Momen inersianya berapa..?I = mr2I = (2 kg) (0,5m)2I = 0,5 kg m2

10.Momen gaya (torsi)Batang AB yang massanya 4 kg dan panjang 3 m diberi penopang pada jarak 1 m dari ujung A. Pada ujung A diberi beban 80 N. Agar batang seimbang, maka di ujung B harus diberi gaya sebesar...?

USAHA

1. Dadan mendorong mobilnya yang sedang macet di jalan raya dengan gaya tetap sebesar 210N yang searah dengan arah mobil sehingga mobil berpindah sejauh 20 meter. Hitung usahayang dilakukan Dadan.

2. Sebuah balok ditarik dengan gaya 80 N dengan arah membentuk sudut 370 terhadaphorizontal. Jika balok hanya berpindah sejauh 6 meter, berapakah usaha yang dilakukanpada balok tersebut?

3. Sebuah balok didorong sejauh 4 m sepanjang permukaan kasar dengan gaya mendatar 20 N.Jika pada balok bekerja gaya gesekan sebesar 5 N, hitunglah:a. usaha yang dilakukan oleh gaya 20 Nb. usaha yang dilakukan oleh gaya gesekanc. usaha total yang dikerjakan pada balok 4. Sebuah balok bermassa 50 kg ditarik dengan gaya tetap sebesar 600 N yang arahnya 600terhadap horizontal. Jika koefesien gesekan antara balok dan lanatai 0,4, hitunglah usahatotal yang dilakukan pada balok jika balok berpindah sejauh 10 m.5. Sebuah balok ditarik di atas lantai licin dengan gaya mendatar sebesar 20 N . Hitunglahusaha yang dilakukan jika balok berpindah sejauh 15 meter.6. Sebuah balok ditarik di atas lantai licin dengan gaya sebesar 16 N dengan arah 300terhadap horizontal . Hitunglah usaha yang dilakukan jika balok berpindah sejauh 2,2,meter.7. Seorang anak duduk di atas kereta luncur. Kereta itu kemudian ditarik oleh ayahnyadengan gaya 400 N membentuk sudut 370 terhadap horizontal sehingga berpindahsejauh 10 meter. Jika massa anak dan kereta luncur 30 kg dan koefesien gesekan kinetikantara kereta dan permukaan tanah 0,25, hitunglah usaha yang dilakukan oleh ayahnya

ELASTISITAS1) Hubungan antara gaya (F) dengan pertambahan panjang (x) dalam suatu percobaan digambarkan seperti pada grafik berikut.

Saat pegas ditarik oleh gaya 30 N, energi potensial pegas menjadi 0,6 J. Konstanta pegas tersebut adalah.....A. 250 N/mB. 500 N/mC. 600 N/mD. 750 N/mE. 1.000 N/m(Sumber soal: Soal Ebtanas 1999)

2) Grafik (F-x) menunjukkkan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas.

Besar energi potensial pegas berdasarkan grafik diatas adalah....A. 20 jouleB. 16 jouleC. 3,2 jouleD. 1,6 jouleE. 1,2 joule(Sumber soal: UN Fisika 2008 P4 No. 12)

3) Dua pegas identik masing-masing dengan konstanta 1.000 N/m disusun seperti gambar.

Bila g = 10 m/s2, maka akibat beban B susunan pegas memiliki energi potensial sebesar....A. 1,5 x 103JB. 3,13 x 103JC. 1,25 x 101JD. 6,25 x 101JE. 3,15 x 101J(Sumber soal: Soal Ebtanas 1997)

4) Percobaan menggunakan pegas yang digantung menghasilkan data sebagai berikut:

F = gaya beban pegas, x = pertambahan panjang pegas. Dapat disimpulkan pegas memiliki tetapan sebesar....A. 800 N.m1B. 80 N.m1C. 8 N.m1D. 0,8 N.m1E. 0,08 N.m1(Sumber soal: UN Fisika 2010 P04 No. 9)

5) Sebuah pegas yang tergantung dalam keadaan normal panjangnya 20 cm. Bila pada ujung bebas pegas digantung sebuah beban yang yang bermassa 50 gram, maka panjang pegas menjadi 25 cm. Bila pegas tersebut disimpangkan sejauh 4 cm, maka energi potensial pegas adalah.....A. 0,008 jouleB. 0,016 jouleC. 0,2 jouleD. 0,4 jouleE. 2 jouleHUKUM KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

1. Hukum Kekekalan Energi menyatakan bahwa energi tidak dapat hilang alias bersifat kekal, energi hanya dapat berubah dari suatu bentuk ke bentuk energi yang lain. Buktikan kebenaran pernyataan ini(2. Sejauh ini, apa yang anda pahami tentang Energi Mekanik ?3. Mengapa kita menggunakan istilah Hukum Kekekalan Energi Mekanik tidak menggunakan istilahHukum Kekekalan Energi PotensialatauHukum Kekekalan Energi Kinetiksaja ?4. Coba jelaskan bagaimana perubahan energi yang terjadi ketika buah mangga jatuh dari pohon menuju ke tanah5. lanjutan dari soal nomor 4. Ketika jatuh di permukaan tanah, apakah energi mekanik buah mangga hilang ? jika tidak, kemana energi tersebutpergi?6. Apa perbedaan antara gaya konservatif dan gaya tak konservatif ? sebutkan juga contohnya7. Dari ketinggian 6 meter, buah mangga yang sudah matang jatuh menuju permukaan tanah. Berapakah kecepatannya ketika berada pada ketinggian 1 meter di atas tanah ? (g = 10m/s2)8. Seekor tikus bermassa 0,2 kg dikejar kucing di atas atap rumah. Tikus tersebut lari terbirit-birit lalu terpeleset dan jatuh ke tanah. Jika atap rumah berada pada ketinggian 10 meter, berapakah kecepatan tikus ketikadiciumtanah ?9. Sebuah bola dilempar dengan kecepatan 10 m/s ke atas. Berapakah ketinggian yang telah dicapai bola ketika kecepatannya tinggal 2 m/s ? (g = 10 m/s2)10. Sebuah balok bermassa 2 kg meluncur sejauh 1 meter lalu menumbuk pegas yang diletakan horizontal. Balok tersebut menekan pegas sejauh 6 cm dari posisi kendurnya. Bila konstanta pegas 800 N/m dan permukaan lantai kasar dengan koefisien gesek antara balok dan lantai adalah 0,2, tentukan kelajuan balok saat menumbuk pegas.

IMPULS DAN MOMENTUM1. Hitunglah besar momentum serangga yang massanya 22 gram yang tengah terbang dengan laju 80 m/s.2. Sebuah bola tenis bermassa 60 gram dipukul hingga mencapai kecepatan 144 km/jam, hitunglah impuls bola tenis tersebut.3. Bola kasti bermassa 145 gram dilempar dengan kecepatan 39 m/s ternyata dapat dipukul balik hingga mencapai kecepatan 52 m/s. Hitunglah impuls yang terjadi pada bola kasti.4. Gerbong bermassa 6500 kg bergerak dengan kecepatan 5 m/s menumbuk gerbong yang massanya sama yang sedang diam, setelah tumbukan keduanya bergerak bersama-sama. Hitunglah kecepatan kedua gerbong tersebut setelah tumbukan5. Peluru bermassa 20 gram ditembak dengan kecepatan 230 m/s mengenai balok yang diam di atas lantai. Massa balok 2 kilogram. Ternyata peluru melewati bagian dalam balok dan setelah keluar dari balok kecepatan peluru berkurang menjadi 160 m/s. Hitunglah kecepatan balok setelah ditembus peluru demikian.6. Sebuah pasak panjangnya 40 cm menancap bagian depannya di atas tanah ditumbuk dengan martil yang dilemparkan jatuh bebas dari ketinggian 5 meter. Massa martil 10 kilogram. Jika gaya tahan tanah terhadap martil 100 KN (1 KN = 1000 N). Perhitungkan bagaimana pasak bisa masuk ke dalam tanah.7. Sebuah truk bermassa 2 ton sedang bergerak dengan kecepatan 36 km/jam menabrak sebatang pohon dan berhenti dalam waktu 5 sekon. Tentukan gaya rata-rata yang dialami truk itu saat bertabrakan.8. Sebuah bola bermassa 50 gram bergerak dengan kecepatan 230 mph ke kiri menumbuk tembok dan terpantul dengan kecepatan 260 mph. Impuls yang dikerjakan dinding terhadap bola adalah .9. Sebuah bom seberat 120 N pecah menjadi dua bagian masing-masing beratnya 80 N dan 40 N. Pecahan dengan berat 80 N bergerak dengan kecepatan 6 m/s. Tentukan energi kinetik kecepatan yang beratnya 40 N.