Term 2 Tahun Ajaran 2014-2015

TUGAS MINGGUAN 1

FISIKA DASAR 1 FAKULTAS TEKNIK UI

Dosen: M. Khalid Nurdin P., Dip. HEP

Asisten: Samuel Budhi Setyanto (Teknik Sipil - 2012)

Deadline: Selasa, 24 February 2015 pukul 10.00 WIB

1. Analisis Dimensi.

(a) Sebuah satelit berotasi mengelilingi sebuah planet bermassa M dengan jari-jari orbitnya adalah

r dan periodenya adalah T, yang dinyatakan dengan GMkrT dengan k adalah konstanta

tanpa dimensi. Dengan analisis dimensi, tentukan , , dan serta nyatakan T dalam r, M, dan

G dalam bentuk yang utuh! (5 poin)

(b) Gaya angkat F sebuah pesawat diketahui bergantung pada kecepatan pesawat v, massa jenis

udara dan luas penampang pesawat A, yang dinyatakan dengan m n pF kv A , k adalah

konstanta tanpa dimensi. Dengan analisis dimensi, tentukan m, n, dan p serta nyatakan F dalam

v, , dan A dalam bentuk yang utuh! (5 poin)

(c) Jika percepatan a sebuah partikel yang bergerak dengan kecepatan konstan v pada lintasan

melingkar dengan jari-jari r sebanding dengan rx dan v

y. Tentukan nilai x dan y, dan nyatakan

formula paling sederhana dari percepatan ini! (5 poin)

2. A ball starts from rest and accelerates at 0.500 m/s2 while moving down an inclined plane 9.00 m

long. When it reaches the bottom, the ball rolls up another plane, where, after moving 15.0 m, it

comes to rest.

(a) What is the speed of the ball at the bottom of the first plane? (5 poin)

(b) How long does it take to roll down the first plane? (5 poin)

(c) What is the acceleration along the second plane? (5 poin)

(d) What is the balls speed 8.00 m along the second plane? (5 poin)

(Hint: There is no need to calculate all forces that acting on the ball when moving on each plane.

Just consider motion in one dimension in case the ball is accelerating or decelerating)

3. Tas pemberat terlepas dari sebuah balon udara pada ketinggian 300 m di atas permukaan tanah dan

sedang naik secara vertikal dengan kecepatan 13 m/s. Untuk tas, carilah:

(a) Tinggi maksimum yang dapat dicapai oleh tas! (5 poin)

(b) Posisi dan kecepatannya setelah terlepas 5 detik! (10 poin)

(c) Waktu yang ditempuh sejak terlepas hingga tas mencapai tanah! (5 poin)

Term 2 Tahun Ajaran 2014-2015

4. Sebuah partikel mempunyai percepatan konstan (6 4 )a i j m/s2. Pada saat t = 0, kecepatannya

sama dengan nol dan vektor posisinya 0 10 mr i .

(a) Carilah vektor posisi dan kecepatan setiap saat t! (8 poin)

(b) Carilah fungsi lintasan partikel tersebut dalam bidang xy (nyatakan lintasannya dalam fungsi

posisi y sebagai fungsi posisi x, ( )y y x ), dan gambarkan/sketsakanlah fungsi lintasan tersebut

pada bidang xy! (7 poin)

5. Sebuah bola dihantam oleh sebuah tongkat pemukul dan 3 detik kemudian bola itu ditangkap pada

jarak 30 m dari posisi ketika bola dipukul.

(a) Jika bola berada 1 m di atas tanah ketika bola dipukul dan ditangkap, berapakah ketinggian

maksimum yang dicapainya di atas tanah? (5 poin)

(b) Berapakah komponen horizontal dan komponen vertikal dari kecepatan bola ketika bola

ditangkap? (5 poin)

(c) Berapakah kelajuannya ketika bola ditangkap? (5 poin)

(d) Pada sudut berapa terhadap horizontal bola meninggalkan tongkat pemukul (5 poin)

(abaikan hambatan udara)