SOAL LATIHAN BAB II KINEMATIKA DAN DINAMIKA ZARRAH (FISIKA DASAR)

SOAL LATIHAN BAB II KINEMATIKA & DINAMIKA ZARRAH (FD)

1. Kecepatan sebuah mobil bergerak ke arah timur mengalami pengurangan kecepatan (perlambatan) dari 45 km/jam menjadi 30 km/jam dalam jarak 300 m.

(a).Berapakah besar dan arah dari perlambatan mobil. (Jawab : a=-0,14m/s2dengan arah berlawanan dengan arah mobil)(b).Berapa waktu yang ditempuh mobil tersebut selama terjadi perlambatan (Jawab : t=30s)(c).Jika diasumsikan bahwa mobil tersebut secara kontinu mengalami perlambatan, maka hitunglah waktu dan jarak yang ditempuh oleh mobil tersebut sampai berhenti (Jawab : t=89,3s ; s=558m)2. Sebuah atom Helium (partike ) bergerak dalam tabung kosong dengan panjang 2 m. (a).Jika diasumsikan bahwa percepatan partikel adalah uniform dalam tabung, maka berapa lama partikel ini berada dalam tabung, jika kecepatannya adalah 1x104 m/s dan meninggalkan tabung pada kecepatan 5x106 m/s. (Jawab : t=8x10-6 s)(b).Berapakah percepatannya dalam tabung. (Jawab : a=6,3x1012m/s2)3. Posisi dari suatu partikel terhadap sumbu-x yang bergantung pada waktu diberikan oleh persamaan : x = at2 - bt3dimana x dalam meter, dan t dalam detik.

(a).Apa dimensi dan satuan untuk a dan b (Jawab : a([L][T]-2 ; b([L][T]-3)(b).Misalkan nilai numerik masing-masing untuk a = 3.0 dan b = 1.0, hitunglah waktu maksimum yang dicapai oleh partikel untuk x yang positif (Jawab : t=2s)(c).Tentukan jarak tempuh partikel untuk waktu t = 4s (Jawab : x=-16m)(d).Tentukan kecepatan dan percepatan partikel untuk t = 4s (Jawab : vx=-24m/s ; ax=-18m/s2)(e).Tentukan kecepatan rata-rata partikel untuk interval waktu t = 2s sampai t = 4s (Jawab : )4. Suatu benda dijatuhkan bebas dari sebuah bangunan dengan ketinggian h meter. Tentukanlah posisi dan kecepatan pada t = 1.0 s, 2.0 s, 3.0 s dan 4.0 s. (Jawab : y1=-5m, vy1=-10m/s ; y2=-20m, vy2=-20m/s ; y3=-45m, vy3=-30m/s ; y4=-80m, vy4=-40m/s) 5. Sebuah bola dilemparkan dari dasar lantai secara vertikal ke-atas dengan kecepatan 24 m/s.

(a).Berapa lama bola tersebut mencapai ketinggian maksimum yang diukur dari dasar lantai, dan tentukan pula ketinggian maksimum. (Jawab : t=2,4s ; ymax=29m)(b).Tentukan waktu yang dicapai bola pada ketinggian 29 m dari dasar lantai. (Jawab : t=3s atau 2s)6. Seseorang pemain bola dapat menendang bola dengan laju awal 25 m/dtk dan mistar gawang adalah 3,44 m. Jika ia harus menyarangkan bola ke dalam gawang dari 50 m. Berapakah sudut tendangannya terhadap horizontal? 7. Bulan mengelilingi bumi dalam satu putaran penuh dalam waktu 27.3 hari. Diasumsikan bahwa orbitnya adalah sebuah lingkaran dengan radius 3.85 x 108 m. Tentukanlah percepatan bulan yang mengelilingi bumi tersebut. (Jawab : a=0,00273m/s2) 8. Tiga orang pelanggan sedang bertengkar memperebutkan sebuah mantel yang sedang diobral. Ketiganya masing-masing memberikan gaya horizontal pada mantel, dimana mantel terletak dititik asal. Tentukan komponen x dan y dari gaya total pada mantel, kemudian tentukan besar dan arah dari gaya total, jika gaya-gaya (F1 = 200N, F2 = 300N, & F3 = 155N) membentuk sudut terhadap sumbu x positif adalah 1 = 300, 2 = 1350, dan 3 = 2330.9. Seorang pekerja memberikan gaya horizontal yang konstan dengan besar 20 N pada sebuah kotak yang massanya 40 kg, yang diam pada permukaan tanpa gesekan. Berapa percepatan kotak?10. Mobil Lincoln mempunyai berat 1,96 x 104 N yang sedang berjalan dalam arah x positif lalu berhenti secara tiba-tiba; komponen x gaya total yang bekerja pada mobil itu adalah -1,5 x 104 N. Berapa percepatannya?11. Untuk memperbaiki kondisi akustik dalam sebuah aula, sebuah pemantul suara (reflektor) dengan massa 200 kg digantungkan dari langit-langit dengan sebuah rantai. Anggap bahwa massa rantai diabaikan.a) Berapakah berat pemantul tersebut?

b) Berapa gaya (besar dan arahnya) yang ditahan oleh rantai?

c) Berapa tegangan pada rantai? 12. Dari soal no 11 diatas, anggap massa rantai tidak diabaikan, tetapi memiliki massa 10,0 kg. Carilah gaya pada ujung-ujung rantai.

13. Seseorang menarik poros katrol dengan gaya F keatas (lihat gambar disamping). Anggap tali dan katrol tidak bermassa dan tidak ada gesekan. Dua benda m