Soal Fisika SMA tentang Penerapan Hukum Newton

Berikut ini soal fisika SMA tentang penerapan hukum newton:

1. Sebuah balok es yang memiliki massa 20 kg didorong dengan sudut 60°. Jika balok es bergerak dengan percepatan konstan 3 m/s²,Berapakah besarnya gaya dorong?

Diketahui :

m = 20 kg

a = 3 m/s²

a = 60°

Ditanyakan : F = …?

Jawab;

F cos a = m x a

0,5 F = 20 x 3

F = 120 N

2. Sebuah mobil bermassa 2500 kg bergerak dengan kecepatan 36km/jam. Berapa gaya yang harus diberikan pada pengereman agar mobil berhenti pada jarak 5 m?

Diketahui:

m = 2500 kg

vo = 36 km/jam =10 m/s

vt = 0 (mobil berhenti)

s = 5 m

ditanyakan: F = ..?

Jawab:

Vt² = vo² + 2as

0 = 10² + 2a x 5

0 = 100 + 10a

10a = -100

a = -10 m/s²

kita subtitusikan nilai a pada hukum II Newton:

F = m x a

F = 2500 x (-10)

F = -25000 N

F = -25 kN

Tanda negatif menunjukkan arah gaya berlawanan dengan arah gerak benda.

3. Sebuah benda dengan massa 75 kg berada pada suatu bidang miring, seperti yang terlihat pada gambar di bawah. Jika gaya gesek diabaikan, tentukan besar gaya yang menyebabkan benda bergerak ke bawah ( g = 9,8 m/s² , q = 30^O) !

Jawab:

Benda bergerak ke bawah karena adanya gaya berat m.g pada bidang miring BC,

yaitu w sin q .

w sin q = m.g. sin q = (75 kg)(9,8 m/s²)(0,5) = 367,5 N

4. Sebuah balok yang massanya 8 kg meluncur ke bawah pada sebuah papan licin yang dimiringkan 30° dari lantai. Jika jarak lantai dengan balok 10 m dan besarnya gaya gravitasi ditempat itu 10 ms^-2, maka tentukan percepatan balok tersebut!

Menurut hukum II Newton

F = m × a

w sin 30° = m × a

m × g sin 30° = m × a

8 × 10 × 0,5 = 8 a

a = 40/8

= 5 ms^-2

Jadi, balok tersebut meluncur ke bawah dengan percepatan 5 ms^-2.

5. Dua buah balok A dan B dengan massa masing-masing 16 kg dan 4 kg, dihubungkan melalui sebuah katrol, seperti terlihat pada gambar di bawah. Balok B mula-mula ditahan kemudian dilepaskan. Berapakah percepatan dan tegangan tali masing-masing balok? (g = 10 m/s²)

Jawab:

6. Sebuah yang bermassa 80 kg berdiri di dalam sebuah lift yang bergerak dengan percepatan 2 m/s². Jika gravitasi bumi 10 ms^-2, Tentukan:

a. berat benda saat lift bergerak ke atas dipercepat

b. berat benda saat lift bergerak ke bawah dipercepat

Jawab :

a. Lift bergerak ke atas

w = N = mg + m × 2

= 80× 10 + 80 ×2

= 800 + 160

= 960 N

Jadi, berat benda saat lift bergerak ke atas dipercepat adalah 960 N.

b. Lift bergerak ke bawah

w = N = mg – m × a

=80 × 10 – 80 × 2

= 800 – 160

= 640 N

Jadi, berat benda saat lift bergerak ke bawah dipercepat adalah 640 N.

7. Seorang pengendara akan melewati tikungan jalan yang berjari-jari 60 m dengan sudut kemiringan 31°. Jika gaya gravitasi 10 ms^-2, maka tentukan kecepatan maksimum pengendara tersebut agar tidak tergelincir dari lintasan?

Jawab: