√ Rangkuman Bahan Dinamika, Referensi Soal Pembahasannya

Hukum Newton

style="display:block"
data-ad-client="ca-pub-7930840207405626"
data-ad-slot="5411244982"
data-ad-format="link"
data-full-width-responsive="true">

Hukum I Newton

“jika resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol, maka benda mula-mula membisu akan senantiasa diam, sedangkan benda yang mula-mula bergerak akan terus bergerak dengan kecepatan tetap”. Dinyatakan sebagai berikut.

ΣF = 0

Digunakan untuk benda membisu atau benda bergerak lurus.

Hukum II Newton

“Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gaya, searah dengan resultan gaya, dan berbanding terbalik dengan massa benda”. Dinyatakan sebagai berikut .

∑F=ma

Keterangan :

∑F : resultan gaya (Newton)

m : massa benda (kg)

a : percepatan

Hukum III Newton

Energi mempunyai arti sebagai kemampuan untuk melaksanakan usaha. Contoh : energi potensial, dan energi kinetik. Dinyatakan dengan:

F_aksi = -F_reaksi

style="display:block; text-align:center;"
data-ad-layout="in-article"
data-ad-format="fluid"
data-ad-client="ca-pub-7930840207405626"
data-ad-slot="8126346735">

PENERAPAN HUKUM NEWTON

Benda digantungkan dengan tali dan di gerakkan

persamaannya sebagai berikut.

∑F = ma

T-mg = ma

T = mg + ma

Keterangan :

T : tegangan tali (N)

m : massa benda (kg)

g : percepatan gravitasi (m/s²)

a : percepatan (m/s²)

Digerakkan kebawah dengan percepatan a, persamaannya sebagai berikut.

∑F = ma

Mg – T = ma

T = mg – ma

Orang yang berada di lift

Lift membisu atau bergerak dengan v konstan.

∑F = 0

N – W = 0

N = W

lift dipercepat kebawah

∑F = ma

W – N = ma

N = W – ma

N = mg – ma

Benda yang digantung dengan seutas tali melalui katrol

dengan dua utas tali dalam keadaan setimbang. Jika masa tali dan massa katrol diabaikan dan W₂ > W₁ maka percepatan benda nya sebagai berikut.

Benda yang di gantungkan dengan dua utas tali dalam keadaan setimbang

Gaya normal dan Gaya Gesekan

Gaya normal ialah gaya yang ditimbulkan oleh bantalan bidang suatu benda, arahnya tegak lurus terhadap bidang tersebut. Sedangkan gaya gesek ialah gaya yang ditimbulkan jawaban persentuhan eksklusif antara dua permukaan, arahnya selalu berlawanan dengan arah gerak benda. Dibagi menjadi dua macam, yaitu :

1. Gaya gesek statis ( f_s) yaitu gaya goresan yang bekerja pada benda saat benda dalam keadaan diam.


2. Gaya gesek kinetik ( f_k) ialah gaya goresan yang bekerja pada benda saat benda mengalami pergerakan.

Gerak atau diamnya suatu benda diperoleh menurut beberapa aturan, yaitu :

1. Jika F ˂ f_s’ maka benda dalam keadaan diam.
   
   
   


2. 
   
   Jika F = f_s’ maka benda akan sempurna akan bergerak.
   
   
   
   


3. 
   
   Jika F > f_s’ maka benda bergerak dan gaya goresan statis f_s bermetamorfosis f_k
   
   

Hubungan antara gaya gesek, gaya normal, dan koefisien gaya gesek dituliskan sebagai berikut.

• 
  
  Gaya gesek statis : fs = µ_s N.
  
  


• 
  
  Gaya gesek kinetis : f_k = µ_k N.
  
  

  Jika sebuah balok yang beratnya w diletakkan pada bidang datar dan balok tidak dipengaruhi gaya luar maka besar gaya normal tersebut ialah :

  
  

  N = w

  
  

  Jika sebuah balok yang massanya m berada pada bidang miring licin yang mempunyai sudut kemiringan maka besarnya gaya normal sanggup ditentukan dengan :

  
  

  N = w cos θ

Hukum Gravitasi Newton

“Gaya gravitasi antara dua benda berbanding lurus dengan massa setiap benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara keduanya”. Ditulis dalam persamaan reaksi berikut:

Keterangan :

F₁₂ = F₂₁ : gaya tarik menarik antara kedua benda (N)

G : tetapan umum gravitasi = 6,672 x 10 ²³ Nm²/kg²

m₁ : massa benda 1 (kg)

m₂ : massa benda 2 (kg)

r² : jarak antara kedua benda (m)

Kuat medan gravitasi

kuat medan gravitasi diartikan sebagai gaya yang bekerja pada satuan massa yang terjadi dalam medan gravitasi. Kuat medan gravitasi ditulis dalam persamaan matematis berikut.

Keterangan :

M : massa benda yang menghasilkan percepatan gravitasi (kg)

r : jarak titik ke sentra massa (kg)

Perbandingan percepatan gravitasi dua buah planet

Dinyatakan dalam persamaan berikut.

Hukum Kepler ihwal planet

• Hukum I Kepler “semua planet bergerak pada lintasan elips mengitari matahari dengan matahari berada di salah satu fokus elips”.


• Hukum II Kepler “suatu garis khayal yang menghubungkan matahari dengan planet menyapu luas juring yang sama dalam selang waktu yang sama”.


• Hukum III Kepler “perbandingan kuadrat periode terhadap pangkat tiga dari setengah sumbu panjang elips ialah sama untuk semua planet”. Hukum III Kepler jikalau dituliskan dalam persamaan matematis sebagai berikut.
  
  Keterangan :
  
  T : periode revolusi
  
  R : jari- jari rata-rata orbit planet

Gaya Pegas

Tegangan, Regangan, dan Modulus Elastik

Tegangan

Tegangan merupakan perbandingan antara gaya yang diberikan dengan luas penumpang benda. Dapat ditulis sebagai berikut:

Keterangan :

F : Gaya

A : Luas penumpang

Regangan

Regangan merupakan perbandingan antara perubahan panjang dan panjang mula-mula. Dapat ditulis sebagai berikut:

Keterangan :

perubahan panjang (m)

I : panjang mula-mula (m)

Modulus elastik

Modulus elastik merupakan modulus Young. Jika diberikan kepada benda akan berubah. Modulus elastik Y jikalau dirumuskan sebagai berikut.

Hukum Hooke dan Energi Potensial Pegas

Secara matematis aturan Hooke sanggup di tuliskan sebagai berikut.

F = kx

Keterangan :

F : gaya (Newton)

K : konstanta pegas (N/m)

X : pertambahan panjang (m)

Pegas sanggup disusun secara seri, pararel, maupun adonan antara seri dan pararel. Pegas yang tersusun baik secara seri, pararel, maupun adonan akan diketahui konstanta pegas total.

• Pegas tersusun secara seri

• Pegas tersusun secara pararel

k_tot = k₁+ k₂+…k_n

Energi potensial pegas dirumuskan sebagai berikut.

E_p = kx² atau E_p = kx

DOWNLOAD RANGKUMAN & CONTOH SOAL DINAMIKA DALAM BENTUK PDF KLIK DISINI

style="display:block; text-align:center;"
data-ad-layout="in-article"
data-ad-format="fluid"
data-ad-client="ca-pub-7930840207405626"
data-ad-slot="8126346735">

Contoh Soal dan Pembahasan

Soal No.1 (SBMPTN 2014)

Planet A mengitari sebuah bintang pada lintasan berbentuk bundar berjari-jari R dengan periode T. Jika planet b mengitari bintang yang sama ada lintasan bundar berjari-jari 4R, maka periode edar lanet B ialah …

1. T/2


2. 2T


3. 4T


4. 8T


5. 16T

PEMBAHASAN :

Untuk menuntaskan soal ini kita akan menggunkan aturan kepler III

T² = R³









T₂ = 8T

Jawaban : D

Soal No.2 (SBMPTN 2014)

Sebuah kotak diletakkan pada kolam kendaraan beroda empat terbuka yang sedang muali bergerak dengan percepatan 6 m/s². Massa kotak ialah 40 kg. Jika koefisien goresan statik dan kinetik antara lantai kolam terbuka dan kotak berturut-turut ialah 0,8 dan 0,5 maka gaya goresan yang diberikan lantai kolam terbuka pada kotak ialah sebesar …

1. 120 N


2. 160 N


3. 200 N


4. 240 N


5. 320 N

PEMBAHASAN :

kotak pada kolam kendaraan beroda empat mulai bergerak sehingga yang berlaku ialah gaya gesek statik.

F_s = µ_s N

F_s = µ_s mg

F_s = (0,8)(40)(10)

F_s = 320 N

Jawaban : E

Soal No.3 (UN 2014)

Seseorang dengan massa 60 kg berada di dalam lift yang bergerak ke bawah dengan percepatan 3 ms². Jika percepatan gravitasi 10 ms², gaya desakan kaki orang pada lantai lift ialah …

1. 420 N


2. 570 N


3. 600 N


4. 630 N


5. 780 N

PEMBAHASAN :

Untuk menuntaskan soal ini kita mengunakan aturan Newton II

∑F = ma

w – N = ma

N = mg – ma

N = m(g-a)

N = (60kg)(10-3) m/s²

N = 420 N

Jawaban : A

Soal No.4 (SBMPTN 2012)

Kedua ujung sebuah pegas mempunyai tetapan pegas 50 N/m ditarik masing-masing dengan gaya sebesar 10 N yang saling berlawanan. Pertambahan panjang pegas tersebut ialah …

1. 0,0 m


2. 0,1 m


3. 0,2 m


4. 0,3 m


5. 0,4 m

PEMBAHASAN :

Soal ini kita selesaikan dengan memakai Hukum Hooke

F = kΔx



maka pertambahan panjang total yaitu

2Δx = 2 (0,2) = 0,4 M

Jawaban : E

Soal No.5 (UN 2013)

Benda m₁ = 4 kg terletak di meja licin dan dihubungkan dengan benda m₂ = 6 kg yang tergantung pada ujung mega. Benda m₁ mula-mula ditahan kemudian dilepaskan sampai bergerak, maka tegangan tali T adalah…

1. 96 N


2. 72 N


3. 40 N


4. 24 N


5. 15 N

PEMBAHASAN :

Untuk mengerjakan soal ini kita mengunakan Hukum Newton II

∑F = ma

w₂ = (m₁ + m₂)a

60 = (4 + 6)kg a

a = 6 m/s²

∑F = m₂a

w₂– T = m₂a

60-T = (6 kg)(6 m/s²)

T = 24 N

Jawaban : D

Soal No.6 (UN 2013)

Jika massa benda 2kg dan sudut kemiringan 30 serta percepatan gravitasi (g=9,8 ms^-1) benda akan tetap meluncur. Nilai koefisien goresan maksimum antara benda dengan bidang miring ialah …

1. 


2. 


3. 


4. 


5. 

PEMBAHASAN :

Untuk menuntaskan soal ini kita akan memakai aturan Newton 1

∑F = 0

w sin α – f_s = 0

w sin α = f_s

w sin α = µ_s w cos α



µ_s = tan α

µ_s= tan 30^o

µ_s=

Jawaban : B

Soal No.7 (UN 2013)

Balok A bermassa 30 kg yang membisu diatas lantai licin dihubungkan dengan balok B bermassa 10 kg melalui sebuah katrol. Balok b mula-mula ditahan kemudian dilepaskan sehingga bergerak turun. Percepatan sistem ialah … (g=10 ms²)

1. 2,5 ms²


2. 10 ms²


3. 12 ms²


4. 15 ms²


5. 18 ms²

PEMBAHASAN :

Untuk menuntaskan soal ini kita pakai aturan Newton II

∑F = m.a

W_b = (m₁+m₂)a

100 = (30+10)a

a = 2,5 ms^-2

Jawaban : A

style="display:block; text-align:center;"
data-ad-layout="in-article"
data-ad-format="fluid"
data-ad-client="ca-pub-7930840207405626"
data-ad-slot="8126346735">

Soal No.8 (UN 2009)

Jika koefisien gesek kinetik antara balok A dan meja 0,1 dan percepatan gravitasi 10 ms², maka gaya yang harus diberikan pada A biar sistem bergerak ke kiri dengan percepatan 2 ms² adalah …

1. 70 N


2. 90 N


3. 150 N


4. 250 N


5. 330 N (UN 2009)

PEMBAHASAN :

Soal ini dikerjakan dengan memakai Hukum Newton II

∑F = m. a

(F-f_k-w_B) = (m_A + m_B)g

F-µ_k N_A-w_B = (30+20)(2)

F-µ_k m_Ag-m_ag=100

F-(0,1)(30)(10)=(20)(10)=100

F= 330 N

Jawaban : E

Soal No.9 (UN 2008)

Sebuah benda ditarik oleh gaya F₁=15 N dan F₂=40 N. Jika goresan antara benda dan lantai sebsar 5N, maka…

1. Benda diam


2. Benda bergerak lurus beraturan


3. Bergesekan dengan percepatan nol


4. Bergerak dengan percepatan 2 ms²


5. Bergerak dengan percepatan 5 ms²

PEMBAHASAN :

Penyelesain memakai Hukum Newton II. Karena gaya ke kanan lebih besar, benda bergerak ke kanan dan gaya geseknya ke kiri

∑F = ma

F₂-F₁-f_k = ma

40-15-5 = 4a

20 = 4a

a = 5 ms²

Jawaban : E

Soal No.10 (UN 2013)

Dua balok masing-masing bermassa 2 kg dihubungkan dengan tali dan katrol. Bidang permukaan dan katrol licin. Jika balok B ditarik dengan gaya mendatar 40 N, percepatan balok ialah …

1. 5 ms²


2. 7,5 ms²


3. 10 ms²


4. 12,5 ms²


5. 15 ms²

PEMBAHASAN :

Mengerjakan soal ini ingat Hukum Newton II

∑F = m.a

F-w_A = (m_A+m_B)a

(40-20)N = (2+2)kg . a

a = 5 ms²

Jawaban : A

Soal No.11 (UN 2010)

Tiga pegas identik dengan konstanta pegas masing-masing 200 N/m. Ketika diberi beban 100 gram dan percepatan gravitasi 10 m/s², pertambahan panjang pegas menjadi … cm

1. 0,50


2. 0,75


3. 0,85


4. 1,00


5. 1,50 (UN 2010)

PEMBAHASAN :

Untuk pegas yang disusun paralel: K_p = 200 N/m + 200 N/m = 400 N/m

K total merupakan Penjumlahan dari pegas yang dihubungkan secara seri





F = kΔx



Δx = 0,75×10^-2m = 0,75 cm

Jawaban : B

DOWNLOAD RANGKUMAN & CONTOH SOAL DINAMIKA DALAM BENTUK PDF KLIK DISINI

style="display:block"
data-ad-client="ca-pub-7930840207405626"
data-ad-slot="5411244982"
data-ad-format="link"
data-full-width-responsive="true">

Sumber aciknadzirah.blogspot.com

Share this post

Berlangganan update artikel terbaru via email: