Berikut beberapa contoh soal SMP beserta kunci jawabannya tentang materi gaya. Sebelum Anda menjawab soal-soal ini, sebaiknya Anda membaca terlebih dahulu materi tentang gaya setimbang, gaya tak setimbang, konsep hukum II newton, konsep percepatan oleh gravitasi (konsep berat), dan konsep perbandingan senilai.
Soal
1. Sebuah mobil dengan massa 3 ton dalam keadaan diam, kemudian melaju selama 30 detik dengan kecepatan 18 km/jam. Hitunglah berapa gaya yang dikerjakan oleh mobil tersebut?
2. Berat suatu benda 34,3 N. Jika percepatan gravitasi 9,8 N/kg, maka hitunglah massa benda tersebut?
3. Massa Elo di Bumi 60 kg. Jika percepatan gravitasi bumi 10 N/kg dan percepatan gravitasi bulan 1/6 percepatan gravitasi bumi, hitunglah berat Elo di Bumi dan di Bulan?
4. Sebuah benda ditarik oleh 3 orang, yaitu A, B dan C. A dan B menarik ke kiri dan C menarik ke kanan, seperti gambar di bawah ini.
Jika benda tersebut tetap dalam keadaan diam, berapakah gaya B yang harus dikerjakan pada benda tersebut? Berapa gaya B yang harus dikerjakan agar benda tersebut mengalami percepatan 3 m/s2 ke kanan?
5. Pak Wahyu mendorong gerobak yang massa 40 kg dengan gaya sebesar 100 N, kemudian pak wahyu membeli 2 karung beras yang massanya 30 kg tiap karungnya. Berapa gaya yang harus dikeluarkan oleh pak Wahyu agar gerobak tersebut bergerak dengan percepatan yang sama?
Pembahasan
1. Untuk menjawab soal ini anda harus paham konsep percepatan dan hukum II Newton serta harus bisa mengkonversi satuan.
Diketahui:
m = 3 ton = 3.000 kg (konversi massa)
v1 = 0
v2 = 18 km/jam = 5 m/s
t = 30 s
Ditanyakan:
F =?
Jawab:
Terlebih dahulu anda harus mencari berapa besarnya percepatan mobil tersebut, yakni:
a = (v2 – v1)/t
a = (5 m/s – 0)/30 s
a = (5/30) m/s2
Sekarang hitung gaya yang dikerjakan oleh mobil dengan rumus hukum II Newton, yaitu:
F = m.a
F = 3.000 kg. (5/30) m/s2
F = 500 N
Jadi gaya yang harus dikerjakan oleh mobil tersebut adalah 500 N
2. Untuk menjawab soal ini anda harus paham dengan konsep berat.
Diketahui:
w = 34,3 N
g = 9,8 m/s2
Ditanyakan:
m = ?
Jawab:
w = m.g => m = w/g
m = 34,3 N/(9,8 m/s2)
m = 3,5 kg
Jadi massa benda adalah 3,5 kg
3. Untuk menjawab soal ini anda harus paham dengan konsep berat.
Diketahui:
m = 60 kg
gbumi = 10 N/kg
gbulan = (1/6) gbumi
Ditanyakan:
wbumi =?
wbulan =?
Jawab:
wbumi = m. gbumi
wbumi = 60 kg. 10 N/kg
wbumi = 600 N
wbulan = m. gbulan
wbulan = m. (1/6) gbumi
wbulan = (1/6).m.gbumi
wbulan = (1/6).60 kg. 10 N/kg
wbulan = 100 N
Jadi, berat Elo di bumi adalah 600 N dan berat Elo di bulan adalah 100 N
4. Untuk menjawab soal ini anda harus paham dengan konsep berat dan konsep hukum II Newton.
Diketahui:
FA = - 100 N
Fc = 300 N
m = 40 kg
Ditanyakan:
FB jika R = 0 :. . . ?
FB jika a = 3 m/s2 ke kanan :. . . .?
Jawab:
R = 0
FA + FB + FC = 0
- 100 N + FB + 300 N = 0
FB = 100 N – 300 N
FB = - 200 N (tanda negatif berati arah gayanya ke kiri)
Jadi, agar benda tersebut diam gaya yang dikerjakan oleh B adalah 200 N ke kiri.
R = m.a
R = 40 kg. 3 m/s2
R = 120 N
R = FA + FB + Fc
FB = R – FA Fc)
FB = 120 N – (- 100 N) - 300 N)
FB = 120 N + 100 N - 300 N)
FB = - 80 N (tanda negatif berati arah gayanya ke kiri)
Jadi, gaya B yang harus dikerjakan agar benda tersebut mengalami percepatan 3 m/s2 ke kanan adalah 80 N ke kiri.
5. Untuk menjawab soal ini gunakan konsep hukum II Newton atau bisa juga dengan menggunakan konsep perbandingan senilai.
Diketahui:
m1 = 40 kg
F1 = 100 N
m2 = 100 kg
Ditanyakan:
F2 = ?
Jawab:
Dengan konsep hukum II Newton
a1 = F1/m1
a1 = 100 N/40 kg
a1 = 2,5 N/kg
F2 = m2.a2 => a2 = a1
F2 = m2.a1
F2 = 100 kg.2,5 N/kg
F2 = 250 N
Dengan konsep perbandingan senilai atau seharga:
F2/m2 = F1/m1
F2/100 kg = 100 N/40 kg
F2 = 100N.100 kg/40 kg
F2 = 250 N
Jadi, gaya yang harus dikeluarkan oleh pak Wahyu agar gerobak tersebut bergerak dengan percepatan yang sama adalah 250 N.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar