Pembahasan Latihan Soal Hukum newton

1. Sebuah benda diam ditarik oleh 3 gaya seperti gambar.

Bedasarkan gambar di atas, diketahui:

• percepatan benda nol
• benda bergerak lurus beraturan
• benda dalam keadaan diam
• benda akan bergerak jika berat benda lebih kecil dari gaya tariknya

Pernyataan yang benar adalah …. (UAN 2008)

A. 1  dan 2 saja

B. 1  dan 3 saja

C. 1, 2, 3, dan 4

D. 1 dan 4 saja

E. 1, 2, dan 3 saja

Penyelesaian;

Resultan gaya totalnya;

Ʃ F = F1 + F2 – F3 = 12 + 24 – 36 = 0

ternyata Ʃ F = 0 , maka berlaku hukum kelembaman yaitu benda bertahan pada keadaan awalnya (diam atau GLB).

Karena kondisi awal benda adalah diam, maka benda tetap diam atau percepatannya nol.

2. Pada sebuah benda bermassa konstan bekerja resultan gaya 10 N sehingga mengalami percepatan gerak 2 m/s². Jika pada benda dikerjakan gaya dengan resultan 16 N, maka percepatan geraknya sebesar…A. 1,4 m/s²B . 2,0 m/s²C .4,0m/s²D. 3,2m/s²

   E. 4, 8m/s²

   Penyelesaian;

   F₁ = 10 N                       a₁ = 2 m/s²             F₂ = 16 N

   Karena massa tetap, dengan perbandingan didapatkan;

Ʃ F = m.a          m =Ʃ F/ a    maka       Ʃ F1/a1 = Ʃ F2/a2

F1  = 10 N    , F2 = 16              a₁ = 2 m/s²         10/2 = 16/a2

a2 = 3,2  m/s²

3. Agar gaya normal yang bekerja pada balok sebesar 20 N, maka besar dan arah gaya luar yang bekerja pada balok adalah …(UAN 2012 KODE A57) A.50 N ke bawah    B. 30 N ke atas    C. 30 N ke bawah       D.20 N ke atas E.20 N ke bawah

Penyelesaian;

N = 20 N

Analisis gaya yang bekerja, berdasar hukum pertama Newton;

Ʃ F = 0

N – W + F = 0           20 – 50 + F  = 0       F = 30 ke atas

4.   Perhatikan gambar di bawah.

Jika koefisien gesek kinetik antara balok A dan meja 0,1, dan percepatan gravitasi 10 m/s² maka gaya yang harus diberikan pada A agar sistem bergerak ke kiri dengan percepatan 2 m/s² adalah …. (UAN 2009)

1.      A. 70 N    C. 150 N                 E. 330 N
2.      B.  90 N    D. 250 N

Penyelesaian;

μ _k    = 0,1                         a = 2 m/s²

m_A = 30 kg                    g = 10 m/s²

m_B = 20 kg

Gaya F bisa ditentukan;     

5. Dua buah benda A dan B masing-masing bermassa 6 kg dan 2 kg diikat dengan tali melalui sebuah katrol seperti gambar. Jika gesekan tali dan katrol diabaikan dan g = ms^-2, maka besar tegangan talinya adalah .… (UAN 2010)         A. 15N     B. 30N            C . 55     D . 25N     E.  45N

Pembahasan;

m_A = 6 kg                      g = 10 m/s²

m_B = 2 kg

Kita cari dulu percepatan gerak;

Tegangan tali T bisa ditentukan, dengan meninjau salah satu balok, misal balok A;

6. Balok-balok A, B dan C terletak dibidang mendatar yang licin.

Jika massa A = 5 kg, massa B = 3 kg, massa C = 2 kg, dan balok ditarik gaya F = 10 N, maka perbandingan besarnya tegangan tali antara A dan B dengan besarnya tegangan tali antara B dan C adalah…. (UMPTN 1999)

1. 5 : 3 C. 1 : 1 E. 3 : 5
2. 8 : 5 D. 5 : 8

Penyelesaian;

Lantai licin artinya gesekan diabaikan. Percepatan sistem tetap dan melalui perbandingan jumlah massa yang ditarik masing-masing gaya, di dapatkan;

7. Seorang dengan massa 60 kg berada di dalam lift yang bergerak ke bawah dengan percepatan 3 m/s². Jika percepatan gravitasi 10 m/s², gaya desakan kaki orang pada lantai lift adalah …. (UN 2014)  A. 420 N  B. 600 N            C. 780 N    D. 570 N   E. 630 N

Penyelesaian;

m = 60 kg

a = 3 m/s²

g = 10 m/s²

Lift ke bawah, maka;

8. Sebuah benda bermassa 5 kg yang mula-mula diam ditarik ke atas bidang miring yang kasar (m_k = 0,4) dengan gaya F = 66 N. Percepatan yang dialami benda adalah …. (sin 37^o = 0,6 dan cos 37^o = 0,8) (UN 2013)   A. m/s²     B. 6 m/s²     C. 10 m/s²        D. 5 m/s²   E. 8 m/s²

Penyelesaian;

Analisis gaya-gaya yang bekerja;

w = m.g  = 5. 10 = 50 N          N   = w.cos 37 = 50.0,8 =40 N

f =  m_k. N = 0,4 . 40 = 16 N

Sehingga;

 66-16 -30 = 5. a

20 = 5 a

a =20/5 = 4 m/s²