Pembahasan Soal Sbmptn Gaya| Jerih Payah Dan Energi

  1. Sebuah ben­da yang mas­sanya 0 ‚10 kg jatuh bebas ver­tikal dari ket­ing­gian 2 m ke ham­paran pasir. Jika ben­da itu masuk sedalam 2 cm ke dalam pasir sebelum berhen­ti , maka gaya rata-rata yang dijalankan pasir untuk meng­ha­lan­gi ben­da besarnya sek­i­tar .…
    A. 30 N     D. 90 N
    B. 50 N E. 100 N
    C. 60 N

    Pem­ba­hasan :
    Dik : s = 2 cm = 0 ‚02 m , h = 2m , m = 0 ‚1 kg.

    Untuk men­jawab soal di atas , maka kita mesti mengin­gat kem­bali kek­er­abatan antara gaya , ker­ja keras , dan ener­gi. Secara matem­a­tis , kek­er­abatan keti­ga besaran terse­but sang­gup dit­ulis selaku berikut :

    Bacaan Lain­nya
    W = F.s = ΔEP + ΔEK

    Den­gan :
    W = ker­ja keras (Joule)
    F = gaya (N)
    s = per­pin­da­han (m)
    EP = ener­gi berpoten­si (J)
    EK = ener­gi  kinetik (J)

    Den­gan meng­gu­nakan desain terse­but , maka ada dua cara yang sang­gup kita pakai untuk menye­le­saikan soal di atas.

    Cara Per­ta­ma :
    ⇒ W = EP
    ⇒ F.s = m.g.h
    ⇒ F (0 ‚02) = 0 ‚1(10)(2)
    ⇒ 0 ‚02 F = 2
    ⇒ F = 100 N

    Cara ked­ua :
    Cara ked­ua ini kita akan menyak­sikan menu­rut kek­er­abatan ker­ja keras den­gan ener­gi kinetik. Untuk menyelek­si ener­gi kinetik kita mesti men­ge­nali kecepatan ben­da. Kare­na kecepatan per­mu­laan ben­da (jatuh bebas) sama den­gan nol , maka kecepatan sele­sai ben­da sang­gup dijum­lah den­gan rumus berikut :
    ⇒ v = √2gh
    ⇒ v2 = 2gh
    ⇒ v2 = 2(10)(2)
    ⇒ v2 = 40

    Hubun­gan ker­ja keras dan ener­gi kinetik :
    ⇒ W = ΔEK
    ⇒ F.s = ½m (v2 — vo2)
    ⇒ 0 ‚02 F = ½(0 ‚1) (40 ‑0)
    ⇒ 0 ‚02 F = 2
    ⇒ F = 100 N

    Jawa­ban : E
  1. Sebuah tongkat yang pan­jangnya 40 cm dan tegak di atas per­mukaan tanah dijatuhi mar­til 10 kg dari ket­ing­gian 50 cm di atas ujungnya. Bila gaya tahan rata-rata tanah meru­pakan 1000 N , maka banyaknya tum­bukan mar­til yang per­lu dijalankan kepa­da tongkat biar men­ja­di rata den­gan per­mukaan tanah meru­pakan .…
    1. 4 kali tum­bukan
    2. 5 kali tum­bukan
    3. 6 kali tum­bukan
    4. 8 kali tum­bukan
    5. 10 kali tum­bukan
    Pem­ba­hasan :
    Dik : l = 0 ‚4 m; h = 0 ‚5 m , F = 1000 N , m = 10 kg.

    Dalam musi­bah ini , besar ker­ja keras yang dijalankan oleh mar­til kepa­da tongkat akan sama den­gan ener­gi yang hilang akhir gore­san antara tongkat dan tanah.
    ⇒ W = EP
    ⇒ F.s = m.g.h
    ⇒ 1000 s = 10 (10) (0 ‚5)
    ⇒ 1000 s = 50
    ⇒ s = 0 ‚05 m
    ⇒ s = 5 cm

    Berdasarkan perki­raan di atas , mem­pun­yai arti seti­ap satu kali puku­lan atau tum­bukan , tongkat akan menan­cap sedalam 5 cm. Kare­na pan­jang tongkat 0 ‚4 m , biar rata den­gan tanah maka banyak tum­bukan yang mesti dijalankan meru­pakan :
    ⇒ n = Ls
    ⇒ n = 0 ‚40 ‚05
    ⇒ n = 405
    ⇒ n = 8 kali tum­bukan.

    Jawa­ban : D
  1. Sebuah pelu­ru ditem­bakkan den­gan kecepatan per­mu­laan 40 m/s dan sudut elevasi 37o. Jika mas­sa pelu­ru 0 ‚01 kg , maka ker­ja keras oleh gaya grav­i­tasi pada pelu­ru sejak ditem­bakkan hing­ga jatuh ke tanah kem­bali meru­pakan .…
    A. 100 J D. 10 J
    B. 40 J E. 0
    C. 20 J
    Pem­ba­hasan :
    Dik : vo = 40 m/s , m = 0 ‚01 kg.

    Keti­ka pelu­ru berg­er­ak ke atas hing­ga men­ca­p­at titik tert­ing­gi , pelu­ru men­gala­mi per­lam­bat­an akhir per­cepatn grav­i­tasi. Usa­ha yang dijalankan oleh gaya grav­i­tasi ini berten­tan­gan arah den­gan arah ger­ak (W1 = ‑F.h)

    Keti­ka pelu­ru berg­er­ak turun dari titik tert­ing­gi menu­ju per­mukaan tanah , pelu­ru men­gala­mi per­cepatan sebe­sar per­cepatan grav­i­tasi. Dalam hal ini ker­ja keras yang dijalankan oleh gaya grav­i­tasi sear­ah den­gan arah ger­ak pelu­ru (W2 = F.h)

    Kare­na dalam soal ditanya ker­ja keras total yang dijalankan oleh gaya grav­i­tasi sejak pelu­ru ditem­bakkan hing­ga pelu­ru kem­bali ke tanah , maka :
    ⇒ W = W1 + W2
    ⇒ W = ‑F.h + F.h
    ⇒ W = 0

    Jawa­ban : E
Share ke Face­book »Share ke Twit­ter »
Cafeberita.com meru­pakan blog per­i­hal materi bela­jar. Gunakan hidan­gan atau pen­car­i­an untuk men­da­p­atkan materi bergu­ru yang ingin dipela­jari.

Pos terkait