1. Empat buah pegas memiliki konstanta masing-masing sebesar k1 = 100 N/m, k2 = 200 N/m, k3 = 300 N/m. Ketiga pegasnya disusun paralel dan kemudian disusun seri dengan pegas lainnya yang memiliki konstanta k4 = 300 N/m sehingga susunannya seperti pada Gambar. Tentukan konstanta pegas pengganti!
2. Sebuah benda bermassa 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, tentukan besar gaya yang dilakukan pasir untuk menghambat benda!
3. Sebuah benda dengan massa 2 kg, dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 40 m/s. Bila g = 10 m/s2, tentukan besarnya energi kinetik saat ketinggian benda mencapai 20 m!
4. Sebutir peluru bermassa 30 gr ditembakan dari senapan yang massanya 1,5 kg. Jika peluru saat lepas memiliki kecepatan 100 m/s, maka tentukan kecepatan senapan sesaat setelah peluru lepas?
5. Bola A 2 kg bergerak dengan kecepatan 4 m/s. Sedangkan bola B 3 kg bergerak di depan bola A dengan kecepatan 2 m/s searah. Setelah tumbukan kecepatan bola B menjadi 3 m/s. Tentukan koefisien restitusi!
PEMBAHASAN
dik: k1 = 100 N/m, k2 = 200 N/m,
k3 = 300 N/m dan k4 = 300 N/m
dit: ktotal = . . .?
jawab:
k1 , k2 dan k3 adalah paralel, maka:
kp = k1 + k2 + k3 = 100 + 200 + 300
= 600 N/m
kp dan k4 adalah seri, maka
1/k_s =1/k_p +1/k_4 =1/600+1/300=3/600
maka: ks = 600/3=200 N/m,
jadi, ktotal = 200 N/m
dik: m = 0,10 kg , h = 2 m ,
s = 2 cm = 0,02 m
dit: F = . . .?
W = ∆Ep
F . s = m . g . h1 – m . g . h2
F . 0,02 = 0,10 . 10 . 2 - 0
F = 2/0,02=100 N
dik: m = 2 kg, v1 = 40 m/s, g = 10 ms-2
h2 = 20 m , h1 = 0
dit: Ek2 = . . .?
jawab:
Ep1 + Ek1 = Ep2 + Ek2
0 + ½ m v12 = m g h2 + Ek2
½ . 2 . (40)2 = 2 . 10 . 20 + Ek2
1600 = 400 + Ek2
Ek2 = 1600 – 400 = 1200 J
dik: mp = 30 gr = 0,03 kg
ms = 1,5 kg
vp2 = 100 m/s
vs1 = vp1 = 0
dit: vs2 = . . .?
Pawal = Pahir
Ps1 + Pp1 = Ps2 + Pp2
0 = ms . vs2 + mp . vp2
0 = 1,5 . vs2 + 0,03 . 100
vs2 = - 3/1,5=- 2 m/s
jadi, kecepatan senapan sesaat setelah peluru lepas adalah 2 m/s ke belakang
dik: mA = 2 kg
mB = 3 kg
vA = 4 m/s
vB = 2 m/s
vB’ = 3 m/s
dit: e = . . .?
jawab:
Pawal = Pahir
mA vA + mB vB = mA vA’ + mB vB’
2 . 4 + 3 . 2 = 2 . vA’ + 3 . 3
14 = 2 vA’ + 9
vA’ = 2,5 m/s
maka: Koefisien restitusinya sebesar:
e = - (v_A^'-〖 v〗_B^')/(v_A- v_B )
e = - (2,5-3)/(4-2) = 0,5/2=0,25
2. Sebuah benda bermassa 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, tentukan besar gaya yang dilakukan pasir untuk menghambat benda!
3. Sebuah benda dengan massa 2 kg, dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 40 m/s. Bila g = 10 m/s2, tentukan besarnya energi kinetik saat ketinggian benda mencapai 20 m!
4. Sebutir peluru bermassa 30 gr ditembakan dari senapan yang massanya 1,5 kg. Jika peluru saat lepas memiliki kecepatan 100 m/s, maka tentukan kecepatan senapan sesaat setelah peluru lepas?
5. Bola A 2 kg bergerak dengan kecepatan 4 m/s. Sedangkan bola B 3 kg bergerak di depan bola A dengan kecepatan 2 m/s searah. Setelah tumbukan kecepatan bola B menjadi 3 m/s. Tentukan koefisien restitusi!
PEMBAHASAN
dik: k1 = 100 N/m, k2 = 200 N/m,
k3 = 300 N/m dan k4 = 300 N/m
dit: ktotal = . . .?
jawab:
k1 , k2 dan k3 adalah paralel, maka:
kp = k1 + k2 + k3 = 100 + 200 + 300
= 600 N/m
kp dan k4 adalah seri, maka
1/k_s =1/k_p +1/k_4 =1/600+1/300=3/600
maka: ks = 600/3=200 N/m,
jadi, ktotal = 200 N/m
dik: m = 0,10 kg , h = 2 m ,
s = 2 cm = 0,02 m
dit: F = . . .?
W = ∆Ep
F . s = m . g . h1 – m . g . h2
F . 0,02 = 0,10 . 10 . 2 - 0
F = 2/0,02=100 N
dik: m = 2 kg, v1 = 40 m/s, g = 10 ms-2
h2 = 20 m , h1 = 0
dit: Ek2 = . . .?
jawab:
Ep1 + Ek1 = Ep2 + Ek2
0 + ½ m v12 = m g h2 + Ek2
½ . 2 . (40)2 = 2 . 10 . 20 + Ek2
1600 = 400 + Ek2
Ek2 = 1600 – 400 = 1200 J
dik: mp = 30 gr = 0,03 kg
ms = 1,5 kg
vp2 = 100 m/s
vs1 = vp1 = 0
dit: vs2 = . . .?
Pawal = Pahir
Ps1 + Pp1 = Ps2 + Pp2
0 = ms . vs2 + mp . vp2
0 = 1,5 . vs2 + 0,03 . 100
vs2 = - 3/1,5=- 2 m/s
jadi, kecepatan senapan sesaat setelah peluru lepas adalah 2 m/s ke belakang
dik: mA = 2 kg
mB = 3 kg
vA = 4 m/s
vB = 2 m/s
vB’ = 3 m/s
dit: e = . . .?
jawab:
Pawal = Pahir
mA vA + mB vB = mA vA’ + mB vB’
2 . 4 + 3 . 2 = 2 . vA’ + 3 . 3
14 = 2 vA’ + 9
vA’ = 2,5 m/s
maka: Koefisien restitusinya sebesar:
e = - (v_A^'-〖 v〗_B^')/(v_A- v_B )
e = - (2,5-3)/(4-2) = 0,5/2=0,25
0 Komentar untuk "PEMBAHASAN SOAL FISIKA KELAS XI TAHUN AJARAN 2016"