5. paket soal um univ seorang menarik koper bermassa 15 kg dengan seutas tali sedemikian rupa sehingga koper bergerak dengan kelajuan konstantali membentuk terha dap bidang horizontal. jika gaya yang dikerjakan oleh orang tersebut adalah 30 n dan gaya ge- sek antara koper dengan bidang horizontal 24 n, berapa nilai ? a. 30° c. 45° e. 60° b. 37° d. 53°
jawaban: b. 37° untuk perhitungan terlampir:)
diketahui



ditanyakan 

penyelesaian

karena koper bergerak dengan kelajuan tetap, maka berlaku hukum i newton



tinjau gaya-gaya yang bekerja pada sumbu x



jadi, besar sudutnya adalah 60 derajat momen gaya (torsi) adalah seberapa besar gaya yang diberikan untuk memutar suatu benda terhadap suatu poros tertentu (kecenderungan gaya dalam memutar suatu benda). jika gaya yang bekerja pada lengan tegak lurus, maka:

 

pada soal diketahui, l = r = 50 cm = 0,5 m dan gaya yang bekerja tegak lurus dengan lengan gaya, maka:

 

jadi, jawaban yang tepat adalah a. diketahui :

 

ditanya : n ?

jawab :

lift bergerak kebawah dengan percepatan  , maka gaya tekannya :

 

jadi, besar gaya tekan orang tersebut jika lift bergerak ke bawah dengan percepatan  adalah 320 n. kita hitung percepatan sistem terlebih dahulu. karena massa a lebih besar daripada b, maka pergerakan benda a ke bawah dan benda b ke atas. artinya, pergerakan turun benda a akibat gaya beratnya dihambat oleh gaya berat benda b. oleh karena itu,  

 

selanjutnya, untuk mengetahui nilai tegangan tali, tinjau benda a (sebenarnya, bisa juga meninjau benda b). pada benda a ada gaya berat yang menarik benda a ke bawah dan gaya tegang tali yang melawan tarikan gaya berat tersebut. dengan demikian,

 

jadi, jawaban yang tepat adalah d. diketahui:

f1 = 5 n ke kiri

f2 = 25 n ke kanan

m = 5 kg 

ditanya: a = ...?

jawaban:

gaya yang bekerja pada benda dapat menyebabkan benda dipercepat atau diperlambat sebagaimana dinyatakan oleh hukum ii newton, yang berbunyi "jika ada resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda, maka akan dihasilkan suatu percepatan dalam arah yang sama dengan resultan gaya. besarnya percepatan tersebut berbanding lurus terhadap resultan gaya dan berbanding terbalik terhadap massa bendanya". oleh karena itu, untuk menghitung percepatan benda kita harus mengetahui resultan gaya yang bekerja terlebih dahulu.

resultan gaya

gaya yang bekerja pada benda tersebut berlawanan arah, sehingga untuk menghitung resultan gayanya, kita sepakati gaya yang arahnya ke kiri bertanda negatif dan gaya ke kanan bertanda positif.

 

karena bertanda positif maka arah resultan gaya adalah ke kanan.

percepatan benda

dengan menggunakan persamaan hukum ii newton didapatkan

 

karena percepatan searah dengan resultan gaya maka arah percepatan adalah ke kanan.

dengan demikian, percepatan yang dialami benda adalah 4 m/s2 ke kanan.

jadi, jawaban yang tepat adalah b. diketahui:

 

ditanya: f

jawab:

  

jadi, besarnya gaya yang diperlukan untuk mengangkat mobil adalah 50 n. diketahui:

∑f = 15 n

m = 6 kg 

ditanya: a = ...?

jawaban:

pengaruh gaya terhadap gerak benda dapat menyebabkan benda dipercepat atau diperlambat sebagaimana dinyatakan oleh hukum ii newton, yang berbunyi "jika ada resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda, maka akan dihasilkan suatu percepatan dalam arah yang sama dengan resultan gaya. besarnya percepatan tersebut berbanding lurus terhadap resultan gaya dan berbanding terbalik terhadap massa bendanya". sehingga, 

 

dengan demikian, percepatan benda tersebut adalah 2,5 m/s2.

jadi, jawaban yang tepat adalah b. diketahui:



ditanya: posisi muatan c.

penyelesaian:

soal ini menggunakan konsep hukum coulomb. hukum ini mengenai gaya yang muncul ketika dua muatan didekatkan. agar gaya yang dialami muatan c sama dengan nol, gaya yang mempengaruhi muatan harus berlawanan arah. perhatikan gambar.





jadi posisi muatan c:


 40 cm dari muatan b
 60 cm dari muatan a


oleh karena itu jawaban yang benar adalah a. soal ini menggunakan konsep hukum coulomb.

diketahui:

   

ditanya: f'.

penyelesaian:



dengan demikian gaya tarik menarik benda ketika muatan berubah sebesar 3f. diketahui:

r1 = r

r2 = ½ r

f1 = f

ditanyakan:

f2 =...?

jawab:

besarnya gaya tarik atau gaya tolak dua muatan yang didekatkan dengan jarak tertentu dinyatakan dengan hukum coulomb. bunyi hukum coulomb secara matematis dituliskan sebagai berikut

   

pada soal ini, terdapat perubahan jarak yang mempengaruhi besarnya gaya. hubungan antara gaya dan jarak adalah gaya berbanding terbalik dengan kuadrat jarak.

  

maka, besar gaya setelah jaraknya diubah menjadi setengah kali semula adalah

     

jadi, gaya tolak antar dua muatan tersebut menjadi 4 kali gaya semula. jawaban yang sesuai adalah d.