Sebuahbenda bermassa 4kg, mula mula diam. sesaat kemudian benda dipukul hingga bergerak dengan percepatan 3 m.s-² . besar usaha yang diubah menjadi energi kinetik setelah 2 detik adalah.a. 6 jouleb. 12 joulec. 24 jouled. 48 joulee. 72 joule. Sebuah benda bermassa 4kg, mula mula diam. sesaat kemudian benda dipukul hingga bergerak dengan Bolapejal bermassa 10 kg mula-mula diam kemudian dilepaskan dari ujung sebuah bidang miring dan mulai bergerak transalasi rotasi. Jari-jari bola adalah 1 meter, dan ketinggian h = 28 m. Tentukan kecepatan bola saat tiba di ujung bawah bidang miring! Pembahasan Hukum Kekekalan Energi Mekanik : Soal No. 6 Sebuahbola pejal bermassa 5 kg berada di atas bidang miring kasar, mula-mula dalam keadaaan diam, kemudian menggelinding tanpa selip (jika tg 37 = )hitung energi kinetik setelah bergerak selama 7 sekon! Hukum Kekekalan Momentum Sudut pada Gerak Rotasi; Keseimbangan dan Dinamika Rotasi; Statika; Fisika Jikarusuk kubus sebesar 5 cm, berat benda yang harus diletakkan di atas benda kubus sebesar A. 0,99 N. B. 1,68 N. C. 2,20 N. D. 3,20 N. E. 5,20 N . Jawaban: A. Pembahasan: Diketahui: Hitung volume kubus: Kubus dan benda di atasnya melayang di dalam cairan X, maka: Maka, berat benda yang diletakkan di atas kubus sebesar: Topik: Momentum dan Padagambar diatas Jika koefisien gesekan kinetik antara bidang miring dan benda = 0,2 dan nilai percepatan gravitasi 10 m.s -2 , maka besar resultan gaya yang menyebabkan benda. Benda bermassa m mula-mula berada di puncak bidang miring dan memiliki energi potensial Eo. Benda kemudian meluncur dan sampai di titik P. Energi kinetik yang Balokditarik ke atas bidang miring Sebuah balok bermassa 8 kg mula-mula diam lalu ditarik dengan gaya F ke atas sejajar bidang miring. Jika koefisien gesekan 0,5 dan θ = 45° maka agar balok tepat akan bergerak keatas, gaya F harus = A. 80 √ 2 N B. 80 N C. 60 √ 2 N D. 60 N E. 40 N Pembahasan / penyelesaian soal Pada soal ini diketahui: m = 8 kg Gambar4.3 Diagram gaya pada benda yang berada di atas bidang miring. 4.3 Aplikasi Hukum Newton. Untuk lebih memahami penerapan hukum-hukum Newton mari kita lihat. aplikasinya dalam beberapa contoh berikut ini. Benda di atas bidang datar. Benda bermassa m di atas bidang datar yang licin ditarik dengan gaya F seperti tampak. pada Gbr 4.4. GerakBenda pada Bidang Miring Gambar 4.13 menunjukkan sebuah balok yang bermassa m bergerak menuruni bidang miring yang licin. g = 10 m/s2, dan benda B yang mula-mula ditahan kemudian cCK0. Percepatan benda pada bidang miring dapat dihitung dengan menerapkan hukum Newton. Di mana besar percepatan benda pada bidang miring nilainya sebanding dengan besar gaya pada benda. Besar percepatan benda pada bidang miring bergantung dari empat faktor. Keempat faktor tersebut meliputi massa benda m, sudut kemiringan bidang miring θ, gaya tarik/dorong F, dan koefisein gesek µ. Nilai percepatan gravitasi g di suatu tempat juga dapat mempengaruhi percepatan benda. Namun, karena besar nilai percepataan gravitas bumi di berbagai tempat adalah sama maka nilainya tidak begitu mempengaruhi sebagai pembanding. Besar percepatan gravitasi merupakan suatu konstanta g = 9,8 m/s2 atau sering dibulatkan dalam perhitungan menjadi g = 10 m/s2. Apa bunyi atau rumus hukum Newton yang digunakan untuk mengetahui besar percepatan? Bagaimana cara menghitung percepatan benda pada bidang miring? Sobat idschool dapat mencari tahu jawabannya melalui ulasan di bawah. Table of Contents Hukum Newton untuk Menghitung Percepatan Benda pada Bidang Miring Langkah-Langkah Menghitung Percepatan Benda pada Bidang Miring Contoh Soal dan Pembahasan Contoh 1 – Soal Menghitung Percepatan pada Bidang Miring Contoh 2 – Soal Menghitung Percepatan pada Bidang Miring Hukum Newton untuk Menghitung Percepatan Benda pada Bidang Miring Hukum Newton adalah sebuah hukum yang membahas hubungan antara gaya yang bekerja pada benda dan geraknya. Ada tiga hukum Newton yang dapat dinyatakan dalam sebuah persamaan untuk setiap hukum. Bunyi dan persamaan untuk ketiga Hukum Newton tersebut diberikan seperti berikut. Hukum I Newton ∑F = 0Jika resultan gaya yang bekerja pada benda adalah 0 N maka benda akan diam atau bergerak dengan kecepatan tetap. Hukum II Newton ∑F = maJika terdapat resultan gaya yang bekerja pada benda maka benda tersebut akan mengalami percepatan. Hukum III Newton Faksi = −FreaksiJika ada gaya aksi yang bekerja oleh benda 1 ke benda 2 maka akan terdapat gaya reaksi yag bekerja oleh benda 2 ke benda 1 yang sama tetapi arahnya berlawanan. Hukum yang digunakan untuk menghitung percepatan benda pada bidang miring adalah Hukum II Newton. Dari sana, dapat disimpulkan bahwa resultan gaya yang bekerja benda berbanding lurus dengan besar percepatan benda. Artinya, semakin besar resultan gaya maka percepatan benda akan semakin cepat. Sebaliknya, semakin kecil resultan gaya maka percepatan benda akan semakin lambat. Baca Juga Hukum Newton 1, 2, dan 3 Langkah-Langkah Menghitung Percepatan Benda pada Bidang Miring Secara ringkas, cara menentukan percepatan benda pada bidang miring dilakukan dengan tiga langkah. Ketiga langkah tersebut diberikan seperti berikut. Mengetahui gaya-gaya yang bekerja pada benda Menghitung resultan gaya yang bekerja pada benda Menentukan besar percepatan benda pada bidang miring Contoh cara menghitung percepatan benda pada bidang miring akan ditunjukkan melalui sebuah soal sederhana di bawah. Perhatikan permasalahan pada soal di bawah! Sebuah balok mula-mula diam, lalu ditarik dengan gaya F ke atas sejajar dengan bidang miring. Diketahui bahwa massa balok adalah 8 kg, koefisien gesekan µs = 0,5 dan θ = 45o percepatan gravitasi 10 m/s2. Tentukan Gaya-gaya yang bekerja pada benda Besar resultan gaya F minimum agar balok tepat akan bergerak ke atas Percepatan gerak benda karena gaya F Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh informasi-informasi seperti berikut. Massa balok m = 8 kg Koefisien gesek statis µs = 0,5 Sudut bidang miring terhadap bidang horizontal θ = 45o Percepatan gravitasi g = 10 m/s2 Ada empat gaya yang bekerja pada benda yaitu gaya kuasa F, normal N, berat benda w, dan gaya gesek statis fs. Gambar sistem beserta gaya-gaya yang bekerja pada benda tersebut dapat dilihat seperti gambat di bawah. Baca Juga Gerak Benda pada Bidang Miring & Cara Menentukan Gaya-Gaya Apa Saja yang Bekerja pada Benda Besar resultan gaya F minimum agar balok tepat akan bergerak ke atas sama dengan resultan wx = w sin 45o dan gaya gesek statis fs = μs N. Sehingga, sobat idschool perlu menghitung besar w berat benda dan N gaya normal terlebih dahulu. Menghitung berat benda/balok ww = m×gw = 8×10= 80 kgm/s2= 80 newton Menghitung gaya normal NN = wy = w cos 45oN = 80×1/2√2 = 40√2 newton Setelah mendapatkan nilai berat benda w dan gaya normal N, sobat idschool dapat menghitung resultan gaya F seperti yang diberikan seperti pada cara berikut. Resultan gaya F∑F = wx + fs∑F = wsin 45o + μs N= 80×1/2√2 + 0,5×40√2= 40√2 + 20√2∑F = 60√2 newton Jadi, besar resultan gaya F minimum agar balok tepat akan bergerak ke atas sama dengan 60√2 newton. Berikutnya adalah menentukan besar kecepatan gerak benda ke atas oleh gaya F= 60√2 newton. Contoh Soal dan Pembahasan Beberapa contoh soal di bawah dapat sobat idschool gunakan untuk menambah pemahaman bahasan di atas. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasannya. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat Berlatih! Contoh 1 – Soal Menghitung Percepatan pada Bidang Miring Keterangan g = 10 m/s2 tan 37o = 3/4 Pembahasan Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh informasi-informasi seperti berikut. massa balok m = 5 kg sudut yang dibentuk bidang miring dengan bidang horizontal α = 37o Percepatan gravitasi g = 10 m/s2 tan 37o = 3/4 → sin 37o = 3/5 dan cos 37o = 4/5 Menghitung percepatan balok Jadi, percepatan balok tersebut adalah 6,0 m/s2. Jawaban B Contoh 2 – Soal Menghitung Percepatan pada Bidang Miring Benda bermassa 4 kg terletak pada bidang miring seperti tampak pada gambar di bawah ini. Jika koefisien gesek antara balok dan bidang miring adalah 1/5√3 dan g = 10 m/s2 maka percepatan benda adalah ….A. 8 m/s2B. 4 m/s2C. 3,2 m/s2D. 2 m/s2E. 1,2 m/s2 Pembahasan Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diberikan informasi-informasi seperti berikut. Massa benda m = 4 kg Koefisien gesek μk = 1/5√3 Percepatan gravitasi g = 10 m/s2 Sudut yang dibentuk bidang miring dengan bidang horizontal α = 30o Menghitung besar berat benda/balok w dan gaya normal N Berat Benda ww = m×gw = 4 × 10 = 40 newton Gaya Normal NN = w cos 30oN = 40 × 1/2√3 = 20√3 newton Besar percepatan benda pada bidang miring Jadi, besar percepatan benda adalah 2 m/s2Jawaban D Demikianlah tadi ulasan percepatan benda pada bidang miring. Terima kasih sudah mengunjungi idschooldotnet, semoga bermanfaat! Baca Juga Persamaan Tegangan Tali dan Percepatan Katrol Bergerak Adalah gaya yang bekerja pada suatu benda yang menyebabkan benda tersebut berpindah W = ∑F . SW = F – fk . S 1. bidang datar licin dengan gaya tarik F membentuk sudut terhadap arah mendatar tidak ada gaya gesek 2. bidang datar kasar dengan gaya tarik F membentuk sudut terhadap arah mendatar ada gaya gesek W = Fx – fk . S1. Dari grafik di bawah, tentukan usaha yang dilakukan pada benda setelah benda berpindah sejauh 12 Jika m = 10 kg, g = 10 m/s2, tentukan usaha yang dilakukan benda jika benda bergerak sejauh 10 m untuk a. lantai licinb. lantai kasar dengan µk = 0,23. seorang ibu mendorong kereta belanja bermasa m di atas bidang datar licin dengan gaya sebesar F sehingga berjalan dalam selang waktu data di atas , maka urutan data yang menghasilkan usaha mulai dari terkecil adalah…4. SBMPTN 2018Sebuah benda bermassa 200 gram bergerak pada bidang xy dengan persamaan x t = 3t2 – 2t + 4 dan yt = 4t -5. Besar gaya yang bekerja pada benda adalah….1. Dari grafik di bawah, tentukan usaha yang dilakukan pada benda setelah benda berpindah sejauh 20 Jika m = 20 kg, g = 10 m/s2, tentukan usaha yang dilakukan benda jika benda bergerak sejauh 8 m untuk a. lantai licinb. lantai kasar dengan µk = 0, seorang ibu mendorong kereta belanja bermasa m di atas bidang datar licin dengan gaya sebesar F sehingga berjalan dalam selang waktu t. berdasarkan data di atas , maka urutan data yang menghasilkan usaha mulai dari terkecil adalah… 4. SBMPTN 2018 Sebuah benda bermassa 100 gram bergerak pada bidang xy dengan persamaan x t = 4t2 – 2t + 5 dan yt = 3t -2. Besar gaya yang bekerja pada benda adalah…. ENERGI Adalah usaha yang masih tersimpan 1. Energi potensial Adalah energy yang dimiliki benda karena memiliki ketinggian tertentu dari permukaan bumiRumus Ep = m g h Ep = Ep2 – Ep1 Ep= mgh2 – mgh1 Ep = mgh2 – h1 W = - Ep W = Keterangan m = massa benda kg g = percepatan gravitasi bumi m/s2 h1 = tinggi benda mula-mula m h2 = tinggi benda akhir m Ep = energy potensial J Ep= perubahan energy potensial J W = usaha J W = + ,jika arah perpindahan searah dengan gaya berat ke bawah W = - , jika arah perpindahan arahnya berlawanan dengan gaya berat ke atas Soal 1. Sebuah benda yang massanya 500 gr dilemparkan vertical keatas, jika g = 10 m/s2,.Hitung besarnya perubahan energy potensial benda dari ketinggian 5 m sampai 15 m dari tanah. 2. Ibu menarik ember berisi air yang bermassa 4 kg yang di ikat tali dari ketinggian 2 meter sampai pada ketinggian 10 meter. jika g = 10 m/s2, hitung usaha yang harus dilakukan ibu 3. Sebuah peluru ditembakkan dengan sudut elevasi α cos α = 4/5 dan kecepatan awal peluru 200 m/s. bila massa peluru 50 gram dan g = 10 m/s2, tentukan energi potensial peluru setelah bergerak 2 Jika massa benda diletakkan di puncak bidang miring 6 kg, AB = 6 m, panjang bidang miring BC = 10 m, g = 10 m/ a tinggi bidang h AC b energy potensialEnergi kinetikAdalah energy yang dimiliki benda saat benda bergerakRumusEk = ½ m 𝜗 2 Ek = energy kinetic Jm = massa benda kg 𝜗 = kecepatan benda m/s2Hubungan Usaha dengan energy kineticΔEk = Ek2 – Ek1W = ΔEk USAHA W = F = gaya penahan/gaya dorong/gaya tarik S = panjang, tebal,kedalaman m Keterangan W = usaha J Ek1 = energy kinetic mula-mula J Ek2 = energy kinetic akhir J m =massa benda Kg v = kecepatan benda m/s2 v1= kecepatan benda mula-mula m/s2 v2= kecepatan benda akhir m/s2 Soal 1. Pada sebuah benda diam yang massanya 5 kg bekerja pada gaya konstan yang mengakibatkan benda bergerak dengan kecepatan 2 m/s. Hitung usaha yang dilakukan gaya tersebut. 2. Sebuah partikel bermassa 5 kg bergerak lurus dengan kecepatan tetap 4 m/s. bila sebuah usaha sebesar 20 joule dilakukan pada partikel, maka kecepatannnya akan menjadi…………… 3. Seseorang mengendarai mobil yang mempunyai massa 2000 kg dengan kecepatan 50 m/s. karena dari jauh melihat orang menyeberang dia mengerem sehingga kecepatan mobil berkurang menjadi 20 m/s. besarnya usaha yang dilakukan oleh gaya pengereman adalah… 4. Sebuah benda bergerak dengan kecepatan v serta memiliki energi kinetic Ek. Bila kecepatan balok menjadi 4v, maka besarnya energi kinetic adalah… 5. Sebuah benda mempunyai massa 3 kg mula-mula diam kemudian bergerak lurus mendatar dengan percepatan 2 m/s2. Besarnya usaha yang di ubah menjadi energi kinetic setelah 3 sekon adalah …. 6. Benda X dan dan benda Y bermassa sama. Benda X jatuh dari ketinggian 2h dan benda Y jatuh dari ketinggian benda X jatuh mengenai tanah dengan kecepatan v m/s. besarnya energi kinetic benda Y saat menyentuh tanah adalah… 7. Benda 1 dan benda 2 masing-masing bermassa 16 kg dan 9 kg. kedua benda memiliki energi kinetic yang sama besar. Jika laju benda 1 adalah 20 m/s, tentukan laju benda 2. 8. Massa benda X empat kali benda Y dan kecepatan benda X tiga per empat kali benda Y. besarnya energi kinetic benda X dibandingkan energi kinetic benda Y adalah….9. Bila koefisien gesek kinetic antara benda dan lantai µk = 0,2. Tentukan nilai perpindahan benda s 10. Sebuah peluru bermassa 10 gram ditembakkan pada sudut elevasi 37o dan kecepatan 100 m/s seperti gambar. Bila koefisien gesek udara diabaikan. Besarnya energi kinetic peluru di titik tertinggi adalah…. HUKUM KEKEKALAN ENERGI MEKANIK Energi mekanik adalah jumlah energy potensial dan energy kinetic pada setiap saat Rumus EM = Ep + EK soal 1. Sebuah bola bermassa 1 kg didorong dari permukaan meja hingga kecepatan saat lepas dari pinggir meja 2 m/ energy mekanik partikel pada saat ketinggiannya 1 m. 2. Sebuah benda bermassa 1 kg dilepaskan dari ketinggian A, mengikuti lintasan seperempat lingkaran dengan jari-jari 125 cm. panjang lintasan BC adalah 2 meter dan benda berhenti di C. tentukan a. usaha yang dibutuhkan untuk menempuh lintasan BC b. Gaya gesek lantai BC 3. Dua benda menuruni lintasan dari titik A. massa benda pertama m1 = 4 kg dan massa benda kedua m2 6 kg. jika g = 10 m/s2, maka perbandingan energi kinetic EkB1 dan EkB2 di titik B adalah…4. Sebuah benda bermassa m di lepaskan dari ketinggian h di atas permukaan tanah. Tentukan perbandingan energi potensial dan energi kinetic Ketika benda di titik A adalah … 5. Benda bermassa m mula-mula berada di puncak bidang miring dan memiliki energi potensial Eo. Benda kemudian benda meluncur sampai di titik X. Besarnya energi kinetic dimiliki benda saat dititik X adalah… 6. Sebuah benda yang massanya 4 kg jatuh bebas dari posisi X . ketika benda sampai di titik Y besar energi kinetic sama dengan 4 kali enegi potensialnya . tentukan tinggi titik Y dari tanah g = 10 m/s2 7. Sebuah mangga bermassa 200 gr jatuh dari dahannya pada ketinggian 5 meter g = 10 m/s2. Tentukan besar energi kinetic mangga saat mengenai tanah! DAYA Adalah kemampuan untuk melakukan usaha tiap satuan waktu atau kecepatan untuk melakukan usaha Rumus Daya pada generator 1. Pada Air terjun atau P = ρQ gh η Q = V/t = debit air m3/s 1. Pada kincir angin atau kincir air Keterangan P = daya watt atau Joule/sekon J/s W = usaha Joule t = waktu sekon F = gaya N V = kecepatan m/s η = efisiensi generator soal 1. Air terjun setinggi 40 m di gunakan untuk pembangkit listrik tenaga air. Setiap detik air mengalir 10 m3. Jika efisiensi generator 70% dan percepatan gravitasi g = 10 m/s2. Hitungdaya rata-rata yang di hasilkan! 2. Suatu pembangkit listrik tenaga air memakai turbin yang diputar oleh air bendungan yang jatuh dari ketinggian 50 meter. Jika pembangkit listrik mempunyai efisiensi 80 % dan menghasilkan daya 10 mega watt MW . Tentukan nilai debit air yang di hasilkan. 3. UM UGM 2019 Sebuah mobil bermassa 1200 kg melaju konstan dengan kelajuan 108 km/jam menaiki tanjakan miring dengan kemiringan tan α = 0,5. Bila gaya gesek total 800 N. tentukan daya minimum yang harus diberikan pada mobil. 4. Sebuah mobil memiliki daya 200 hp horse power . Tentukan waktu yang diperlukan oleh mesin mobil jika menghasilkan gaya 4000 N dan bergerak sejauh 40 meter. 1 horse power = 745,7 watt 5. Sebuah mobil melaju dengan laju tetap 54 km/jam bila mesin mobil memberikan gaya sebesar 2000 N. tentukan daya mesin mobil tersebut. BerandaPerhatikan gambar berikut! Bidang miring ter...PertanyaanPerhatikan gambar berikut! Bidang miring tersebut memiliki sudut kemiringan sebesar θ . Benda dengan massa m bergerak dengan kecepatan v menuju puncak bidang miring. Percepatangravitasi benda dinyatakan dalam g . Terjadi gesekan antara benda dan bidang miring dengan koefisien gesekan sebesar yang menyebabkan bendaberhenti di puncak bidang miring. Tentukan persamaan kecepatan benda mula-mula!Perhatikan gambar berikut! Bidang miring tersebut memiliki sudut kemiringan sebesar . Benda dengan massa m bergerak dengan kecepatan v menuju puncak bidang miring. Percepatan gravitasi benda dinyatakan dalam g. Terjadi gesekan antara benda dan bidang miring dengan koefisien gesekan sebesar yang menyebabkan benda berhenti di puncak bidang miring. Tentukan persamaan kecepatan benda mula-mula! ... ... Jawabanjawaban untuk persamaan kecepatan mula-mula adalahjawaban untuk persamaan kecepatan mula-mula adalah   PembahasanDiket Dit Jawab Cari nilai kecepatan di puncak Cari nilai percepatan Maka Jadi, jawaban untuk persamaan kecepatan mula-mula adalahDiket Dit Jawab Cari nilai kecepatan di puncak Cari nilai percepatan Maka Jadi, jawaban untuk persamaan kecepatan mula-mula adalah Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher di sesi Live Teaching, GRATIS!128Yuk, beri rating untuk berterima kasih pada penjawab soal!©2023 Ruangguru. All Rights Reserved PT. Ruang Raya Indonesia