Contoh Soal Hukum Newton | Fisika Kelas 104 min read

Reading Time: 4 minutes

Halo, teman ambis! Setelah mempelajari materi Hukum Newton, ada beberapa latihan soal, nih  buat teman ambis. Selain memahami materi, kita juga harus banyak latihan mengerjakan soal agar semakin memahami konsep materinya. Langsung saja yuk kita bahas bersama-sama!

1. Mobil pick up mogok di tepi jalan terpaksa harus ditarik oleh mobil lain dengan penghubung tali tambang karena truk derek tidak kunjung muncul. Mobil pick up tersebut membawa muatan sayur mayur sehingga massa totalnya 2000 kg, sedangkan massa mobilnya saja 800 kg. Dengan muatannya yang berkurang separuh sebab dibeli oleh ibu-ibu, berapa tegangan tali yang terjadi saat mobil pick up ditarik hingga memiliki percepatan \(2 m.\)\(s^{-2}\) ?

Jawaban

Massa akhir yang dimiliki mobil pick up beserta muatannya adalah sebagai berikut.

\(massa \space akhir = massa\space pick \space up + massa\) \(\frac{1}{2} \space muatan\)

\(massa \space akhir = 800 +\) \(\frac{1}{2} (masa \space total \space awal – massa \space pick \space up) \)

\(massa \space akhir = 800 +\) \(\frac{1}{2} (2000 – 800) \)

\(massa \space akhir = 800 + 600 = 1400kg\)

Dengan massa akhir 1400 kg dan percepatan \(2 m.\)\(s^{-2}\) , maka dapat ditentukan tegangan tali \((T)\). \(T\) bernilai sama dengan gaya yang menarik mobil pick up beserta sisa muatannya. Oleh sebab itu, nilai T dapat ditentukan melalui rumus Hukum II Newton berikut ini.

\(\sum F = m.a\)

\(T = 1400 . 2 = 2800 \space Newton\)

Jadi, nilai tegangan tali \(T\) yang terjadi ialah sebesar \(2800 \space Newton\).

2. Berapa gaya reaksi dari tembok jika kita memukulnya dengan gaya 5 Newton?

Jawaban

Menurut Hukum III Newton, kegiatan memukul tembok juga salah satu bentuk pengaplikasian gaya aksi-reaksi. Sehingga, jika gaya aksi yang kita berikan untuk memukul tembok sebesar \(5 \space Newton\), maka gaya reaksinya juga akan sama besar yakni \(5 \space Newton\).

3. Berapa gaya yang dibutuhkan jari telunjuk seorang atlet basket untuk mengangkat bola basket seberat 650 gram di ujung jarinya?

Jawaban

Dengan nilai percepatan gravitasi yang umumnya \(9,8 m.\)\(s^{-2}\), maka gaya yang dibutuhkan adalah sama dengan berat bola basket tersebut.

\(F = W = m.g = 0,65 . 9,8 = 6,37 \space Newton\)

4. Ke manakah balok di bawah ini akan bergerak? Dan dengan percepatan berapakah? Anggap lantai licin tanpa hambatan.

Jawaban

Untuk mengetahui arah pergerakan balok, kita harus mencari terlebih dahulu resultan gaya yang terjadi. Gaya \(F_{3}\) membentuk sudut terhadap sumbu horizontal, oleh sebab itu harus kita uraikan terlebih dahulu supaya sejajar dengan gaya \(F_{1}\) dan \(F_{2}\). Karena vektor yang tidak sejajar tidak dapat dijumlah maupun dikurangi dengan metode aljabar biasa. Penguraian gaya \(F_{3}\) menghasilkan \(F_{3}\)\(cos \space 60^{o}\) sejajar sumbu horizontal dan \(F_{3}\)\(sin \space 60^{o}\) sebagai komponen yang sejajar sumbu vertikal. Dengan ini, resultan gaya dapat dihitung sebagai berikut. Dengan asumsi arah kanan bernilai positif, sehingga \(F_{1}\) dan \(F_{2}\) bernilai positif, sedangkan \(F_{3}\)\(cos \space 60^{o}\) bernilai negatif.

\(\sum F = F_{1} + F_{2} – \) \(F_{3}\)\(cos \space 60^{o}\)

\(\sum F = 20+30 – \) \(120. \frac{1}{2}\)

\(\sum F = 50 – 60 = -10 \space Newton \)

Karena bernilai negatif, maka arah gerak balok searah dengan \(F_{3}\)\(cos \space 60^{o}\) atau berarah ke kiri. Selanjutnya, percepatan yang terjadi dapat dihitung dengan persamaan Hukum II Newton berikut ini.

\(\sum F = m.a\)

\(-10 = 5.a\)

\(a= \frac{-10}{5}=\)\(-2 m.\)\(s^{-2}\)

Jadi, balok akan bergerak ke kiri dengan percepatan\(-2 m.\)\(s^{-2}\).

5. Dari nomor 4 di atas, jika balok mula-mula bergerak dengan kecepatan \(15 m.\)\(s^{-1}\), maka berapa jarak yang dapat ditempuh balok setelah bergerak selama 100 detik?

Jawaban:

Dari perhitungan pada nomor 4 kita tahu bahwa balok bergerak dengan percepatan \(2 m.\)\(s^{-2}\) sehingga termasuk mengalami GLBB. Nah, jika mulanya balok telah bergerak dengan kecepatan awal \( (V_{o})\)\(5 m.\)\(s^{-1}\), maka untuk menghitung jarak yang ditempuh \( (s) \) selama suatu selang waktu \( (t) \) kita menggunakan salah satu rumus dari GLBB.

\(s = V_{o}.t + \frac{1}{2}.a.t^{2}\)

\(s = 15.100 + \frac{1}{2}.2.100^{2}\)

Nilai negatif pada a tidak diikutsertakan pada perhitungan, sebab tanda tersebut hanya menunjukkan arah gerak benda. Nilai negatif pada \(a\) akan dimasukkan pada perhitungan apabila tanda negatif tersebut menunjukkan suatu gerak yang diperlambat (mengalami perlambatan).

\(s = 1500 + 10000\)

Sehingga kita tahu, balok yang bergerak ke kiri akan menempuh jarak 11.500 meter selama 100 detik.

 

Itulah beberapa contoh soal untuk bab Hukum Newton. Jika ada pertanyaan jangan malu untuk berdiskusi di kolom komentar ya! See you!

Jadi lebih paham tentang materi ini kan teman-teman? Kalau kamu masih bingung dengan materi hukum newton atau dengan materi fisika yang lain, jangan khawatir! Kamu bisa bertanya ke pengajar terbaik dari Teman Belajar. Dengan memesan les privat fisika, kamu akan dibimbing dan didampingi sampai paham. Selain itu pengajar kami juga bisa membantu kamu dalam mengerjakan tugas atau PR. Tunggu apa lagi? Pesan sekarang!