Upload
others
View
102
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
MODUL FISIKA SMA Kelas 10
E-book ini hanya untuk kalangan sendiri tidak untuk dijualbelikan
1
A. Pengaruh Gaya Terhadap Gerak Benda
Dinamika adalah ilmu yang mempelajari gerak suatu
benda dengan meninjau penyebabnya.
Buah kelapa jatuh dan pohon kelapa dan bola
menggelinding di atas bidang miring. Apakah yang
menyebabkan kedua benda itu bergerak?
Dalam bab ini akan dibahas tentang hal-hal yang
menyebabkan benda benda tersebut bergerak, yaitu gaya.
Pengertian Gaya
1. Gaya adalah sesuatu yang dapat mengubah
gerak suatu benda.
Contoh : Bola yang semula dilempar,
kemudian dipukul oleh seorang pemain softbol
akan berubah arah.
2. Gaya adalah sesuatu yang dapat menimbulkan
perubahan kecepatan.
Contoh: Bola yang semula diam, kemudian
ditendang maka bola akan bergerak.
3. Gaya adalah sesuatu yang dapat menimbulkan
perubahan ukuran benda.
Contoh : Sebuah pegas digantung vertikal,
kemudian ujung pegas dibeni beban sehingga
pegas bertambah panjang.
Konsep gaya pertama kali diselidiki oleh ilmuwan
lnggris yang bernama Isaac Newton (1642-1727) yang
menghasilkan:
1. Hukum I Newton (Hukum Kelembaman)
2. Hukum II Newton (Hukum tentang Gerak)
3. Hukum Ill Newton (Hukum Aksi - Reaksi)
1. Hukum I Newton (Hukum Kelembaman)
Jika gaya total yang bekerja pada benda sama
dengan nol, benda yang semula diam akan tetap
diam atau benda yang semula bergera urus
beraturan akan tetap bergerak urus beraturan.
Secara matematis, Hukum I Newton dinyatakan
dengan persamaan
dengan ∑ 𝐹 = jumlah gaya
Jika ∑ 𝐹=0 maka ada dua kemungkinan, yaitu:
Benda dalam keadaan diam atau
Benda bergerak lurus beraturan.
Hukum I Newton juga disebut Hukum
Kelembaman, karena setiap benda bersifat lembam,
yaitu sifat mempertahankan diri dan kedudukan
semula.
Contoh:
Badan kita akan terdorong ke depan ketika mobil
yang kita tumpangi tiba-tiba direm.
Badan kita akan terdorong ke belakang ketika
mobil yang kita tumpangi tiba-tiba bergerak
maju.
2. Hukum II Newton (Hukum tentang Gerak)
Percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang
bekerja pada sebuab benda berbanding lurus
dengan besar gaya dan berbanding terbalik dengan
massa benda.
Hukum II Newton dirumuskan dengan :
dengan :
𝑚 = massa benda (kg, g)
𝑎 = percepatan benda (m/s2, cm/s2)
∑𝐹 = gaya total yang bekerja pada benda (kg
m/s2, g cm/s2)
𝑎 =∑𝐹
𝑚 atau ∑𝐹 = 𝑚. 𝑎
∑𝐹 = 0
MODUL FISIKA SMA KELAS 10
2 E-book ini hanya untuk kalangan sendiri
tidak untuk dijualbelikan
Satuan gaya dalam sistern SI adalah N (Newton)
kg rn/s2.
Satuan lain gaya adalah dyne g cm/s2.
Dimensi gaya adalah MLT2.
Pengertian Massa dan Berat
1. Massa (m) adalah banyaknya maten yang tergantung
dalam suatu benda yang besarnya selalu tetap dan
merupakan besaran skalar.
2. Berat (w) adalah gaya tank bumi yang bekerja pada
sebuah benda dan merupakan besaran vektor.
dengan:
𝑚 = massa benda (kg)
𝑔 = percepatan gravitasi (m/s2)
𝑤 = berat benda (N)
3. Hukum III Newton (Hukum Aksi-Reaksi)
Jika sebuah benda A mengerjakan gaya pada benda
B maka benda B mengerjakan gaya pada benda A
besarnya sama, tetapi benlawanan arah.
Hukum III Newton dinyatakan dalam bentuk
persamaan:
Ciri-ciri gaya aksi-reaksi, yaitu:
bekerja pada dua benda yang berbeda,
besar gaya aksi = gaya reaksi,
arahnya selalu berlawanan.
4. Penerapan Hukum-Hukum Newton
a. Hukum Newton pada Lift
1. Lift diam atau bergerak dengan kecepatan
tetap
2. Lift dipercepat ke atas
3. Lift dipercepat ke bawah
b. Benda Digantung dengan Seutas Tau Melalui
Katrol
∑ 𝐹 = 0
𝑁 − 𝑤 = 0 → N = w
w = berat orang (N)
N = gaya tekan orang
terhadap l lantai lift
𝑁 > 𝑤
𝑁 − 𝑤 = 𝑚𝑎
𝑁 = 𝑤 + 𝑚. 𝑎
m = massa orang (kg)
a = percepatan (m/s2)
𝑁 < 𝑤
𝑁 = 𝑤 − 𝑚. 𝑎
𝑤 — 𝑁 = 𝑚𝑎
Dalam hal ini, massa katrol
diabaikan (mk = 0)
𝑚2 > 𝑚1
Benda 1
𝑇1 > 𝑤1
𝑇1 − 𝑤1 = 𝑚1 𝑎
𝑇1 = 𝑤1 + 𝑚1 𝑎
𝑇1 = tegangan tali benda 1
1 N = 105 dyne
1 dyne = 10-5N
𝑤 = 𝑚. 𝑔
𝐹𝑎𝑘𝑠𝑖 = −𝐹𝑟𝑒𝑎𝑘𝑠𝑖
𝐹𝐴𝐵 = −𝐹𝐵𝐴
Benda 2
𝑤2 > 𝑇2
𝑤2 − 𝑇2 = 𝑚2 𝑎
𝑇2 = 𝑤2 − 𝑚2 𝑎
𝑇2 = tegangan tali benda 2
MODUL FISIKA SMA Kelas 10
E-book ini hanya untuk kalangan sendiri tidak untuk dijualbelikan
3
Oleh karena massa katrol diabaikan (mk = O)
maka T1 T2
𝑎 = percepatan benda (m/s2)
c. Benda Bergerak di Atas Bidang Datar yang
Licin
1. Arah gaya searah den gan perpindahan
2. Arah gaya membentuk sudut dengan
perpindahan
3. Gaya kontak
d. Benda Bergerak pada Bidang Miring Licin
𝑁 = 𝑤 cos 𝛼
𝑁 = gaya normal pada bidang miring
∑𝐹 = 𝑚𝑎 → 𝑤 sin 𝛼 = 𝑚𝑎
𝑚𝑔 𝑠𝑖𝑛 𝛼 = 𝑚𝑎 → 𝑎 = 𝑔 sin 𝛼
e. Beberapa Benda Dihubungkan dengan Tau dan
Katrol
1. Dua buah balok dihubungkan dengan tali
∑𝐹 = 𝑚𝑎
𝐹 − 𝑇 + 𝑇 = (𝑚1 + 𝑚2) 𝑎
𝐹 = (𝑚1 + 𝑚2) 𝑎
𝑎 =𝐹
𝑚1 + 𝑚2
Benda 1 : ∑𝐹1 = 𝑚1𝑎 → 𝑇 = 𝑚1 𝑎
Benda 2 : ∑𝐹2 = 𝑚2 𝑎 → 𝐹 − 𝑇 = 𝑚2𝑎
𝑇 = 𝐹 − 𝑚2 𝑎
𝑎 = 𝑤2 − 𝑤1
𝑚1 + 𝑚2
= 𝑔(𝑚2 − 𝑚1)
𝑚1 + 𝑚2
Gaya yang menyebabkan perpindahan:
∑𝐹𝑥 = 𝑚 𝑎
F = m a → a = 𝐹
𝑚
∑𝐹𝒚 = 0 → 𝑁 – 𝑤 = 0 → 𝑁 = 𝑤
N = gaya tekan normal
∑𝐹 = 0
𝑁 + 𝐹𝑦 – 𝑤 = 0
→ 𝑁 = 𝑤 − 𝐹𝑦 = 𝑤 − 𝐹 𝑠𝑖𝑛 𝛼
Gaya yang menyebabkan perpindahan
∑𝐹𝑥 = 𝑚 𝑎
𝐹 𝑐𝑜𝑠 𝛼 = 𝑚 𝑎
∑𝐹 = 𝑚 𝑎
𝐹 − 𝐹21 + 𝐹12 = (𝑚1 + 𝑚2) 𝑎
𝐹 = (𝑚1 + 𝑚2) 𝑎
Untuk Benda 1
∑𝐹1 = 𝑚1𝑎
𝐹 − 𝐹21 = 𝑚1𝑎 → 𝐹21 = 𝐹 − 𝑚1𝑎
Untuk Benda 2
∑𝐹2 = 𝑚2𝑎
𝐹12 = 𝑚2𝑎
Dengan
𝐹12 = −𝐹21= gaya kontak
F = gaya dorong terhadap benda 1
MODUL FISIKA SMA KELAS 10
4 E-book ini hanya untuk kalangan sendiri
tidak untuk dijualbelikan
2. Dua buah balok dihubungkan dengan tali
melalui katrol
Massa katrol diabaikan
Massa katrol diabaikan
∑𝐹 = 𝑚 𝑎
𝑤2 = (𝑚1 + 𝑚2) 𝑎
𝑎 =𝑤2
𝑚1+𝑚2
Benda 1 : ∑𝐹1 = 𝑚1 𝑎
𝑇1 = 𝑚1 𝑎
Benda 2 : ∑𝐹2 = 𝑚2 𝑎
𝑤2 − 𝑇2 = 𝑚2 𝑎
𝑇2 = 𝑤2 − 𝑚2 𝑎
OIeh karena massa katrol diabaikan maka T1 =
T2 (tegangan tali).
B. Macam-Macam Gaya
1. Gaya Normal (N)
Goya normal adalah gaya kontak yang bekerja
dengan arah tegak lurus bidang sentuh jika dua
benda bersentuhan.
a. Pada bidang datar
Arah gaya normal ke atas
𝑁 = 𝑤 = 𝑚𝑔
b. Pada bidang vertical
Arah gaya normal mendatar (horizontal)
c. Pada bidang miring
Arah gaya normal tegak lurus bidang miring
ketas
𝑁 = 𝑤 cos 𝛼
2. Gaya Sentripetal (Fs)
Gaya sentripetal adalah gaya yang arahnya tegak
lurus vektor kecepatan
dengan arah menuju pusat Iingkaran.
𝐹𝑠 = 𝑚𝑎𝑠
𝐹𝑠 = 𝑚𝑣2
𝑅= 𝑚𝜔2𝑅
Dengan :
m = massa benda yang bergerak melingkar
(kg)
as = percepatan sentripetal (m/s2)
v = kecepatan linear (m/s)
𝜔 = kecepatan sudut (rad/s)
R = jari-jari lingkaran (m)
a. Gerak Benda Melalul Sisi dalam
Lingkaran Vertikal
MODUL FISIKA SMA Kelas 10
E-book ini hanya untuk kalangan sendiri tidak untuk dijualbelikan
5
Di titik terendah (A)
∑𝐹 = 𝑚 𝑎𝑠
𝑁 − 𝑤 = 𝑚𝑣2
𝑅 → 𝑁 = 𝑤 + 𝑚
𝑣2
𝑅
𝑁 = gaya tekan normal di titik terendah
Di titik B
𝑁 − 𝑤 cos 𝜃 = 𝑚𝑣2
𝑅
𝑁 = 𝑤 𝑐𝑜𝑠 𝜃 + 𝑚𝑣2
𝑅
Di titik tertinggi (C)
N + w = m 𝑣2
𝑅
N = m 𝑣2
𝑅− w
Penerapan gerak benda melalui sisi dalam
lingkaran vertikal
gerak kereta luncur
gerak kincir (bianglala)
gerak mobil saat melewati lembah jalan
pegunungan
gerak benda yang dilkat oleh seutas tall
yang diputar vertikal.
b. Gerak Benda Melalui Sisi Luar Lin gkaran
Vertikal
Di puncak lingkaran A
∑𝐹 = 𝑚𝑣2
𝑅
𝑤 − 𝑁 = 𝑚𝑣2
𝑅→ 𝑁 = 𝑤 − 𝑚
𝑣2
𝑅
Di titik B
𝑤 cos 𝜃 − 𝑁 = 𝑚𝑣2
𝑅
𝑁 = 𝑤 cos 𝜃 − 𝑚𝑣2
𝑅
c. Gerak Benda yang Diputar Horizontal
∑𝐹 = 𝑚𝑎𝑠
𝑇 = 𝑚𝑣2
𝑅
Catatan Penting:
Semua gaya yang menuju pusat
lingkaran positif
Semua gaya yang menjauhi pusat
lingkaran negatif
MODUL FISIKA SMA KELAS 10
6 E-book ini hanya untuk kalangan sendiri
tidak untuk dijualbelikan
Pilihlah satu jawaban yang paling tepat dengan memberi tanda silang (X) pada salah satu huruf a, b, c, d,
atau e 1. Setiap benda cenderung untuk memper
tahankan keadaannya semula, hal ini sesuai
dengan . . .
a. Hukum I Newton
b. Hukum Il Newton
c. Hukum Ill Newton
d. Hukum gravitasi
e. Hukum kekekalan energi mekani
2. Gaya F bekerja pada sebuah benda yang
massanya m sehingga bergerak dengan
percepatan a. Jika massanya menjadi 4 kali
semula dan gaya yang bekerja tetap maka
percepatannya menjadi . . . .
a. 1
8𝑎
b. 1
4𝑎
c. 1
2𝑎
d. 2a
e. 4a
3. Seorang anak rnassanya 60 kg ditimbang dalam
lift yang sedang bergerak, ternyata jarum
timbangan menunjukkan angka 900 N. Jika
percepatan gravitasi 10 rn/s2 dapat disirnpulkan
bahwa . . . .
a. massa anak dalam lift 90 kg.
b. lift sedang bergerak ke atas dengan
kecepatan tetap.
c. lift sedang bergerak ke bawah dengan
percepatan tetap.
d. lift sedang bergerak ke atas dengan
percepatan tetap.
e. lift sedang bergerak ke bawah dengan
kecepatan tetap
4. Benda dengan massa 50 kg bergerak dengan
kecepatan 4 m/s. Besar gaya yang diperlukan
untuk menghentikan benda setelah rnenempuh
jarak 10 m adalah . . . .
a. 0,8 N
b. 10 N
c. 20 N
d. 40 N
e. 80 N
5. Seorang anak berada dalarn lift yang sedang
bergerak ke atas dengan percepatan 5 m/s2.
Pada saat itu berat anak tersebut . . . kali berat
semula.
a. 2
b. 1,5
c. 1
d. 0,5
e. 3
6. Sebuah benda yang massanya m meluncur ke
bawah pada bidang miring yang licin seperti
gambar di bawah ini.
Besar percepatan dan gaya normalnya adalah .
. .
a. 𝑔 𝑠𝑖𝑛𝜃dan 𝑚𝑔 cos 𝜃
b. 𝑔 𝑠𝑖𝑛𝜃dan 𝑚𝑔 sin 𝜃
c. 𝑔 𝑐𝑜𝑠𝜃 dan 𝑚𝑔 cos 𝜃
d. 𝑔 𝑐𝑜𝑠𝜃 dan 𝑚𝑔 sin 𝜃
e. 𝑔 𝑡𝑎𝑛𝜃 dan 𝑚𝑔 sin 𝜃
7. Dua buah benda masing-masing massanya m1
dan m2, jatuh bebas dan ketinggian yang sama.
Jika m1 = 2m2 maka percepatan benda pertama
adalah . . . kali percepatan benda kedua.
a. 1
4
b. 1
2
c. 1
d. 2
e. 4
8. Pada gambar di bawah ini pasangan gaya aksi
dan reaksi adalah . . .
9. Sebuah benda berada di atas bidangdatar yang
licin. Jika pada benda bekerja gaya mendatar
10 N maka timbul percepatan 5 rn/s2. Jika gaya
mendatartersebut diubah menjadi 15 N maka
percepatan benda menjadi . . . .
a. 1 m/s2
b. 2,5 m/s2
a. T2 dan T3
b. T2 dan T1
c. T1 dan w
d. T1 dan T3
e. T2 dan w
MODUL FISIKA SMA Kelas 10
E-book ini hanya untuk kalangan sendiri tidak untuk dijualbelikan
7
c. 3 m/s2
d. 7,5 m/s2
e. 10 m/s2
10. Dua buah benda yang massanya masing-masing
2 kg dan 1 kg dihubungkan dengan tall dan
ditarik oleh gaya tetap 24 N.
Besar tegangan tali penghubung kedua benda
adalah . . .
a. 8 N
b. 10 N
c. 12 N
d. 15 N
e. 16 N
11. Jika massa benda A dan B masing-masing 20 kg
dan 10 kg dihubungkan dengan tali melalui
katrol yang massanya diabaikan maka . . .
a. benda A turun
b. benda B turun
c. benda A dan B sama tinggi
d. benda A dan B setimbang
e. benda B turun dengan percepatan tetap
12. Dua buah balok bergandengan pada lantai yang
licin seperti gambar berikut.
Sebuah gaya mendatar F = 12 N dikerjakan pada
m1. Jika m1 = 2 kg, m2 = 4 kg maka besar gaya
kontak terhadap kedua balok adalah . . .
a. 2 N
b. 4 N
c. 8 N
d. 10 N
e. 12 N
13. Benda yang massanya 1 kg ditarik oleh gaya
mendatar sebesar 2 N dari keadaan diam. Jarak
yang ditempuh benda dalam waktu 10 sekon
adalah . . . .
a. 20 m
b. 25 m
c. 100 m
d. 200 m
e. 250 m
14. Sebuah balok massanya m didorong dengan
gaya F dengan rnernbentuk sudut 𝜃 terhadap
arah mendatar seperti
gambar berikut ini.
Besar gaya normal yang bekerja pada benda
adalah . . .
a. 𝑚𝑔
b. 𝐹 𝑠𝑖𝑛𝜃 − 𝑚𝑔
c. 𝐹 𝑐𝑜𝑠𝜃 − 𝑚𝑔
d. 𝐹 𝑠𝑖𝑛𝜃 + 𝑚𝑔
e. 𝐹 𝑐𝑜𝑠𝜃 + 𝑚𝑔
15. Dua buah balok disusun seperti gambar berikut,
massa tall dan katrol diabaikan. Apabila m1 = 3
kg dan m2 5 kg maka besar kecepatan kedua
balok pada saat 2 sekon setelah bergerak dan
keadaan diam adalah . . . .
a. 2 m/s
b. 5 m/s
c. 10 m/s
d. 15 m/s
e. 20 m/s
16. Seorang wanita dengan massa 60 kg berada
dalam lift yang sedang bergerak ke bawah
dengan percepatan 3 m/s2. Jika g = 10 m/s2
maka desakan kaki wanita pada lantai lift adalah
….
a. 180 N
b. 420 N
c. 570 N
d. 630 N
e. 780 N
17. Seorang pria berada dalam lift yang sedang
bergerak ke bawah dengan percepatan 5 m/s2.
Pada saat ini berat pria tersebut adalah . . . kali
sernula.
a. 2
b. 1,5
c. 1
d. 0,5
e. 3
MODUL FISIKA SMA KELAS 10
8 E-book ini hanya untuk kalangan sendiri
tidak untuk dijualbelikan
18. Sebuah balok bermassa 10 kg, mula-mula diam,
kemudian bergerak rnenuruni bidang miring
yang panjangnya 10 m.
Jika sudut kemiringan 30° dan g = 10 m/s2
maka laju balok saat tiba di dasar bidang
miring adalah . . .
a. 5 m/s
b. 7,5 m/s
c. 12,5 m/s
d. 10 m/s
e. 15 m/s
19. Benda dengan massa 50 kg bergerak dengan
kecepatan tetap 4 m/s. Besar gaya perlawanan
yang diperlukan agar benda tersebut tepat
berhenti 10 m tempat semula adalah . . . .
a. 0,8 N
b. 10 N
c. 20 N
d. 40 N
e. 80 N
20. Sebuah balok bemnassa 2 kg yang terletakpada
bidang datar licin ditarik dengan gaya F1 dan
F2 seperti gambar berikut.
Besar percepatan dan arah yang bekerja pada
benda adalah . . . .
a. 1,25 m/s2 ke kiri
b. 1,25 m/s2ke kanan
c. 0,8 m/s2 ke kiri
d. 0,5 m/s2 ke kiri
e. 0,8 m/s2 ke kanan
21. Sebuah benda bemnassa 1,5 kg diletakkan pada
bidang miring licin dan ternyata benda
meluncur. ika sudut miring terhadap horizontal
30° dan g = 10 m/s2, besar gaya yang
mernengaruhi gerak benda tersebut adalah . . . .
a. 510 N
b. 7,5 N
c. 13,0 N
d. 15,0 N
e. 75 N
22. Jika resultan gaya yang bekerja pada sebuah
benda samma dengan nol maka:
1. benda tidak akan dipercepat
2. benda selalu diarn
3. perubahan kecepatan benda nol
4. benda tidak mungkin bergerak beraturan
Pernyataan di atas yang benar adalah ….
a. 1,2, dan 3
b. l dan 3
c. 2 dan 3
d. 4 saja
e. 1,2,3,dan4
23. Dua benda A dan B masing-masing 2 kg dan 3
kg dihubungkan dengan tau melalui katrol
seperti gambar ini (g = 10 m/s2).
Jika lantai dan gesekan antara tau dengan katrol
dibaikan, dan B bergerak turun, maka besar
tegangan tali T adalah . . .
a. 10 N
b. 12 N
c. 15 N
d. 20 N
e. 28 N
24. Pada sebuah benda bermassa m terjadi
percepatan sebesar 𝑎 oleh gaya F. Jika massa
benda menjadi 3m dan gaya dijadikan 2F,
percepatan yang terjadi sebesar. . . .
a. 6𝑎
b. 12𝑎
c. 4
3𝑎
d. 2
3𝑎
e. 2
9𝑎
25. Gaya normal yang bekerja pada sebuah benda
yang terletak pada bidang miring adalah . . . .
a. sama dengan berat benda
b. dapat lebih besar atau lebih kecil daripada
berat benda
c. lebih kecil dan berat benda
d. dapat sama atau tidak sama dengan berat
benda
e. lebih besar dan berat benda.
26. Jika benda A dan B pada sistem di bawah ini
bergerak maka . . . .
a. 𝑉A = 𝑉B
MODUL FISIKA SMA Kelas 10
E-book ini hanya untuk kalangan sendiri tidak untuk dijualbelikan
9
b. 𝑉A = 1
2𝑉B
c. 𝑎A = 1
2𝑎B
d. d. 𝑎A = 𝑎B
e. 𝑎A = 2𝑎B
27. Benda bermassa 1 kg yang terletak di atas tanah
ditarik ke atas dengan gaya 15 N selama 2
sekon, lalu dilepaskan. Tinggi maksimum
benda tersebut adalah . .. .
a. 40 m
b. 15 m
c. 10m
d. 7,5 m
e. 5 m
28. Seorang anak memutar sebongkah batu yang
diikatkan pada ujung seutas tau. Batu kemudian
diputar secara horizontal. Jika laju putar batu 2
kali semula maka gaya sentripetalnya menjadi .
. . kali.
a. 2
b. 3
c. 4
d. 5
e. 6
29. Tiga buah balok saling berimpit di atas bidang
datar. Pada balok diberi gaya dorong mendatar
sebesar F = 18 N, seperti gambar berikut ini.
Jika massa m1 = 2 kg, m2 = 3 kg, dan m3 = 4 kg,
maka besar gaya kontak antara m2 dan m3
adalah . . . .
a. 1 N
b. 2 N
c. 4 N
d. 8 N
e. 14 N
30. Sebuah balok bermassa 4 kg ditarik oleh gaya
40 N pada bidang miring licin dengan sudut
kemiringan 300 terhadap bidang datar, maka
percepatan balok sebesar. . . .
a. 10 m/s2
b. 5√3 m/s2
c. 5 m/s2
d. 4 m/s2
e. 2,5 m/s2
31. Sebuah benda bermassa 2 kg diikat dengan
seutas tali dan diputar sehingga lintasannya
berbentuk lingkaran vertical dengan jari-jari 50
cm. Apabila kecepatan sudut 6 rad/s, besar
tegangan tali pada saat benda berada di titik
tertinggi adalah . . . .
a. 16 N
b. 36 N
c. 56 N
d. 124 N
e. 144 N
32. Dua buah balok bergandengan pada lantai 11
cm seperti gambar berikut ini.
Sebuah gaya horizontal F= 30 N bekerja pada
m1. Jika m1 2 kg, dan m2 = 3 kg dengan g = 10
m/s2 maka percepatan benda dan gaya
kontaknya adalah . . ..
a. 6 m/s2 dan 18 N
b. 6 m/s2 dan 12 N
c. 5 m/s2 dan 18 N
d. 5 m/s2 dan 12 N
e. 6 m/s2 dan 24 N
33. Sebuah benda bermassa 5 kg berada di atas
bidang datar yang 11cm seperti gambar berikut
ini.
Pada benda bekerja gaya F1 = 5 N dan F2 = 10
N. Besar gaya normal dan percepatan benda
adalah . . . .
a. 65 N dan 2 m/s2
b. 45 N dan 2 m/s2
c. 48 N dan 2 m/s2
d. 60 N dan 2 m/s2
e. 45 N dan 4 m/s2
34. Seorang anak duduk di atas kursi roda yang
berputar vertikal, Jika diketahui g = 10 m/s2 dan
jari-jari roda 2,5 m maka laju maksimum roda
agar anak tidak terlepas dan tempat duduknya
adalah . . . .
a. 8 m/s
b. 6 m/s
c. 5 m/s
d. 4 m/s
e. 2 m/s
35. Sebuah benda massanya 2 kg diikat dengan tall
sepanjang 1,5 m, kemudian diputar vertikal
dengan kecepatan sudut tetap. Jika g = 10 m/s2
dan saat benda berada di titik terendah tegangan
talinya sebesar 47 N maka besar kecepatan
sudutnya adalah . . . .
a. 6,5 rad/s
b. 5,5 rad/s
MODUL FISIKA SMA KELAS 10
10 E-book ini hanya untuk kalangan sendiri
tidak untuk dijualbelikan
c. 4,5 rad/s
d. 3,5 rad/s
e. 2,5 rad/s
36. Sebuah benda diputar horizontal dengan
kecepatan sudut tetap sebesar 4 rad/s Jika massa
benda 200 g dan panjang tali yang diputar 100
cm maka besar gaya sentripetal yang dialarni
benda adalah . . . .
a. 1,6 N
b. 2,4 N
c. 2,8 N
d. 3,2 N
e. 3,6 N
37. Berdasarkan gambar di bawah ini,jika m1 = m2
3 kg, bidang miring licin, dan g = 10 m/s2maka
percepatan yang dialami oleh sistem adalah . . .
.
a. 0
b. 2,5 m/s2
c. 4 m/s2
d. 5 m/s2
e. 7,5 m/s2
38. Sebuah balok berrnassa 5 kg dilepas pada
bidang miring licin seperti gambar ini.
Apabila tan 37°= 3
4 dan g 10 m/s2 maka
percepatan balok itu adalah . . . .
a. 4,5 m/s2
b. 6,0 m/s2
c. 7,5 m/s2
d. 8,0 m/s2
e. 10,0 m/s2
39. Jika perrnukaan meja licin dan massa katrol
diabaikan maka sistem benda akan bergerak
dengan percepatan sebesar . . . .
a. 5 m/s2
b. 10 m/s2
c. 16 m/s2
d. 25 m/s2
e. 40 m/s2
40. Agar gaya normal yang bekerja pada balok
sebesar 20 N maka besar dan arahgaya luar yang
bekerja pada balok adalah . . .
a. 50 N ke bawah
b. 30 N ke atas
c. 30 N ke bawah
d. 20 N ke atas
e. 20 N ke bawah
41. Salah satu cara yang benar untuk memperbesar
gaya sentripetal pada benda yang bergerak
melingkar adalah . . . .
a. memperkecil massa benda
b. memperkecil jan-jan lingkaran
c. memperkecil frekuensi putaran
d. memperbesar periode lingkaran
e. memperkecil kecepatan sudut
42. Sebuah mobil bermassa 2 ton mula-mula diam,
kemudian bergerak selama 5 sekon hingga
kecepatannya mencapai 10 m/s. Gaya dorong
mobil tersebut adalah . ...
a. 500 N
b. 1.000 N
c. 2.000 N
d. 4.000 N
e. 8.000 N
43. Anton menarik kereta bayi adiknyadengan gaya
tetap 80 N, dengan arah membentuk sudut 60°
terhadap jalan mendatar. Jika massa bayi dan
kereta 10 kg, maka percepatan Anton menanik
kereta adalah . . . .
a. 4 m/s2
b. 8 m/s2
c. 10 m/s2
d. 12 m/s
e. 16 m/s2
44. Sebuah benda bermassa 5 kg diikat dengan tali
dan ditarik ke atas sehingga tegangan tall 70 N.
Percepatan benda ke atas untuk g = 10 m/s2
adalah . . . .
a. 4 m/s2
b. 5 m/s2
c. 10 m/s2
d. 14 m/s2
e. 20 m/s2
MODUL FISIKA SMA Kelas 10
E-book ini hanya untuk kalangan sendiri tidak untuk dijualbelikan
11
45. Tiga buah balok dengan massa masing masing
10 kg, 5 kg, dan 15 kg terletak di atas lantai
datar 11cm seperti gambar.
Jika benda 1 didorong oleh gaya 30 N dalam
arah mendatar maka besar perbandingan gaya
kontak antara benda 1 dan 2 dengan benda 2 dan
3 adalah….
a. 3:4
b. 4:3
c. 3:5
d. 5:3
e. 1:3
46. Balok P dan Q dengan massa masing masing 3
kg dan 2 kg dihubungkan melalul katrol yang
massanya diabaikan seperti gambar berikut ini.
Balok Q mula-mula diam, kemudian bergerak
ke bawah sehingga menyentuh lantai. Jika g =
10 mis2, maka waktu yang diperlukan balok Q
sampai lantai adalah . . . .
a. 6 s
b. 4,5 s
c. 3 s
d. 1,5s
e. 0,5s
47. Sebuah kendaraan melewati pegunungan yang
mempunyai jari-jari kelengkungan 22,5 m
seperti gambar berikut ini.
Kelajuan maksimum kendaraan saat
meninggalkan puncaknya adalah . . . .
a. 45 m/s
b. 30 m/s
c. 25 m/s
d. 20 m/s
e. 15 m/s
48. Sebuah benda yang bermassa 5 kg ditarik ke
atas dengan gaya tetap 50 N pada bidang miring
licin seperti gambar ini.
Percepatan balok adalah . . . .
a. 10 m/s2
b. 7,5 m/s2
c. 4 m/s2
d. 2,5 m/s2
e. 1,5 m/s2
49. Sebuah benda meluncur pada permukaan datar
dengan kecepatan 6 m/s dan kemudian benda
naik pada bidang miring dengan sudut
kemiringan 37°. Jika tidak ada gesekan antara
benda dan bidang luncur maka panjang lintasan
miring sebelum benda pada bidang turun lagi
adalah . . .
a. 3,6 m
b. 3,2 m
c. 3,0 m
d. 2,4 m
e. 1,6 m
50. Sebuah penghalang berada pada jarak 25 m di
depan mobil yang sedan melaju dengan
kecepatan 36 km/jam. Agar mobil yang
massanya 500 kg tepat berhenti sebelum
menabrak penghalang maka mobil harus direm
dengan gaya sebesar. . . .
a. 4000 N
b. 1.000 N
c. 500 N
d. 250 N
e. 200 N