SOAL DINAMIKA GERAK

Uji Mandiri 1.5

Kerjakan soal-soal berikut secara mandiri!

1. Tentukan gaya yang harus diberikan seseorang pada tali yang diikatkan ke sebuah bola dengan massa 0,15 kg untuk membuat bola tersebut berputar membentuk lingkaran horizontal dengan jari-jari 0,6 m dan bola melakukan 2 putaran per sekon!

2. Permainan bola tambatan dimainkan dengan cara mengikatkan sebuah bola ke tiang dengan tali. Ketika bola dipukul, bola akan berputar mengelilingi tiang seperti pada gambar. Ke arah mana percepatan bola dan apa yang menyebabkan percepatan itu?

3. Sebuah mobil 1.000 kg melewati tikungan pada jalan yang rata dengan jari-jari 50 m dan kelajuan 50 km/jam. Apakah mobil akan dapat melewati tikungan itu ataukah akan tergelincir, jika

    a. jalan tersebut kering dan koefisien gesekan statisnya 0,6;

    b. jalan ber-es dan koefisien gesekan statisnya 0,25?

Kerjakan persoalan berikut secara mandiri!

Sebuah rantai tersusun atas n buah mata rantai. Masing-masing mata rantai memiliki massa 1,0 kg.

Salah satu ujung rantai itu ditarik vertikal ke atas dengan percepatan tetap 5,0 m/s².

1. Carilah gaya yang dilakukan oleh masing-masing mata rantai pada mata rantai di dekatnya!

2. Hitunglah gaya total yang bekerja pada mata rantai paling atas!

3. Tentukan gaya bersih yang menyebabkan percepatan 5,0 m/s² pada masing-masing mata rantai!

Amati gambar di bawah ini!

Massa tali dan gesekan katrol

dengan tali diabaikan. Ji-

ka mA = 1 kg, mB= 1 kg,

tan α = 3/4 dan g= 10 m/s² maka

tegangan tali adalah ....

Sebuah balok bermassa 5 kg mula-mula diam berada pada bidang datar kasar dengan

koefisien gesek 0,2. Kemudian, ditarik dengan gaya mendatar F = 20 N selama 2 sekon

lalu dilepaskan. Jika g = 10 m/s dan akan berhenti 2 sekon kemudian, maka jarak yang

ditempuh balok sampai berhenti adalah

a. 4 m

b.6 m

c.8 m

d.10 m

e.12 m

Untuk mengalami perubahan kelajuan dari 24 km/jam menjadi 60 km/jam selama selang

waktu 1 menit, sebuah sepeda motor bersama penumpangnya dengan massa total 140 kg

memerlukan gaya sebesar

a. 8,57 N

b. 12,9N

C. 23,3 N

d. 128,7 N

e. 142,8N

Benda A dan B dengan massa berturut-turut 3 kg dan 2 kg dihubungkan dengan tali melalui katrol seperti gambar di atas. Jika massa tali dan katrol diabaikan, tegangan tai Aadalah.... 

A. 30N . D. 20N 

B. 28N E. 10N 

O. 24N 

 1. Benda bermassa 3 kg digerakkan pada bidang licin dengan kelajuan awal 15 m/s karena dipengaruhi gaya F = (15 + 6t) N. Jika semua satuan dalam Si, besar kecepatan benda selama t =2 s adalah . . . . 

A 28 m/s D. 33 m/s B. 27 m/s E. 35 m/s C. 29 m/s 

Jika gaya gesek antara balok dan lantai diabaikan, jarak yang ditempuh oleh balok tersebut selama t sekon adalah .. : . 

3. Benda bermassa 2 kg diikat dengan tali yang panjangnya 50 cm. Benda itu kemudian diputar secara vertikal dengan kecepatan sudut tetap. Jika saat posisi benda berada di titik tertinggi tali mengalami tegangan sebesar 16 N, besar kecepatan sudutnya adalah . , , , 

A, 6 rad/s D. 3 rad/s B. 5 rad/s E 2 rad/s C. 4 rad/s 

Andi meletakkan balok yang bermassa 2 kg di atas bidang datar licin. Balok tersebut kemudian diberi gaya konstan sebesar 20 N dengan arah seperti pada gambar di atas. Jika kecepatan balok saat t - 0 s adalah 4 m/s ke arah kiri, besar gaya normal yang bekerja pada balok adalah .... 

A. sama dengan gaya berat balok 

B. kurang dari gaya berat sebesar 12 N 

C. lebih besar dari gaya berat sebesar 12 N 

D. kurang dari gaya berat sebesar 16 N 

E. lebih besar dari gaya berat sebesar 16 N  

5. Balok bermassa 40 kg dapat bergerak naik sejajar pada bidang miring kasar dengan percepatan 1 m/s? karena adanya pengaruh gaya horizontal sebesar 400 N. Jika sudut kemiringan bidang miring 37” terhadap horizontal, koefisien gesek antara balok dan bidang miring tersebut adalah . ... 

Tiga balok X, Y, dan Z yang berimpitan dengan massa balok X =m dan massa Y = 2m dipercepat sepanjang bidang datar licin oleh gaya F yang bekerja pada balok X seperti gambar di atas. Jika balok Y mendorong balok Z dengan gaya 2F/3, percepatan ketiga balok adalah .... 

7.Benda bermassa 12 kg diikat dengan tali yang panjangnya 50 cm kemudian diputar hingga membentuk lingkaran vertikal. Jika besar gaya tegangan tali ketika melewati titik tertinggi lintasannya sama dengan berat benda, besar gaya tegangan tali ketika melewati titik terendah lintasannya adalah A.... 

A. 60N D. 120N 

B. 80N E. 140N 

C. 100N - 

8.Balok yang memiliki massa 10 kg bergerak di atas lantai datar licin dengan kecepatan tetap sebesar 4 m/s. Jika pada balok terdapat gaya yang bekerja sebesar 50 N dengan arah seperti gambar di atas, balok akan berhenti bergerak setelah .... 

A. 025 D. 0,8 s 

B-. 04s . E. 105 

C. 0,6 s

Balok bermassa m, - 4 kg dan m, - 6 kg dihubungkan dengan tali melalui katrol seperti gambar di atas. Jika koefisien gesek kinetik antarbalok terhadap bidang miring adalah 0,1 dan tan 9 - 1 besar tegangan tali pada sistem adalah .... 

A. 5N | D. 15N 

B. 75N .E. 20N 

C. 10N | 

Balok yang massanya 6 kg ditekan dengan gaya mendatar sebesar 150 N seperti pada gambar di atas. Jika koefisien gesek statis antara balok dan dinding 0,5: perhatikan 

pernyataan berikut. | 

(1) Balok akan bergerak turun dari dinding karena pengaruh gaya yang diberikan. 

(2) Balok tetap diam di dinding. 

(3) Gaya maksimum (F) agar balok 

 bergerak turun adalah 100 N. 

(4) Gaya maksimum(F) agar balok bergerak turun adalah 120 N. | 

Pernyataan di atas yang sesuai dengan sistem tersebut ditunjukkan oleh nomor 

A. (1) dan (3) D. (2) dan (3) 

B. (dan 4) - E. (3) dan (&) 

C. (2) dan (4) | | 

12. Benda bermassa 5 kg bergerak melingkar beraturan dengan kelajuan 4 m/s. Jika jari-jari lingkarannya 50 cm pernyataan berikut ini. : 

(1) Gaya sentripetalnya sebesar 160 N. 

(2) Periodenya sebesar 0,25ƞs

(3) Vektor kecepatannya tidak tetap. 

(4) Vektor percepatan sentripetalnya sebesar 32m/s

Pernyataan yang benar ditunjukkan oleh nomor ...... | 

A. (2) dan (4) 

B. (1) dan (3) 

C. (1), (2), dan (3) 

D. (1), (3), dan (4) 

E. (1), (2), (3), dan (4) 

13. Jika berat benda di permukaan Bumi adalah w, berat benda tersebut di luar Bumi yang jaraknya 4R dari pusat Bumi adalah .... (R - jari-jari bumi)  E

Jika massa m, - 102 kg dan m, - 2,5 x 10 kg serta kuat medan gravitasi di titik C adalah nol, perbandingan jarak AC : BC adalah .... 

“AA 1:2 —D. 3:4 

B. 2:1 “6. 5:4 

C. 3:2 5 

15, Benda A dan B masing-masing bermassa 9 kg dan 4 kg terpisah dengan jarak 5 m. Ketika di antara kedua benda tersebut diletakkan benda C, gaya tarik gravitasi pada benda C sama dengan nol. Jarak benda C dari benda B adalah .... 

A. 4m D. 1m 

B. 3m E. 05m C. 2m : 

16, Pars) Dua benda mengalami gaya tarik—. menarik sebesar F Newton. Jika jarak kedua benda diperbesar menjadi : kali semula, 

besar gaya tarik-menariknya menjadi . . . . 

dari semula. | 

17. Planet P dan Q dengan jari-jari berbeda, yaitu R, dan R, mempunyai rapat massa yang sama. Jika R, - 3R,, perbandingan percepatan gravitasi pada permukaan planet P dan @ adalah .... | A. 1:3 D. 6:1 B. 1:9 6. 9:1 C. 3:1 |