Soal Dinamika Partikel - Fisika Review - WordPress.com

LATIHAN DINAMIKA PARTIKEL 1. Sebuah mobil bermassa 600 kg bergerak dari keadaan diam sehingga dalam waktu 4 detik mencapai kecepatan 36 km/jam. Jika gaya hambatan udara adalah 150 N maka besarnya gaya dorong mesin mobil yang diperlukan adalah : a. 1500 N b. 1400 N c. 1650 N d. 1350 N e. 2000 N 2. Sebuah balok bermassa 10 kg dilepaskan dari keadaan diam pada sebuah bidang miring licin dengan kemiringan 530. Jarak tempuh benda setelah 4 s adalah : a. 24 m b. 40 m c. 64 m d. 30 m e. 12 m 3. Seorang pria dengan massa 60 kg berada dalam lift yang sedang bergerak ke bawah dengan percepatan 3 m/s2. Besarnya desakan kaki pria pada lantai lift : a. 420 N b. 570 N c. 600 N d. 630 N e. 780 N 4. Sebuah benda bermassa 5 kg diikatkan di ujung seutas tali lalu diayunkan vertikal dalam radius 1 m dan kelajuan tetap 2 m/s. maka dititik terendah gaya tegangan tali yang dialaminya adalah : a. 40 N b. 20 N c. 50 N d. 70 N e.100 N 5. Sebuah benda 2 kg diikat seutas tali panjangnya 1,5 m dan diputar secara vertikal dengan kecepatan sudut tetap. Jika dititik terendah tegangan tali sebesar 47 N, maka kecepatan sudutnya (dalam rad/s) adalah : a. 2 b. 3 c. 4 d. 5 e. 6 6. Pada sistem gambar dibawah ini, besar tegangan tali T dan T1 adalah ( mA = mB = 10 kg, mC = 5 kg ) a. 120 N dan 40 N b. 100 N dan 20 N c. 40 N dan 140 N d. 150 N dan 60 N e. 20 N dan 40 N

a. Newton III d. Sentripetal

b. Newton II e. Aksi Reaksi

c. kelembaman

10. Sebuah elevator massanya 1,5 ton diturunkan dengan percepatan 1 m/s2. Besarnya tegangan kabel penggantung adalah : a. 32500 N b. 26500 N c. 16500 N d. 14700 N e. 13500 N 11. Bandul yang massanya 4 kg diayunkan vertikal dengan tali yang panjangnya 1,5 m. Berapakah kecepatan minimum bandul dititik tertinggi supaya tali tetap tegang ? a. √5 m/s b. √15 m/s c. 2 m/s d. 5 m/s e. 15 m/s 12. Sebuah mobil dengan penumpang bermassa 1 ton melintasi suatu jalan melengkung yang radiusnya 20 m. Jika kecepatan mobil dititik terendah adalah 20 m/s, maka gaya normal pada mobil adalah : a. 3.103 N b. 5.103 N c. 3.104 N d. 2.105 N e. 3.105 N 13.

Jika mA = 1,5 kg dan mB = 1 kg, kecepatan benda B saat menyentuh lantai adalah : a. 1 m/s b. 2 m/s c. 3 m/s d. √2 m/s e. 5 m/s

14. Benda bermassa 2 kg terletak di atas tanah dan ditarik ke atas dengan gaya 30 N selama 2 detik lalu dilepaskan. Tinggi maksimum yang dicapai benda adalah a. 10 m b. 12 m c. 15 m d. 18 m e. 20 m 15.

7. Sebuah gaya F bekerja pada bidang miring licin seperti gambar di samping. Bila massa benda m dan percepatan gravitasi bumi g maka resultan gaya yang mempengaruhi gerak benda adalah : a. F cos θ – m.g sin θ b. F sin θ + m.g cos θ c. F sin θ – m.g cos θ d. F cos θ + m.g sin θ e. F – m.g tg θ 8. Benda dengan massa m kg terletak pada bidang miring licin dengan kemiringan 530. Besar gaya yang memengaruhi gerak benda adalah : a. 0,5 m.g b. 0,6 m.g c. 0,8 m.g d. 0,9 m.g e. m.g 9. Benda akan tetap dalam keadaanya semula jika resultan gaya yang bekerja padanya = 0. Pernyataan ini adalah sesuai dengan hukum :

©FisikaReview.wordpress.com

Jika θ = 300, m1 = m2 = 2 kg, percepatan sistem adalah : a. 0 m/s2 b. 2,5 m/s2 c. 4 m/s 2 d. 5 m/s2 e. 10 m/s2

16. An object of mass 2 kg travels in a horizontal circle of radius 5 m with constant speed and the time for one complete revolution is 3 s. The force which acts on the object is of magnitude : a. 2 π2/ 9 N b. 4 π2/ 9 N c. 40 π2/ 9 N 2 2 d. 100 π / 9 N e. 50 π / 9 N 17. Sebuah benda yang bermassa 200 gram diikat dengan tali ringan kemudian diputar secara horizontal dengan kecepatan sudut tetap sebesar 5 rad/s. Jika panjang tali l = 60 cm, maka besar gaya sentripetal yang bekerja pada benda adalah : a. 0,3 N b. 0,6 N c. 3 N d. 6 N e. 60 N

LATIHAN DINAMIKA PARTIKEL 18. Sebuah benda bermassa 6 kg bergerak pada bidang datar yang licin, kecepatan benda berkurang dari 25 m/s menjadi 9 m/s setelah bergerak selama 4 detik. Besar dan arah gaya mendatar yang bekerja pada benda adalah : a. 12 N searah dengan arah gerak b. 12 N berlawanan dengan arah gerak c. 24 N searah dengan arah gerak d. 24 N berlawanan dengan arah gerak e. 16 N berlawanan dengan arah gerak 19. If the mass of the object M = 30 kg then the magnitude of F and T4 are :…….. a. 150 N & 450 N b. 100 N & 300 N c. 150 N & 300 N d. 100 N & 450 N e. 200 N & 300 N

(a) If the car has a speed of 20.0 m/s at point A, what is the force exerted by the track on the car at this point ? (b) What is the maximum speed the car can have at B and still remain on the track? (a) 2.49 _ 104 N up (b) 12.1 m/s 24. A 40.0-kg child sits in a swing supported by two chains, each 3.00 m long. If the tension in each chain at the lowest point is 350 N, find (a) the child’s speed at the lowest point and (b) the force exerted by the seat on the child at the lowest point. (Neglect the mass of the seat) (a) 4.81 m/s (b) 700 N up 25. Tarzan (m= 85.0 kg) tries to cross a river by swinging from a vine. The vine is 10.0 m long, and his speed at the bottom of the swing (as he just clears the water) is 8.00 m/s. Tarzan doesn’t know that the vine has a breaking strength of 1 000 N. Does he make it safely across the river? (No. The jungle lord needs a vine of tensile strength 1.38 kN) Essay 1. Tentukan arah dan besar percepatan serta gaya normal yang dialami benda di bawah ini :

20. Two boxes of mass m1 and m2 connected together by a massless string are accelerated uniformly on a frictionless surface, as shown in the figure. The ratio of the tensions T / F is given by : a. m1 / m2 b. m2 / m1 c. (m1 + m2) / m2 d. m1 / (m1 + m2) e. m2 / (m1 + m2)

21. A person of weight w is in an elevator going up when the cable suddenly breaks. What is the person’s apparent weight immediately after the cable breaks ? a. w b. 9,8 w c. greater than w d. zero e. less than w 22. Benda bermassa 12 kg terletak pada bidang miring licin dengan sudut kemiringan 30o terhadap bidang horizontal. Jika benda tsb dipengaruhi gaya F = 84 N sejajar bidang miring ke arah puncak selama 10 s, maka jarak yang ditempuh benda itu adalah : a. 40 m b. 86 m c. 124 m d. 140 m e. 640 m 23.

2. Sebuah gaya F memberi percepatan kepada m1 sebesar 2 m/s2. Jika benda m2 diberikan gaya 1,5 F maka percepatannya menjadi 1 m/s2. Berapakah besar perbandingan massa antara m2 dengan m1 ? 3. Sebuah benda bermassa 500 g dikerjakan sebuah gaya dorong horizontal 20 N sehingga bergerak dengan kecepatan konstan, Berapakah besar gaya hambat yang bekerja pada benda ? 4. Sebuah benda bermassa m1 dikerjakan gaya 20 N sehingga mengalami percepatan 5 m/s2. Jika gaya tsb diperbesar dua kali dan massa benda diperbesar sampai 3 m1, berapakah percepatannya skrg ? 5. sebuah mobil bermassa 500 kg bergerak dari keadaan diam sehingga dalam waktu 5 detik mencapai jarak 25 m. Jika gaya hambatan udara adalah 200 N maka berapakah besarnya gaya dorong mesin mobil ? 6. Sebuah gaya F mempercepat gerak suatu benda A dari 2 m/s menjadi 6 m/s dalam waktu 12 s. Jika gaya ini bekerja pada benda B yang massanya ½ dari massa A dari keadaan diam maka berapakah kecepatan benda B setelah 15 s ? 7. Sebuah gaya 1000 N berarah 600 terhadap horizontal diperlukan untuk menggerakkan benda bermassa 400 kg dari keadaan diam. Berapakah jarak tempuh benda setelah 10 s ?

A roller-coaster car has a mass of 500 kg when fully loaded with passengers.


LATIHAN DINAMIKA PARTIKEL 8. A ball of mass m1 and a block of mass m2 are attached by a lightweight cord that passes over a frictionless pulley of negligible mass, as shown in Figure. The block lies on a frictionless incline of angle θ. Find the magnitude of the acceleration of the two objects and the tension in the cord. 9. Two forces F1 and F2 act on a 5.00-kg mass. If F1 = 20.0 N and F2 = 15.0 N, find the accelerations in (a) and (b)

10. Sebuah benda mulai diluncurkan dari sebuah bidang miring yang kemiringannya 300. Berapakah besar jarak tempuh dan kecepatan benda setelah meluncur 4 s ? 11. Tentukan besar gaya normal dari sistem di bawah ini a. b.

c.

d.

12. Mass m1 on a frictionless horizontal table is connected to mass m2 by means of a very light pulley P1 and a light fixed pulley P2 as shown in Figure. (a) If a1 and a2 are the accelerations of m1 and m2 , respectively, what is the relationship between these accelerations? Express (b) the tensions in the strings and (c) the accelerations a1 and a2 in terms of the masses m1 and m2 and g.

13. Seorang anak beratnya 300 N sedang menaiki lift yang dipercepat dan merasa beratnya menjadi 270 N. Berapakah besar percepatan lift tsb ? 14. Sebuah kereta mesin 0,6 ton sedang bergerak dalam suatu busur melingkar yang berradius 200 m dengan


kecepatan 36 km/jam. Hitunglah besar gaya yang bekerja pada kereta ke pusat lingkaran ? 15. Sebuah benda bermassa 500 g diputar horizontal dengan seutas tali 1 m sehingga berputar 100 putaran tiap 5 detik. Berapakah gaya tegangan tali tersebut ? 16. Sebuah mobil bermassa 1,5 ton hendak membelok di sebuah tikungan berbentuk seperempat lingkaran dengan radius 2 m. Agar dapat membelok dengan aman maka kecepatan maksimum yang diperbolehkan hanya 7,2 km/jam. Berapakah besar gaya gesekan yang terjadi antara ban mobil dengan jalan ? 17. Sebuah bola yang diikat dengan tali diputar sehingga membentuk ayunan kerucut dengan tali membentuk sudut 37o dengan garis vertikal. Jika panjang tali 0,5 m tentukanlah berapa laju linear yang dialami bola ? 18. Sebuah ayunan kerucut dengan panjang tali 1 m berputar dengan radius 60 cm. jika massa benda 2 kg, tentukanlah : a. besar gaya sentripetal b. periode ayunan 19. Sebuah batu bermassa 2 kg diikat tali yang panjangnya 50 cm dan diputar vertikal dengan kecepatan sudut 6 rad/s. Tentukanlah besar tegangan tali saat di titik tertinggi ? 20. Sebuah mobil dengan penumpang bermassa 1 ton melintasi suatu jalan melengkung vertikal ke atas yang radiusnya 150 m. Tentukanlah : a. besar gaya normal mobil di puncak jalan tsb bila kelajuannya saat itu 15 m/s b. besar kelajuan maksimum mobil saat berada di puncak agar mobil tetap kontak dengan jalan 21. A ball of mass 0.5 kg is attached to the end of a cord 1.50 m long. The ball is whirled in a horizontal circle. If the cord can withstand a maximum tension of 50 N, what is the maximum speed at which the ball can be whirled before the cord breaks ? Assume that the string remains horizontal during the motion. 22. Three blocks that are connected by massless strings are pulled along a frictionless surface by a horizontal force, as shown in figure. a. What is the acceleration of each block? b. What are the tension forces in each of the strings?

23. An inventive child named Pat wants to reach an apple in a tree without climbing the tree. Sitting in a chair connected to a rope that passes over a frictionless pulley, Pat pulls on the loose end of the rope with such a force that the spring scale reads 250 N. Pat’s weight is 320 N, and the chair weighs 160 N. (a) Draw free-body diagrams for Pat and the chair considered as separate systems, and draw another diagram for Pat and the chair considered as one system.

LATIHAN DINAMIKA PARTIKEL (b) Show that the acceleration of the system is upward and find its magnitude. (c) Find the force Pat exerts on the chair.

magnitude and direction of the acceleration of each block. (b) Determine the tensions in the two cords.

28. A 9.00-kg hanging weight is connected by a string over a pulley to a 5.00-kg block that is sliding on a flat table. find the tension in the string. ( Assume that the table is frictionless ) 24. A 2.00-kg aluminum block and a 6.00-kg copper block are connected by a light string over a frictionless pulley. They sit on a steel surface, as shown in Figure, and θ = 30.0°. Do they start to move once any holding mechanism is released ? If so, determine (a) their acceleration and (b) the tension in the string.

29. Dua buah benda diberi gaya horizontal F seperti pada gambar. Bila lantai licin maka tentukan gaya kontak Fk antara Benda m1 dan m2. 25. Your mass is 75.0 kg, and you are standing on a bathroom scale in an elevator. Starting from rest, the elevator accelerates upward at 2.00 m/s2 for 2.00 s and then continues at a constant speed. What force would be exerted by the scale on a person in the following situations? a. The elevator moves at constant speed. b. It slows at 2.00 m/s2 while moving upward. c. It speeds up at 2.00 m/s2 while moving downward. d. It moves downward at constant speed. e. It slows to a stop at a constant magnitude of acceleration. 26. What horizontal force must be applied to the cart shown in Figure so that the blocks remain stationary relative to the cart? Assume all surfaces, wheels, and pulley are frictionless. (Hint: Note that the force exerted by the string accelerates m1 .)

27. Three blocks are connected on a table as shown in Figure. The three masses are 4.00 kg, 1.00 kg, and 2.00 kg, and the table and the pulleys are frictionless. Draw a free-body diagram for each block. (a) Determine the


30. Benda m1 dan m2 didorong ke atas dengan gaya F. Jika percepatan gravitasi g maka tentukanlah besarnya gaya aksi-reaksi (gaya kontak) antara Benda m1 dan m2.

m2 m1

F 31.

In the system shown in Figure, a horizontal force Fx acts on the 8.00-kg mass. The horizontal surface is frictionless. (a) For what values of Fx does the 2.00-kg mass accelerate upward 2 m/s2 ? (b) For what values of Fx does the 2.00-kg mass accelerate downward 2 m/s2 ?

LATIHAN DINAMIKA PARTIKEL 32. Pada gambar berikut gesekan benda m1 dengan bidang miring diabaikan. Bila massa katrol diabaikan dan gerak benda m2 ke bawah maka tentukan percepatan benda m1 dan m2.

33. Massa M dan m meluncur turun pada bidang miring licin dengan sudut kemiringan α. a. Gambarkan gaya-gaya pada maing-masing benda b. Jika M= 3 kg dan m = 2 kg, α = 30o, hitunglah percepatan benda !

a. percepatan sentripetal b. gaya sentripetal c. gaya tegangan tali d. gaya penggerak balok 37. An air puck of mass 0.250 kg is tied to a string and allowed to revolve in a circle of radius 1.00 m on a frictionless horizontal table. The other end of the string passes through a hole in the center of the table, and a mass of 1.00 kg is tied to it. The suspended mass remains in equilibrium while the puck on the tabletop revolves. Find (a) the tension in the string, (b) the force exerted by the string on the puck, and (c) the speed of the puck

34. 38. A traffic light weighing 125 N hangs from a cable tied to two other cables fastened to a support. The upper cables make angles of 37.0° and 53.0° with the horizontal. Find the tension in the three cables. Dari sistem di atas, jika m1 = 5 kg dan m2 = 10 kg maka tentukanlah : a. percepatan benda b. tegangan tali 35. A pilot of mass 75 kg in a jet aircraft executes a loop-theloop, as shown in Figure. In this maneuver, the aircraft moves in a vertical circle of radius 1.50 km at a constant speed of 225 m/s. Determine the force exerted by the seat on the pilot (a) at the bottom of the loop and (b) at the top of the loop.

39. Dua buah benda massanya masing-masing m1 dan m2 disusun seperti pada gambar. Bila percepatan gravitasi bumi g, meja licin, dan massa katrol diabaikan maka tentukanlah besar percepatan benda m1 dan m2 !

36. Balok ( m = 0,2 kg ) berayun di ujung tali yang panjangnya 1 m. Kecepatan balok 3 m/s ketika tali mebentuk sudut 30o terhadap garis vertikal. Pada posisi tersebut, hitunglah : 40. Tentukanlah percepatan masing-masing benda dan tegangan tali T1 dan T2 bila lantai licin, massa katrol dan tali diabaikan.
