7/23/2019 punya ais

1/24

1. Perhatikan gambar di samping! Massa balok masing-masing m1= 2 kg dan m2= 3 kg serta massa

katrol diabaikan. Jika permukaan bidang licin dan g = 10 m.s 2 maka percepatan sistem adalah .

". 0# m.s2

$. 20 m.s2

%. 2# m.s2

&. '0 m.s2

(. )0 m.s2

Pembahasan

&iketahui *

m1= 2 kg m2= 3 kg g = 10 m.s2

+2= m2g = ,3,10 = 30 kg ms2atau 30 /e+ton

&itana * Percepatan sistem ,a

Ja+ab *

2. $enda bermassa dan dihubungkan dengan tali melalui

katrol licin seperti gambar. Jika m1= 2 kg m2= 3 kg dan g = 10 ms -2 maka besar gaa tegangan tali

adalah

". 102 /

$. 133 /

%. 1## /

&. 13 /

(. 2'0 /

Pembahasan

7/23/2019 punya ais

2/24

&iketahui *

m1= 2 kg m2= 3 kg g = 10 ms-2

+1= ,2,10 = 20 /e+ton

+2= ,3,10 = 30 /e+ton

&itana * besar gaa tegangan tali ,

Ja+ab *+2= 30 /e+ton lebih besar dari + 1= 20 /e+ton karenana m2bergerak ke ba+ah m1bergerak ke atas.

4umus hukum 55 /e+ton *

6aa tegangan tali

7esuai dengan arah gerakan sistem atau arah percepatan sistem arah gaa berat m 2ke ba+ah arah

gaa tegangan tali pada m2ke atas *

+28 2= m2a

30 8 2= ,3,2

30 8 2= )

2= 30 8 )

2= 2' /e+ton

"rah gaa berat m1ke ba+ah arah gaa tegangan tali pada m1ke atas *

18 +1= ,m1,a

18 20 = ,2,2

18 20 = '1= ' 9 20

1= 2' /e+ton

6aa tegangan tali , = 1= 2= 2' /e+ton.

3. &ua balok ang masing-masing bermassa ' kg dihubungkan dengan tali dan katrol seperti pada

gambar. $idang permukaan dan katrol licin. Jika balok $ ditarik dengan gaa mendatar #0 / percepatan

balok adalah ,g = 10 ms2

". 12# ms2

$. :# ms2

%. 10 ms2

&. 12# ms2

(. 1# ms2

Pembahasan

7/23/2019 punya ais

3/24

&iketahui *

m"= ' kg m$= ' kg g = 10 ms2

+"= ,m",g = ',10 = '0 /e+ton

; = #0 /e+ton

&itana * percepatan sistem

Ja+ab *4umus hukum 55 /e+ton *

1 SoalSumbu dianggap licin tanpa gesekan

JawabanMassa = mJari-

7/23/2019 punya ais

4/24

,28 1 4 = 5

2 Soal

Pada puncak bidang miring

Jawaban6erak translasi beban *; = m . a

9 18 m1g sin 8 > = m1a .......,i9 m2g 8 2= m2a .......................,ii

6erak rotasi katrol *t = 5 . alpha

,28 1 4 = 5 ........................,iii

3 SoalSatu ujung talinya terikat pada sumbu katrol

Jawaban6erak translasi beban *; = m . amg 8 = m . a .................,i

6erak rotasi katrol *t = 5 . alpha

7/23/2019 punya ais

5/24

. 4 = 5 . .................,ii

4 SoalPesa+at "t+ood seperti pada gambar! erdiri atas katrol silinder ang masana ' kg

,dianggap silinder pe

7/23/2019 punya ais

6/24

Jawabana. in1= m . a

i8 mk. / = m1. ai8 01 . m1. g = m1. a18 01 #0 . 10 = #0 . a1= #0 9 #0a

in

7/23/2019 punya ais

7/24

Jawabana. katrol licin ,mk= 0 1= 2=

in

7/23/2019 punya ais

8/24

Jawabanink 8 +1sin 30 = m1. a18 mk. / 8 m1g sin 30 = m1. a18 mk. m1. g . cos 30 8 m1. g sin 30 = m1. a

18 02 . ' . 10 . B - ' . 10 . B = ' . a18 ' - 20 = 'a1= 2)D2 9 'a

in

7/23/2019 punya ais

9/24

Jawaban

@aktu sama

7/23/2019 punya ais

10/24

= =

a$= g

Contoh Soal 3

Perhatikan gambar di bawah ini. Jika massa benda 50 kg, hitunglah gaya

yang diperlukan untuk mengangkat benda tersebut (anggap percepatan

gravitasi ditempat tersebut 10 m/s) !itunglah keuntungan mekanisnya

Penyelesaian:

"ntuk men#awab s$al tersebut %nda harus mencari berat beban tersebut,

yaitu&

w ' m.g

w ' 50 kg. 10 m/s

w ' 500

untuk katr$l tetap (tidak bergerak) gaya yang diperlukan sama dengan

berat benda, dengan persamaan&

' w ' 500

Jadi gaya yang diperlukan untuk mengangkat benda tersebut dengan katr$l

tetap adalah 500

*euntungan mekanis untuk katr$l tetap adalah

7/23/2019 punya ais

11/24

*+ ' w/

*+ ' 500 /500

*+ ' 1

Jadi keuntungan mekanis untuk katr$l tetap adalah 1

Contoh Soal 4

Perhatikan gambar di bawah ini. Jika massa benda 50 kg, hitunglah gaya

yang diperlukan untuk mengangkat benda tersebut (anggap percepatan

gravitasi ditempat tersebut 10 m/s !itunglah keuntungan mekanisnya

Penyelesaian:

"ntuk men#awab s$al tersebut %nda harus mencari berat beban tersebut,

yaitu&

w ' m.g

w ' 00 kg. 10 m/s

w ' .000

untuk katr$l bergerak, gaya yang diperlukan sama dengan setengah beratbenda, dengan persamaan&

' w

' 500

' 500 /

' 50

7/23/2019 punya ais

12/24

Jadi gaya yang diperlukan untuk mengangkat benda tersebut dengan katr$l

bergerak adalah 50

*euntungan mekanis untuk katr$l tetap adalah

*+ ' w/

*+ ' 500 /50

*+ '

Jadi keuntungan mekanis untuk katr$l bergerak adalah

1. Balok mengalami gaya tarik F1= 15 N ke kanan dan gaya F2ke kiri. Jika benda tetap diam berapa besar F2?

Jawaban

Farena benda tetap diam sesuai dengan Kukum 5 /e+ton

?; = 0

;18 ;2 = 0

;2 = ;1

= 1# /

2. Balok meluncur ke kanan dengan kecepatan tetap 4 ms-1. Jika F1= 1 N! F2= 2 N" berapa besar F#?

Jawaban

7esuai dengan Kukum 5 /e+ton gaa ang bergerak lurus beraturan ,kecepatan tetap adalah nol.

?; = 0

;19 ;38 ;2 = 0

;3 = ;28 ;1

;3 = 20 8 10

;3 = 10 /

#. Balok B massanya 2 kg ditarik dengan gaya F yang besarnya $ Ne%ton. Berapa percepatan yang dialami beban?

7/23/2019 punya ais

13/24

Jawaban

$erdasarkan Kukum 55 /e+ton

; = m.a ,dengan ; = ) / dan m = 2 kg

) = 2a

a = 2 ) L a = 3 ms-2

4. Balok B dengan massa 2 kg mengalami dua gaya masing-masing F1 = 25 N dan F2= 2 N seperti ditun&ukkan pada gambar.

Berapa percepatan balok B?

Jawaban

&ari Kukum 55 /e+ton

?; = m.a

;18 ;2%os )0 = m.a

2# 8 20. 0# = 2.a

a = :# ms-2

5. Jika balok B yang massanya 2 kg mengalami percepatan 5 ms -2ke kanan" berapa besar F#?

Jawaban

Farena ?; = m.a

;19 ;28 ;3 = m.a10 9 '0 8 ;3= 2#

;3 = '0 /

). $erapakah berat benda ang memiiki massa 2 kg dan g = D ms-2

Jawaban

7/23/2019 punya ais

14/24

+ = m g

+ = 2. D

+ = 1D) /e+ton.

:. 7ebuah balok ang massana ) kg meluncur ke ba+ah pada sebuah papan licin ang dimiringkan 30 dari lantai.

Jika

7/23/2019 punya ais

15/24

7etelah menguraikan gaa pada beban m maka tampak gaa-gaa ang mempengaruhi gerakan m adalah gaa mg

7in 3:0dan ; %os 3:0. 7esuai dengan Kukum 55 /e+ton*

?; = ? m.a

m.g 7in 3:08 %os 3:0= m.a

#.10.0) 8 20.0 = #.a

# a = 30 8 1)

a = 2 ms-2

D. 7ebuah balok 10 kg diam di atas lantai datar. Foe>isien gesekan statis Cs= 0' dan koe>isien gesekan kinetis Ck= 03.

entukanlah gaa gesekan ang beker

7/23/2019 punya ais

16/24

b. 6aa gesekan statik >s= Cs / = ,0',100 / = '0 /.

Farena ; = 10 / Q >s maka benda masih diam ,; = 20 / tidak cukup untuk menggerakkan benda.

leh karena itu

?; = ; 8 ;gesek = 0

se'ingga diperole' Fgesek = F = 2 N

c. ; = '2 / R >s = '0 / maka benda bergerak. Jadi pada benda bekerisien gesek statis dan kinetis antara balok dan bidang miring 02# dan 01 serta nilai percepatan graIitasi 10 ms2 maka tentukan gaa gesek ang bekersmak = Cs . /

>smak = Cs . + cos 30

>smak = Cs . m . g . cos 30

>smak = 0'33 /

Sangkah 3 *

entukan gaa penggerakna *

;miring = + sin 30

;miring = m . g. sin 30

;miring = 02 . 10 . 0#

;miring = 1 /

7/23/2019 punya ais

17/24

Sangkah ' *

Membandingkan gaa penggerak terhadap gaa gesek statis maksimumna. ernata gaa penggerakna lebih

besar dibanding gaa gesek statis maksimumna sehingga benda bergerak. 6aa gesek ang digunakan adalah

gaa gesek kinetis.

>k = Ck . /

>k = Ck . + cos 30

>k = Ck . m . g . cos 30

>k = 01:3 /

11.&ua buah benda digantungkan dengan seutas tali pada katrol silinder ang licin tanpa gesekan seperti pada gambar.

Massa m1dan m2masing- masing # kg dan 3 kg. entukan*

a. Percepatan beban

b. egangan tali

Jawaban

$enda m1karena massana lebih besar turun sedangkan benda m2naik. 6aa tegangan tali di mana-mana sama

karena katrol licin tanpa gesekan.

a. in

7/23/2019 punya ais

18/24

8 3.10 = 3 . a

= 30 9 3a

&isubstitusikan harga sama.

=

#0 8 #a = 30 9 3a

a = 20

a = 2# ms2

b. Hntuk mencari besar pilihlah salah satu persamaan.

= 30 9 3a

= 30 9 3 2#

= 30 9 :#

= 3:# /

12. Pesa+at "t+ood seperti pada gambar terdiri dari katrol silinder ang licin tanpa gesekan. Jika m1= #0 kg m2=

200kg dan g = 10 mdet2 antara balok m1dan bidang datar ada gaa gesek dengan C = 01. massa katrol 10 kg.

hitunglah*

a. percepatan sistem

b. gaa tegang tali

7/23/2019 punya ais

19/24

Jawaban

a. ink= m . a

8 Ck. / = m1. a

8 01 . m1. g = m1. a

8 01 #0 . 10 = #0 . a

= #0 9 #0a

inisien gesek 02. H

7/23/2019 punya ais

20/24

in

7/23/2019 punya ais

21/24

Soal No. 2

%ermati gambar bidang miring berikut ini.

Jika besar gaa ; dalah )0 /e+ton tentukan*a keuntungan mekanik bidang miringb berat beban

Pembahasan

a keuntungan mekanik bidang miring

FM = 7h7 belum diketahui temukan dengan phtagoras

7 =T,'29 32 = T2# = # meter

sehingga

FM = #3= 1):

b berat beban

@ = FM ; = )0 #3= 100 /e+ton

Soal No.

7eorang anak memodi>ikasi sebuah katrol dan bidang miring untuk menaikkan sebuah balok seperti terlihat padagambar berikut

entukan*a gaa ang diperlukan anak untuk menaikkan balok

b keuntungan mekanik sistem katrol dan bidang miring

Pembahasan

a gaa ang diperlukan anak untuk menaikkan balok

; = h7 @

; = 3# 1200 = :20 /e+ton

6aa ; kemudian dibagi ke dua buah tali satu dipegang anak dan satu lagi terikat pada tonggak sehingga ; untukanak sa

7/23/2019 punya ais

22/24

;anak= ; * 2 =:20 * 2 = 3)0 /e+ton

b keuntungan mekanik sistem katrol dan bidang miring

FM = @ * ;anak= 1200 * 3)0 = 333

Soal No. !

7eorang peker

7/23/2019 punya ais

23/24

entukan gaa ang diperlukan anak!

Pembahasan

4umus untuk pengungkit atau tuas*

; Sk= @ Sb

&imana*

Sk= pan

7/23/2019 punya ais

24/24

Soal No. %

Sihat gambar disamping!

$erapakah gaa ang diperlukan untuk menarik beban". 10

$. 20 /%. 30 /&. '0 /,7umber soal* ($"/"7 7MP ahun 1DD#

Pembahasan

Perhatikan katrol +arna merah tepat di atas beban ada 3 tali ang menarik beban sehingga; = @ * 3; = )0 * 3; = 20 /e+ton

Soal No. &

Perhatikan gambar di samping!

$esar kuasa ,; adalah....". 200 /

$. 2#0 /%. #00 /&. 2000 /,7umber soal* ($"/"7 7MP ahun 1DD'-Modi>icated

Pembahasan

; Sk= @ Sb; ,2 = 1000 ,0#; = #00 * 2 = 2#0 /e+ton