Dinamika Gerak

Mekanika

DINAMIKA GERAK (HUKUM NEWTON)1. Jika resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol, maka :

1. Benda tidak akan dipercepat2. Benda selalu diam3. Perubahan kecepatan benda nol4. Benda tidak mungkin bergerak lurus beraturanPernyataan yang benar ditunjukkan oleh nomor :A. 1,2 dan 3 B. 1 dan 3 C. 2 dan 3 D. 4 saja E. 1,2,3 dan 4Jawab : B

( artinya benda tidak dipercepat atau diam GLB)

2. Sebuah benda diikat dengan tali dan digantung benda tersebut bermassa 10 kg (g = 10m/s2). Besar tegangan tali tersebut adalah ….NA. 10 B. 100 C. 1000 D. 100000 E. Jawab : B

3. Pada data gambar dibawah ini, supaya sistim seimbang, maka berlaku hubungan :A. D. B. E. C. Jawab : C

4. Sebuah benda massanya 1 kg (g = 9,8m/s2) digantungkan dengan seutas tali, maka gaya tegangan tali adalah …NA. nol B. 4,9 C. 9,8 D. 10 E. 10,8 Jawab : C

5. Sebuah balok ditetakkan diatas gerobak yang diam, balok tersebut bermassa m kg, maka besar gaya normal yang bekerja pada balok karena dikerjakan oleh gerobak adalah …A. N = nol B. N = mg C. N = m2 D. N = 2m E.

www.mhharismansur.com

30N

T1

T2

1500

100

http://www.mhharismansur.com/

Mekanika

Jawab : B

6. Sebuah balok terletak diatas meja, gaya-gaya yang bekerja pada balok adalah gaya normal N dan gaya berat W (seperti pada gambar). Besar gaya normalnya (balok dalam keadaan diam) adalah ...

A. N=0 C. N = m E. N = gB. N = W = mg D. N = - W = - mg Jawab : B

7. Sebuah kotak di gantung seperti gambar di bawah sistim dalam keadaan seimbang. Besar gaya tegangan T1 adalah… N

A. 300 C. 400 E. 600 B. 350 D. 500 Jawab : C

8. UMPTN 1990 Rayon CBesar tegangan tali P adalah …NA.Nol C. 210 E. 400B. 150 D. 300 Jawab : D

Resultan pada sumbu y

Resultan pada sumbu x

9. Tes ITB 1976


W

N

600 300

400N

T2T1

045

N300

P

N300xT

yT TP 045

101


Mekanika

Sebuah benda dengan berat 50 N digantung pada tali lemas (tidak kaku) yang massanya diabaikan sebagaimana terlihat pada gambar maka ….(1).(2).(3).(4).

Jawab : B (1 dan 3)Resultan pada sumbu x

Resultan pada sumbu y

Pernyataan (3) benar

Besarnya jumlah tegangan tali

Pernyataan (2) dan (4) salah

10. Sebuah benda dengan berat w meluncur pada bidang miring yang licin. Bidang miring membentuk sudut terhadap bidang mendatar. Komponen gaya berat yang mempengaruhi besar percepatan benda adalah …A. w/sin B. w/cos C. w tg D. w cos E. w sin Jawab : E>>>

11. UMPTN 2000 Rayon A/B kode 26/25Balok yang beratnya W ditarik sepanjang permukaan mendatar dengan kelajuan konstan v oleh gaya F yang bekerja pada sudut terhadap horizontal. Besarnya gaya normal yang bekerja pada balok oleh permukaan adalah :

A. B. C.D.E. W

Jawab : C


1T

2T3T

Nw 50

030060

1T

2T3T

30cos2T60cos3T

60sin3T30sin2T

3060

θF

v

102


Mekanika

Pada laju konstan atau Pada sumbu x, bahwa :

12. Lukisan gambar berikut beratnya 10 N. Besar tegangan tali adalah…N A. 2,9 C. 5,8 E. 10B. 5,0 D. 8,7 Jawab : C

13. SPMB 2002 Regional I kode 121Pada gambar di bawah ini, sistim dalam keadaan seimbang. Perbandingan massa A dengan massa B adalah …

Jawab : A (Perhatikan diagram vector)

A. B. C. D. E.

14. SPMB 2003 Regional I/II/III kode 721/120/322 dan SPMB 2004 Kode 751


W

NFsin

Fcos

F

600600T T

090A

B

C

gmT AA gmT BB

gmC

xBT

yBT

xATyAT

060030

103


Mekanika

Pada gambar sistim katrol berat benda A dan E masing-masing 100 N dan 10 N. Apabila tali AC horizontal dan tali AB sejajar bidang serta bidang miring dan katrol licin, maka sistim setimbang untuk berat D sebesar …NA. 50,5 B. 58,5 C. 62,5 D. 72,5 E. 81,5

Jawab : BResultan pada sumbu x adalah :

15. UMPTN 1995 Rayon C kode 42Sebuah gaya F bekerja horizontal pada benda yang bekerja pada bidang miring yang licin dengan sudut kemiringan seperti pada gambar dibawah. Bila benda massa m dan percepatan gravitasi bumi adalah g, maka resultan gaya yang bekerja pada benda itu adalah

A. : D. B. E. C.

Jawab : A (perhatikan gambar)Bidang miring sebagai sumbu x dan tegak lurus bidang miring sebagai sumbu y. Resultan gaya pada sumbu y sama dengan nol>>Resultan pada sumbu x adalah :

16. Benda bermassa 15 kg diletakkan dilantai licin dengan gaya gesekan diabaikan. Jika benda tersebut ditarik gaya mendatar sebesar 6 N, maka percepatan benda adalah …m/s2


AB

CD

E

030

A

N

AywAxwExw

EywEw

Aw

Dw

F

xyF

mg

xFxmg

104


Mekanika

A. 0,4 B. 2,5 C. 9,0 D. 21,0 E 90,0 Jawab : A

17. Pada benda bermassa m, bekerja gaya F yang menimbulkan percepatan a. Jika gaya dijadikan 2F dan massa dijadikan seperempat dari semula, maka percepatan yang timbul menjadi …aA. 0,25 B. 0,5 C. 2 D. 4 E. 8 Jawab : E

18. Balok bermassa 50 kg diletakkan diatas lantai mendatar yang licin, kemudian ditarik oleh gaya 75N mendatar ke kanan dan ditarik gaya 40N mendatar ke kiri. Balok tersebut bergerak dengan percepatan …A. 0,70 ke kanan D. 0,80 ke kiriB. 0,70 ke kiri E. 1,50 ke kananC. 0,80 ke kanan Jawab : A

19. Sebuah peti dengan berat 20N tergantug pada ujung tali Derek yang sedang bergerak. Jika Tegangan tali 10 N, maka percepatan gerak peti … m/s2(g=10m/s2)A. 2,5 B. 3 C. 3,5 D. 4 E. 5 Jawab : B

20. Sebuah benda digantung dengan seutas tali. Dalam keadaan diam tegangan talinya 50 N, dengan . Jika benda ditarik ke atas sehingga tegangan talinya menjadi 80 N, ini berarti percepatan yang dialami benda sebesar … m/s2.A. 4 B. 6 C. 8 D. 10 E. 12Jawab : B


105


Mekanika

21. Benda yang massanya 1 kg berada pada bidang miring seperti gambar (g=10m/s2), maka percepatan benda tersebut adalah …m/s2

A. 10 C. E. 8B. 5 D.

Jawab : B

22. Balok bergerak pada bidang datar licin. Diketahui massa benda m=2kg (g=10m/s2), gaya yang bekerja F=10N, maka percepatan benda adalah …m/s2

A. 2 C. 4 E. 6B. 3 D. 5 Jawab : D

23. Dari gambar di bawah ini, jika massa benda 2 kg, gaya yang bekerja pada benda sebesar 10 N dan , maka percepatan yang dialami benda adalah

A. Nol C. 4 E. 10 B. 2 D. 8 Jawab : C

24. UMPTN 2001 Rayon AGaya F sebesar 12 N bekerja pada sebuah benda yang massanya , menyebab kan percepatan sebesar 8 m/s2. Jika F bekerja pada pada benda , maka


1kg

30o

sinmg

cosmgmg

Na

FN

037

106

W


Mekanika

percepatan yang ditimbulkannya adalah 2 m/s2. Jika F bekerja pada benda yang massa , maka percepatan benda ini adalah …m/s2.A. 1,2 B. 1,6 C, 2,4 D. 3,0 E. 3,6Jawab : B

25. UMPTN 1989 Rayon CMobil 700 kg mogok dijalan yang mendatar. Kabel horizontal mobil Derek yang dipakai untuk menyeretnya akan putus jika tegangan di dalamnya melebihi 1400 N, percepatan untuk maksimum yang dapat diterima mobil mogok itu dari mobil Derek adalah …m/s2( )A. 2 B. 4 C. 8 D. 10 E. 20Jawab : A

26. Sebuah benda bergerak pada bidang miring licin. Penyebab benda gerak benda adalah , maka percepatan yang dialami benda adalah:A. B. C. g D. 2g E. 2 Jawab : A

Komponen yang searah dengan percepatan adalah …

27. Sebuah balok bermassa 2 kg terletak pada bidang datar licin ditarik gaya F1

dan F2 seperti pada gambar. Besar dan arah percepatan yang bekerja pada benda...


sinmg

cosmgmg

Na

107


Mekanika

A. 1 ke kiri D. 2 ke kananB. 1 ke kanan E. ke kananC. 2 ke kiri

Jawab : C

28. Sebuah balok bermassa 2 kg terletak pada bidang datar ditarik seperti pada gambar. Besar dan arah percepatan yang bekerja balok adalah

A. 1 m/s2 ke kiri D. 2 m/s2 ke kananB. 1 m/s2 ke kanan E. m/s2 ke kananC. 2 m/s2 ke kiri Jawab : D

29. SPMB 2004 Kode 751 Nomor 9Seorang pemadam kebakaran yang beratnya 650 N meluncur turun sepanjang tinggi vertical dengan percepatan rata-rata sebesar 3 m/s2. Gaya vertical rata-rata yang dilakukan orang tersebut pada tiang adalah …NA. 650 B. 515 C. 455 D. 425 E. 325Jawab : C

Sesuai dengan Hk II Newton, maka :

30. Sebuah mobil massanya 5000 kg dari keadaan diam bergerak sehingga selama 50 sekon mencapai kecepatan 72 km/jam. Gaya yang bekerja pada mobil … A. 200 N B. 2000 N C. 2500 N D. 4000 N E. 5000 N Jawab : B


F2=8N60o

2kg

F1=8N

F2=8N

F1=8N

60cos1F

60sin1F60o

a

F2= 8N

F1 =8N

600

Nw 650

2/3 sma

vF

108


Mekanika

31. Benda 5 kg bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s, karena pengaruh gaya seperti pada gambar setelah 4 sekon kecepatannya bertambah menjadi 20 m/s. Besar gaya yang dialami benda adalah …N

A. 2,5 C. 12,5 E. 20B. 10,5 D. 14

Jawab : C

32. Sebuah benda bermassa 2 kg yang sedang bergerak , lajunya bertambah dari 1 m/s menjadi 5 m/s dalam waktu 2 detik. Bila pada benda tersebut beraksi gaya searah dengan benda , maka besar gaya tersebut adalah … NA. 2 B. 4 C. 5 D. 8 E. 10 Jawab : B

33. Sebuah palu bermassa 2 kg dan berkecepatan 20 m/s menghantam sebuah paku sehingga paku ini masuk ke dalam kayu 5 cm. Besar gaya tahanan yang disebabkan kayu adalah …NA. 400 B. 800 C. 4000 D. 8000 E. 40.000 Jawab : D

34. Benda bermassa 50 kg bergerak dengan kecepatan 4 m/s. Besar gaya perlawanan yang diperlukan agar benda tersebut berhenti 10 m dari tempat semula gaya mulai beraksi adalah … NA. 0,8 B. 10 C. 20 D. 40 E. 80


m FLicin

109


Mekanika

Jawab : D

35. Sebuah benda bermassa 5 kg bergerak pada bidang datar yang licin, kecepatan benda bertambah dari 4 m/s menjadi 8m/s. Setelah menempuh jarak 8m. Besar gaya mendatar yang menyebabkan pertambahan kecepatan benda adalah …NA. 10 B. 15 C. 100 D. 60 E. 40 Jawab : B

36. Sebuah mobil massanya 10.000 kg bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Mobil direm dalam waktu 20 s mobil berhenti. Gaya rem yang bekerja pada mobil tersebut sampai berhenti adalah …NA. 10.000 B. 20.000 C. 30.000 D. 40.000 E. 50.000 Jawab : A

37. Gambar dibawah ini melukiskan sebuah benda dengan massa m meluncur sepanjang bidang miring yang licin. Apabila percepatan graviatasi g, maka gaya penggerak yang mempengaruhi percepatan benda adalah :

A. C. E. NB. D.

Jawab : A


mg

N

110


Mekanika

Komponen yang searah dengan percepatan adalah …

38. Benda yang massanya 20 kg terletak pada bidang miring 30o(g=9,8m/s2), ditahan oleh gaya menuju pusat massa benda sehingga diam ditempat. Besar gaya penahan tersebut …N

A. B. 196 C. D. E. 98

Jawab : E

39. Sebuah kotak yang massanya 10 kg, mula-mula diam kemudian bergerak turun pada bidang miring yang membuat 30o terhadap bidang horizontal tanpa gaya gesekan, menempuh jarak 10 meter sebelum sampai ke bidang mendatar.

Kecepatan kotak pada akhir bidang miring, (g=10m/s2) …m/sA. 4,43 B. 44,3 C. 26,3 D. 7 E. 9,9 Jawab : E


sinmg

cosmgmg

Na

30o

F20kg

sinmg

cosmgmg

N

F

30o30sinmg

a

111


Mekanika

40. Benda berada diatas lantai licin mula-mula diam. Padanya diberikan gaya F seperti pada gambar. Kecepatan benda setelah 10 sekon adalah … m/s

A. 4 D. 50 B. 10 E. 100C. 20

Jawab : A

41. Sebuah benda ditempatkan pada bidang miring licin dengan sudut kemiringan 300. Bila waktu yang dibutuhkan oleh benda untuk menempuh bidang miring adalah 2 sekon (g=10m/s2), ini berarti panjang lintasan benda pada bidang miring adalah … mA. 4 B. 5 C. 8 D. 10 E. 20 Jawab : D

42. Perhatikan gambar dibawah ini, apabila sistim bergerak dengan percepatan 2m/s2, m1=10kg dan m2=2,5kg(g=10m/s2), maka besar tegangan tali …N

A. 20 C. 30 E. 40B. 25 D. 35 Jawab : A (perhatikan gambar)

43. Gambar dibawah ini menyatakan hubungan gaya F yang bekerja pada benda bermassa 3 kg terhadap waktu t selama gaya itu bekerja pada benda. Bila bila benda mula-mula diam, maka kecepatan akhir benda adalah …m/s

A. 5 B. 10 C. 15 D. 20 E. 25

Jawab : Cwww.mhharismansur.com

5 kg2N

M1

M2

F(N)

t(s)

4

2

2 6 9 12

112


Mekanika

44. UMPTN 1999 Rayon B kode 52Balok A, B dan C terletak di bidang mendatar yang licin. Jika massa A 5kg, massa B 3 kg dan massa C 2 kg dan F = 10N, maka perbandingan besarnya tegangan tali antara A dan B dengan besarnya tegangan tali B dan C adalah :

A. 5 : 3 D. 5 : 8B. 8 : 5 E. 3 : 5C. 1 : 1

Jawab : D

45. Dari gambar di bawah ini, jika dan dihubungkan dengan sebuah katrol licin, maka tegangan tali T adalah …N

A.6 C. 12 E. 20B. 10 D. 15Jawab : C (perhatikan gambar)

46. Dari gambar dibawah ini, jika m1=2kg dan m2=3kg dihubungkan dengan sebuah katrol licin, maka tegangan tali T adalah … N


A B C 10NF 5kg 3kg 2kgT T

T

T

1m

2m

113


Mekanika

A. 8B. 10C. 12D. 15E. 20

Jawab : C

47. Dua buah benda A dan B berada diatas bidang datar licin dan dihubungkan dengan tali seperti pada gambar dibawah ini. Kemudian ditarik gaya 50 N, hingga percepatan yang terjadi pada kedua benda itu 2 m/s2. Jika massa A adalah 15 kg, maka massa B adalah … kg

A. 10 C. 25 E. 40 B. 15 D. 35

Jawab : A

48. Gambar diatas menunjukkan 5 (lima) buah benda, diberi gaya yang berbeda-beda. Percepatan benda yang paling besar adalah gambar nomor :

A. (1) D. (4)B. (2) E (5)C. (3) Jawab : B

49. UMPTN 2001 Rayon C kode 352


T

T M2

M1

A B F

20kg F=120N(1)

10kg F=100N(2)

50kg F=150N(3)

20kg F=240N(4)

100 kg

F=200N(5)

114


Mekanika

Balol I bermassa 1 kg dan balok II bermassa 2 kg terletak diatas lantai licin seperti pada gambar. Jika F = 6 N, maka gaya kontak antara kedua balok adalah

A.0 N C. 2N E. 18N B. 1 N D. 6NJawab : C

Percepatan kedua benda adalah :

Gaya kontak merupakan gaya aksi dan reaksi antara dua benda

50. SPMB 2002 Regional II kode 321Sebuah truk dengan berat W bergerak lurus dengan percepatan konstan a. Untuk mengukur percepatan a ini sebuah tongkat dengan massa digantungkan pada truk tersebut, seperti terlihat pada gambar, sehingga hubungan antara a dengan adalah ….(g = percepatan gravitasi bumi)

A. C. E.

B. D.

Jawab : CDari gambar disamping, bahwa sudut yang dibentuk :

51. Pernyataan berikut adalah pasangan aksi-reaksi, kecuali A. Gaya tolak menolak antara dua buah benda bermuatan listrik B. Gaya tolak menolak antara 2 dua magnet yang senamaC. Gaya tarik menarik antara bumi dan bulanD. Gaya tarik menarik dua kawat sejajar berarus listrikE. Gaya berat dan gaya normal sebuah benda dimejaJawab : E


FII

I

NF 6kg2

kg1

12F21F

v

mg

mgma

ma

115


Mekanika

52. Seorang anak bedara dalam lift yang bergerak diatas dengan percepatan 4 m/s2

(g=10 m/s2), jika massa anak 40 kg, maka gaya normal pada anak tersebut … N A. 40 B. 160 C. 240 D. 400 E. 560 Jawab : E

53. Seorang anak berada dalam lift bergerak keatas dengan percepatan 4m/s2(g=10m/s2). Jika massa anak tersebut 40 kg, maka gaya normal (N) yang bekerja pada anak tersebut adalah …NA. 40 B. 160 C. 240 D. 400 E. 560 Jawab : E

54. Seseorang yang beratnya W berada dalam seabuah elevator yang sedang bergerak ke atas dengan percepatan a. Bila percepatan gravitasi bumi g, maka gaya yang diderita oleh alas elevator adalah:

A. w B. C. D. E.

Jawab : E

55. Seseorang dengan massa 60 kg berada dalam lift sedang bergerak ke bawah dengan percepatan 3m/s2 (g=10m/s2), maka desakan kaki orang pada lift lantai adalah … N

A. 420 C. 600 E. 780B. 570 D. 630 Jawab : A


N

a

mg

Na

mg

116


Mekanika

56. UMPTN 1992 Rayon ASeseorang dengan massa 60 kg berada dalam lift yang sedang bergerak ke bawah dengan percepatan 3 m/s2. Jika , maka desakan kaki orang pada lantai lift …NA. 420 B. 570 C. 600 D. 630 E. 780Jawab : A

Sesuai dengan Hk II Newton, maka :

57. Sebuah neraca pegas digantung pada atas sebuah lift. Pada ujung bawah neraca digantung beban 100N ketika lift diam. Ketika necara menunjukkan 110N, maka lift sedang bergerak :A. Ke bawah dengan kelajuan tetapB. Ke bawah dengan kelajuan bertambahC. Ke atas dengan kelajuan tetapD. Ke atas dengan kelajuan berkurangE. Ke atas dengan kelajuan bertambah Jawab : C

58. Sipenmaru 1984Seseorang yang massanya 80 kg ditimbang dalam sebuah lift. Jarum timbangan menunjukkan angka 1000 N. Apabila , dapatlah disimpulkan bahwa A. massa orang dalam lift menjadi 100 kgB. lift sedang bergerak ke atas dengan kecepatan tetapC. lift sedang bergerak ke bawah dengan kecepatan tetapD. lift sedang bergerak ke bawah dengan percepatan tetapE. lift sedang bergerak ke atas dengan percepatan tetapJawab : E

Ada dua kemungkinan :Gerak lift ke atas : Gerak lift ke bawah :

Kesimpulannya bahwa gerak lift mengalami percepatan tetap ke atas 59. PPI 1981


?...N

Nmgw 600

2/3 sma

117


Mekanika

Sebuah elevator bermassa 400 kg bergerak vertikal ke atas dari keadaan diam dengan percepatan tetap sebesar 2 m/s2. Jika percepatan gravitasi , maka tegangan tali penarik elevator adalah … NA. 400 B. 800 C. 3120 D. 3920 E. 4720Jawab : E

60. Sebuah elevator yang massanya 1500 kg diturunkan dengan percepatan 1 m/s2

(g=9,8m/s2), maka besar tegangan pada kabel penggantung sama dengan … NA. 32400 B. 16200 C. 26400 D. 14700 E. 13200 Jawab : E

61. SPMB 2004 Kode 150 Nomor 5Sebuah helicopter bermassa 300 kg bergerak bertikal ke atas dengan percepatan 2 m/s2. Seseorang tentara bermassa 60 kg memanjat tali yang menjulur dari helicopter dengan kecepatan tetap 1 m/s relative terhadap helicopter. Gaya tegangan tali saat itu adalah …NA. 600 B. 660 C. 720 D. 780 E. 3600Jawab : C

62. Didalam lift ditempatkan sebuah timbangan badan. Saat lift diam seseorang menimbangkan badan didapatkan bahwa berat orang tersebut 500N. Jika lift bergerak keatas dengan pecepatan 5m/s2(g=10m/s2). Maka berat orang tersebut adalah … NA. 100 B. 250 C. 400 D. 500 E. 750 Jawab : E

63. Perhatikan grafik di bawah ini. Besaran yang sesuai untuk sumbu y adalah …


118


Mekanika

1. kelajuan gerak benda oleh gaya konstan2. Jarak tempuh benda dengan kelajuan konstan3. kecepatan benda jatuh bebas4. percepatan benda jatuh bebas

Jawab : A(1,2 dan 3 benar)A. untuk gaya konstan benda memiliki percepatan konstan, benda melakukan

GLBB dengan kecepatan awal nol v=atB. untuk GLB benda memiliki kecepatan konstan (s=vt)C. pada gerak jatuh bebas memiliki kecepatan awal nol (v=gt)D. percepatan gerak jatuh bebas sama dengan 10m/s2 (pernyataan 4 salah)

64. Sebuah partikel yang bermassa 2 kg bergerak lurus menelusuri sumbu x dengan besar kecepatan mula-mula 3 m/s searah sumbu x positif. Bila gaya 6 N searah sumbu x negative bekerja pada partikel selama 3 s, maka :1. Besar kecepatan akhir 6 m/s2. Arah kecepatan akhir searah sumbu x negative3. Partikel pernah berhenti4. Setelah 3 s kecepatan partikel tetap Jawab : 1,2,3 dan 4 benar

(3) pernah berganti karena semula bergerak searah sumbu x positif(4) setelah gaya tidak bekerja partikel memiliki kecepatan tetap

65. SPMB 2002 Regional I kode 121Ditentukan 2 buah vector yang sama besarnya yaitu F. Bila perbandingan antara besar jumlah dan besar selisih kedua vector sama dengan , maka sudut dibentuk kedua vector itu adalah …A. 30 B. 37 C. 45 D. 60 E. 120

Jawab : DDua buah vector masing-masing a dan b besarnya x.


x(sekon)

y

119


Mekanika

Persamaan diatas masing-masing dikuadratkan, maka :


120


Education

Dinamika Gerak