ENERGI DAN MOMENTUM

BAB III ENERGI DAN MOMENTUM

Soal No. 6

Sebuah bola dilemparkan vertikal ke atas, kemudian ditangkap kembali.  Bahaslah dengan menggunakan teorema kerja energi kecepatan bola pada saat sampai ke titik semula dengan asumsi (a) gesekan udara diabaikan dan (b) gesekan udara tidak diabaikan.

Jawab

Soal No. 11

Sebuah bola dilepaskan dari suatu ketinggian sehingga pada saat mencapai lantai dia dipantulkan oleh lantai.  Apakah dalam peristiwa tumbukan bola dengan lantai dipenuhi hukum kekekalan momentum?

Jawab

Ya. Karena pada saat bola sampai di lantai terjadi tumbukan antara bola dan lantai sehingga menimbulkan gaya aksi dan reaksi yang membuat bola memantul kembali.

Soal No. 15

Sebuah gaya horizontal 50 N dikerjakan pada kotak 4 kg yang semula diam di meja horizontal yang koefisien gesekan kinetiknya adalah 0.25 dan koefisien gesekan statiknya 0.4.  Tentukan (a) kerja yang dilakukan oleh gaya tersebut,   (b) kerja yang dilakukan oleh gaya gesekan dan  (c) energi kinetik kotak tersebut, setelah kotak bergerak sejauh 5 m.

Jawab

Diket = F = 50 N

M = 4 kg

µk = 0,25

µs := 0,4

Ditanya =             a) Fs da Fk?

                                b) Ek?

a)      Fk =  µs.N = 0,25(m.g) = 0,25(4.10)N = 0,10 Fs = µs.N = 0,4(m.g) = 0,4(4.10)N = 0,16

b) Ek = ½.mv² = ½.4.(vt²-v0²) = 1/2.4(5) = 10

Soal No. 21

Sebuah sepeda motor bermassa 300 kg mempunyai kelajuan 25 m/s di awal jalan yang mendaki. Sepeda motor tersebut mengalami perlambatan sehingga pada akhir jalan mendaki kelajuannya tinggal 10 m/s.  Jika beda ketinggian antara awal dan akhir jalan adalah 100 m, hitung usaha oleh mesin sepeda motor itu!

Jawab

Diket:
m     = 300kg

V0   = 25m/s

V1   = 10m/s

S     = 100m

Dit:      W..?

Jawab:
W            = F. s

= m.a.s

= 300(25-10)100

= 300(15)100

= 45x 10⁴N

Soal No. 26

Sebuah bola bermassa 0,4 kg menumbuk bola lain bermassa 0,6 kg yang sedang diam.  Kecepatan bola pertama sebelum tumbukan adalah 2 m/s. Tentukan kecepatan masing-masing bola setelah tumbukan jika tumbukan tersebut merupakan (a) tumbukan elastik (b) tidak elastik (c) elastik sebagian dengan e = 0,5

Jawab

KINEMATIKA

BAB I KINEMATIKA

Soal No.2

Anda berlari mengitari lapangan segi empat dengan panjang 100 m dan lebar 50 meter hingga sampai ke tempat semula. Berapa panjang lintasan yang anda tempuh?  Berapa perpindahan yang Anda lakukan?  Jika Anda menempuh satu keliling lapangan tersebut dalam waktu 20 menit, berapa kelajuan dan kecepatan rata-rata Anda? Apakah sama?

Jawab

Kecepatan   = X1 - X2                                                    T1 + T2                                                      = 100 – 50                                                10 + 20                                                       = 50                                                                30                                                             =  m/s

Kelajuan = X1 + X2    T1 + T2 = 100 + 500     10 + 20 = 150     30 = 5 m/s

Soal No. 8

Manakah diantara dua kelereng pada gambar di samping ini yang lebih dahulu sampai ke ujung?  Manakah yang mempunyai kelajuan rata-rata lebih besar?  Apakah kelajuan kedua kelereng sama besar pada saat mereka mencapai ujung lintasan?

Jawab

Yang A karena benda akan lancar melaju walau percepatanya lambat dan lajunya tidak terhalang,di banding yang B benda akan terhalang dengan tanjakan tersebut.

Soal No. 16

Dari keterangan berikut, keadaan manakah yang tidak mungkin? (a) Benda memiliki kecepatan ke timur dan percepatan ke timur; (b) benda memiliki kecepatan ke timur dan percepatan ke barat; (c) kecepatan benda sama dengan nol, tetapi percepatannya tidak nol; (d) benda memiliki percepatan konstan dan kecepatan berubah-ubah; (e) benda memiliki kecepatan konstan dan percepatan berubah-ubah.

Jawab

(D)

Soal No. 21

Sebuah bis melaju dengan ugal-ugalan dengan kelajuan 108 km/jam melintasi mobil patroli polisi yang sedang diam.  5 sekon kemudian mobil patroli polisi tersebut mengejar bis dengan percepatan 5 m/s2, sampai kecepatannya mencapai 144 km/jam, dan setelah itu pengejaran terus berlangsung dengan kecepatan tetap 144 km/jam.   Tentukan waktu dan jarak yang diperlukan polisi untuk menyusul bis.

Jawab

Diketahui:

V_bis = 108kmph = 30mps

V_polisi (setelah 5dtk) = 144kmph = 40mps

V_0polisi = 0

V_tpolisi (a) = 5mps2

Ditanyakan:

Waktu dan jarak polisi menyusul bis???

Jawab:

Waktu polisi untuk mencapai 40mps adalah:t = (40 – 0)/5 = 8dtk

Jadi pada 5 + 8 detik kecepatan polisi adalah 40mps atau 144Kmph

Maka dengan kecepatan tersebut polisi dapat mengejar bis pada jarak 1500m dan 50detik setelah bis melewati polisi tersebut

Soal No. 22

Pada suatu lintasan lurus sebuah mobil balap bergerak dengan kurva kecepatan terhadap waktu seperti pada gambar di samping ini.  (a) Tentukan panjang lintasan yang ditempuh selama 5 sekon pertama. (b) tentukan percepatan mobil balap dalam selang waktu 0 sampai 1 s.  (b) tentukan percepatan mobil balap dalam selang waktu 4s sampai 5 s.

Jawab

a.)    Panjang lintasan 5s pertama

Selang Waktu(t)	0 s/d 1	1 s/d 4	4 s/d 5
Kecepatan (m)	(80-40) = 40	80	20

Maka panjang lintasanya adalah 40 + (80×3) + 20 = 300m

b.)    Percepatan 0 s/d 1

= (80 – 40) / (1 – 0)

= 40 m/s2