UTS Fisika Dasar

 Di susun Oleh :

  Ana barokatin annisa

 A1C219017

Dosen Pengampu:

Nova Susanti,S.Pd.,M.Si

Fakultas keguruan dan ilmu pendidikan

Program studi Pendidikan Matematika

Universitas Jambi

1. Sebuah benda A massa 3kg terletak pada bidang miring ditarik dengan gaya sebesar 4 N, jika benda B bermassa 4kg dihubungkan dengan benda A dan digantung vertikal dengan sebuah katrol (a) tentukan percepatan masing – masing benda (b) tentukan tegangan tali, jika diketahui percepatan gravitasi 10 m/s2 dan koefisien kinetiknya 0,1 ?

Jawaban:

2. Pada gerak suatu partikel sepanjang garis lurus, grafik kecepatan v terhadap waktu t dapat dilihat dari gambar berikut ini :

Jawaban:
a. t=2s, a = Δv/Δt

              a = 20-0 / 2-0 = 10 m/s²

     t=4s, a = 20-0/ 4-0
                  = 5m/s²

     t=8s, a= 20-0/8-0.
                = 2,5 m/s²

     t= 10s, a= 20-(-10)/10
                   =3 m/s²



b. a = 10m/s²

=> -10 = -10-0/ R-8

     -10 = -10/R-8

     R-8 = -10/10

       R. = 9 

L trapesium 1 = 1/2 (a+b) t

                          = 1/2 ( 12) 20

                          = 120 m

  L trapesium 2 = 1/2 ( 2 + 1) (-10)

                             = -15 m

L1 + L2 = 120 m + (15)m

              = 135 m

c. Perpindahan = 120- 15

                             = 105 m

d. V rata rata = perpindahan / total waktu

                         = 105 / 6

                         = 17,5 m/s



3. Sebuah benda bermassa 5kg dengan kecepatan 3m/s bertumbukan dengan benda yang bermassa 10kg dengan kecepatan 2m/s. Setelah terjadi tumbukan benda bermassa 10kg kecepatannya menjadi 4m/s dan bergerak searah dengan arah gerak sebelum tumbukan (a) tentukanlah kecepatan benda bermassa 5kg setelah tumbukan (b) tentukan besar perubahan total energi kinetik benda yang bertumbukan ?

Jawaban:
Diketahui :
m1= 5 kg
 v1=3m/s
m2= 10kg
 v2= 2m/s
 v’2= 4m/s
Ditanya :
 a. V’1…..?
 b. Ektotal….?
Maka :
a. m1v1+m2v2   = m1v'1+m2v'2
   (5 x 3)+(10 x 2)=5v'1+(10 x 4)
                   15+20=5v'1+40
                      5v'1=35-40
                      5v'1= -5
                        V'1= -5/5
                        V'1=-1m/s
  b. Ek'1= 1/2mv'12
              =1/2(5)(1) 2
              = 2,5J
      Ek’2= 1/2mv'2²
              =1/2(10)(4)²
              =1/2(10)(16)
              = 80J
 Ek total= Ek'1+ Ek'2
               = 2,5+ 80
               = 82,5 J


4. A. Vektor A : 3i + j -3k
Vektor B : 2i -5j + 2k
Vektor C : -i + 2j -6k
Hitunglah : a. (A . B) x C
   b. A .( B + C)
   c. A x (B + C)
B. Carilah dimensinya :
a. Kecepatan
b. Usaha
c. Tekanan
d. Inpuls
e. Momentum

Jawaban:
a. (A . B) x C
          A . B = (3.2) + (1.-5) + (-3.2)
                   = 6 + (-5) + (-6)
                   = -5
   (A . B) x C = -5 x C
                     = -5 (-i + 2j -6k) = 5i - 10j + 30k

b. A .( B + C)
    B + C = (2i -5j + 2k) + (-i + 2j -6k)
              = i - 3j - 4k
A .( B + C) = A. (i - 3j - 4k)
(3i + j -3k) . (i - 3j - 4k) = (3.1) + (1.-3) + (-3.-4)
                                        = 3 – 3 + 12
                                        = 12

c. A x (B + C)
B + C = (2i -5j + 2k) + (-i + 2j -6k)
          = i - 3j - 4k
A x (B + C) = A x (i - 3j - 4k)
                    = (3i + j -3k) x (i - 3j - 4k)

                   = ( -4-9)i – (-12- (-3))j + (-9-1)k
                   = - 13i + 9j – 10k

5. Sebuah balok didorong oleh gaya mendatar F yang membuat sudut 37⁰ dengan garis mendatar, seperti gambar dibawah ini. Massa balok 2 kg bergerak dengan kecepatan konstan, koefisien gesekan kinetik antara balok dengan lantai adalah 0,2. Tentukan usaha yang dilakukan oleh gaya jika balok didorong sejauh 20 m

Jawaban:
Diketahui : a = 37°
                 Mb = 2 kg (kecepatan konstan) Gesekan kinetis = 0,2

Ditanya: usaha?
F = m x a
   = 2 x 10
   = 20 N

W = F x Cos a x s
    = 20 x cos 37° x 20
    = 400 x 0,8
    = 320 Joule



6. Sebuah benda bergerak sepanjang garis lurus dengan persamaan geraknya
X = 16t2 + 6t+3
a. Hitunglah kedudukan benda pada t = 2
b. Bilamanakah benda melewati titik asal
c. Hitunglah kecepatan rata – rata pada selang waktu 0 < t < 2 detik
d. Tentukan persamaan umum kecepatan rata – rata pada selang waktu antara to dan (to + Δt)
e. Tentukan kecepatan seketika pada setiap saat
f. Tentukan kecepatan seketika pada t = 0
g. Bilamanakan dan dimanakah kecepatan sama dengan nol
h. Tentukan persamaan umum percepatan rata – rata pada selang waktu antara to < t < (to + Δt)
i. Tentukan persamaan umum percepatan seketika pada setiap saat
j. Bilamanakah percepatan seketika sama dengan nol
k. Gambarkan grafik – grafik x, v dan a masing – masing sebagai fungsi waktu

Jawaban:

Diketahui:
 x=16 t2+6t+3

a. X =16(2)2+6(2)+3
  = 16(4)+12+3
  =79
c. Kecepatan pada saat 0<t<2
  V= 32t + 6
    = 32(1)+ 6
    =32+6
    =38 m/s²

f. Ketika t=0
 V= 32t + 6
   = 32(0) +6
   =6 m/s²

7. Air keluar dari selang dengan debit 2,5 kg/s dan lajunya 25 m/s dan diarahkan pada sisi mobil, yang menghentikan gerak majunya. Abaikan percikan air kebelakang, berapakah gaya yang diberikan air pada mobil jika besarnya gaya tersebut adalah perubahan momentum terhadap perubahan waktu ?

Jawaban:
Diketahui:
m:2,5 kg/s
v : 25m/s
t  : 1 s

Ditanya: F....?

F= m x a
  =m x v/t
  = 2,5 x 25/1
  =2,5 x 25
  =62,5 N



8. Sebuah pistol ditembakan vertikal ke balok kayu 1,4kg yang sedang dalam keadaan diam persis diatasnya. Jika peluru memiliki massa 21 gram dan laju 210 m/s, seberapa tinggi balok tersebut akan naik setelah peluru tertaman di dalamnya ?

Jawaban:

Diketahui:
Mp = 21 gr = 0,021 kg
mb = 1,4 kg
vp  = 210 m/s
vb  = 0 m/s
g    = 10 m/s²
H maks = ............?

Penyelesaian :

Ketika peluru menumbuk balok, maka gunakan Hukum Kekekalan Momentum
mp x vp + mb x vb      = (mp + mb) v'
(0,021 x 210) + (2 x 0) = (0,021 + 1,4) v'
                              4,41= (1,421)v'
                                 v' = 4,41: 1,421
                                 v' = 3,10m/s

Ketika balok dan peluru terpental keatas, gunakan Hukum Kekekalan Energi Mekanik
          EM₁ = EM₂
 Ek₁ + Ep₁ = Ek₂ + Ep₂
½mv'² + 0 = 0 + mgh
          ½v'² = gh
             v'² = 2gh
         3,10²= 2 • 10 • h
          9,61= 20h
              h = 9,61:20
              h = 0,48 m
               h= 4,8 cm

Jadi, balok akan naik ke atas hingga ketinggian maksimum 0,48 m atau 4,8 cm

Tugas Fisika Dasar

 Di susun Oleh :

  Ana barokatin annisa

 A1C219017

Dosen Pengampu:

Nova Susanti,S.Pd.,M.Si

Fakultas keguruan dan ilmu pendidikan

Program studi Pendidikan Matematika

Universitas Jambi

Assalamualaikum temen temen. Kali ini ana ada tugas lagi nih, nah tugasnya itu yang pertama memaparkan materi mengenai pusat masa, terus juga akan ada 2 soal yang nantinya harus di selesaikan meskipun materinya tidak berkaitan dengan pusat masa. Langsung aja ya...

6.7 Pusat Massa

     Disini akan dibahas konsep pusat massa. Konsep ini sering kita jumpai ketika membahas sistem yang terdiri dari sejumlah benda atau  partikel.nah berdasarkan buku karangan mikrajudin disebutkan bahwa konsep pusat masa ini terbagi menjadi 3 yakni pusat masa benda diskrit, pusat masa benda kontinu dan pusat masa benda tegar.

1)Pusat Massa Benda Diskrit

Konsep pusat masa ini umumnya dapat di gunakan dalam proses membahas gerakan sejumlah benda, disini di ambil contoh Misalkan kita memiliki beberapa
partikel dengan massa m1, m2, ... mn. Partikel-partikel tersebut berada pada posisi

Maka soal serupa ini dapat di gunakan persaamaan

2) pusat masa benda kontinu

      Benda-benda dikatakan kontinu merupakan benda yang memiliki bentuk terature dan rapat massa yang tersebar secara merata memiliki lokasi pusat massa yang
dapat ditentukan dengan mudah. Dalam menentukan pusat masa benda kontinu dapat di lakukan dengan cara sederhana yakni:
Ikat satu titik permukaan benda dengan tali dan gantungkan
secara bebas. Bikin garis vertikal sejajar tali melalui benda. Kemudian ikat
titik yang lain pada benda tersebut dengan tali dan gantungkan secara
bebas. Bikin garis lain yang sejajar tali melalui benda. Perpotongan dua
garis yang dibuat merupakan lokasi pusat massa benda.

3)Pusat Massa Sistem Benda Besar

Untuk pusat massa benda besar di ambil contoh ketika kita memiliki roda dan
bola. Lokasi pusat massa masing-masing benda diketahui. Setelah
digambarkan koordinat, lokasi pusat massa masing-masing (x1,y1,z1) dan
(x2,y2,z1).

Jika massa roda m1 dan massa bola m2 maka lokasi pusat massa sistem dua benda tersebut dapat di cari dengan persamaan:

     Sekian pembahasan dari pusat masa secara sederhana untuk lebih lanjut mengenai penentuan pusat masa melalui integral nantinya akan di bahas blog teman saya. Selanjutnya pembahasan soal:)

Bab 5

15)Ketika digantungkan dengan beban 1,5 kg, panjang pegas bertambah
sebesar 4 cm. Berapa energi potensial pegas saat pegas menyimpang
sejauh 2 cm?

Jawaban:

Berdasarkan soal diatas diketahui bahwa :

- m = 1,5kg

-  x = 4 cm = 0,04 m
- g  = 10 m/s²

Selanjutnya yang ditanyakan pada soal adalah energi potensial pegas (ep).

Langkah pertama mencari gaya berat sebagai berikut :

g = 10 m/s²

W = m × g

W = 1,5 × 10

W = 15 N

Langkah kedua mencari konstanta pegas sebagai berikut :

K = w/x

K = 15 / 0,04

K = 375 N

Langkah ketiga baru mencari energi potensial caranya sebagai berikut :

Ep = 1/2. k.x²

Ep = 1/2. 375. (0,04)²
Ep =1/2.375. 0.0016

Ep = 187,5 (16 × 10⁻³)

Ep = 0,3 joule

Sedangkan yang di tanya saat menyimpang?

Ditanya : energi potensial pegas jika pegas menyimpang 2 cm atau 0,02 meter.
Jawab :
Konstanta pegas :
k = F / x
   = 5 / 0,04 
   = 375 Newton/meter
Energi potensial pegas jika pegas menyimpang 0,02 meter :
EP = ½ k x² 
      = ½ (375)(0,02)²
      = (187,5)(0,0004) 
      = 0,075 Joule.
Maka dapat disimpulkan bahwa pada saat pegas menyimpang sejauh 2 cm makan energi potensial nya adalah 0,075 joule.

Bab 6

6) Dua buah bola bilir yang memiliki massa yang sama melakukan
tumbukan hadap-hadapan. Jika laju awal salah satu bola adalah 2,0
m/s dan bola kedua adalah 3,0 m/s, berapakah laju akhir
masing-masing bola jika tumbukan bersifat elastis?

Jawaban:

Diketahui
- tumbukan elastis
- massa kedua benda sama

Jadi kecepatan akhirnya bertukar,
benda yang semula bergerak dengan kecepatan 2 m/s setelah tumbukan menjadi 3 m/s berlawanan arah gerak semula
benda yang semula bergerak dengan kecepatan 3 m/s setelah tumbukan menjadi 2 m/s berlawanan arah gerak semula.

Sekian terimakasih:) kalau ada yang salah bisa langsung di komen ya gais supaya bisa diperbaiki. Admin jg masih dalam tahap belajar.
Wassalamualaikum warohmatullahi wabarokatuh:)

Hitung kecepatan rintik hujan

Tugas Fisika Dasar

 Di susun Oleh :

  Ana barokatin annisa

 A1C219017

Dosen Pengampu:

Nova Susanti,S.Pd.,M.Si

Fakultas keguruan dan ilmu pendidikan

Program studi Pendidikan Matematika

Universitas Jambi

 Assalamu'alaikum temen temen:), terimakasih sudah mampir ke blog saya kali ini. Nah kali ini saya ada tugas untuk menyelesaikan 2 soal umum dan satu soal individu yang pasti nya akan tercantum dalam blog ini, mohon maaf jika terdapat kesalahan.  Bisa cantumkan juga di kolom komentar supaya bisa saling berbagi ilmu:)

1.

 Berdasarkan gambar di atas maka tentukan :
       A. T1......?
       B. T2.......?
       C. T3.......?


Diketahui:
         g=10 m/s²
        m=10 kg
Sudut = 60°
Resultan Gaya Pada Sumbu  Y

                                    ΣFY      = 0

                       T2 sin 60 – w   = 0

                       T2 sin 60 – mg = 0

  T2(½√3) – (10 kg)(10 m/s2) = 0
 
                       ½√3T2 – 100 N = 0

 
                                     ½√3T2 = 100 N

                                             T2 = (100 N)/½√3

                                             T2 = 200√3 /3 N
                                             T2 = 115,47 N

Maka gaya tegangan tali T2 = 115,47 N.

Resultan Gaya Pada Sumbu oX

ΣFX = 0

T2 cos 60 – T1 = 0

(200√3/3 N)(½) – T1 = 0

100√3/3 N – T1 = 0

                      T1 = 100√3/3 N
                      T1  = 57,73 N

Maka, besar gaya tegangan tali T1 = 57,73 N

 T3 = W
       = m. g
       = (10 Kg) (10 m/s2)
       = 100 N
 Maka, besar gaya tegangan tali T3 = 100 N


Jadi dapat disimpulkan bahwa besar gaya tali T1,T2, dan T3 berturut turut adalah T1=57,73 ; T2=115,47; T3=100


2.

Berdasarkan gambar di atas Tentukan :
a )percepatan  dan tegangan
       tali nya, jika diketahui mk = 0,1 dan
       g= 10 m/s²


  Jawaban:


Diketahui:
M1=4kg
M2=3 kg
M3= 8kg
μk=0,1
g=10 m/s²

Ditanya:
Percepatan....?
Tegangan tali...?

 Percepatan Benda 1

Fx=m.a
T1-fg = m.a
T1- (μ.N) = m.a
T1- (μ.m.g)=m.a
T1-(0,1.4.10)=4.a
T1-4=4.a
T1=4.a+4...(1)

Benda 2

Fx=m.a
T2-T1-fg = m.a
T2-T1- (μ.N)=m.a
T2-T1-(μ.m.g)=m.a
T2-T1-(0,1.3.10)=4.a
T2-T1-3=3.a
T2-T1=3.a+3...(2)

  Substitusi (1) ke (2)

T2-T1=3.a+3
T2=3.a+3+T1
T2=3.a+3+ 4.a+4
T2=(3.a +4.a)+(3+4)
T2=7a+7…(3)

 Benda 3

Fx = 0
Fy=m.a
W3-T2=m.a
W3=m.a + T2
m.g=m.a + T2
8.10=8a+7a+7
80=15a+7
73/15=a
4,876=a

 Untuk msnghitung Tegangan Tali maka:

Substitusikan nilai a pada masing-masing persamaan (1) dan (2)
T1=4(4,876)+4
T1=23,504 N

T2=7a+7
T2=7(4,876)+7
T2=41,132 N


35)tetes air hujan memiliki diameter 0,5 cm. Berapa kecepatan jatuh tetes air tersebut saat mencapai tanah? Petunjuk: saat mencapai tanah tetes air hujan telah mencapai kecepatan maksimum (gaya hambat udara sama dengan gaya gravitasi). Gaya lain diabaikan.

Jawaban:
Diketahui: d=0,5 mm=0,0005m
                    g=10 m/s
Ditanya v..?
 Jawaban:
r=2x0,5
  = 1
t²=√2xr/g
  =√2x1/10
  =√2/10
t=0,44
Karena kecepatan titik tertinggi =0 maka:
V=gxt
  =10 x 0,44
  =44 m/s