5/20/2018 Modul_2

1/3

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG FAKULTAS MATEMATIKA & ILMU PENGETAHUAN ALAM

PROGRAM STUDI FISIKAJl. Ganesha No 10, Bandung40132, Indonesia

MODUL TUTORIAL FISIKA DASAR IA (FI-1201) KE 2TOPIK : MEKANIKA & DINAMIKA

A. PERTANYAAN1. Apakah yang disebut dengan gaya normal? Pada kondisi seperti apakah besar gaya

normal yang dialami benda tidak sama dengan gaya berat benda? Beri dua contoh

untuk kasus tersebut!

2. Sebuah benda bermassa m berada pada bidang miring dengan kemiringan .

Seorang anak mendorong benda pada arah mendatar dengan gaya sebesar F,

namun kenyataannya benda tersebut bukannya naik, tetapi turun. Jelaskan mengapa

dapat terjadi demikian!

3. Gambar di bawah ini menunjukan susunan 4 buah balok terhubung tali yang ditarik di

sepanjang permukaan lantai yang licin dengan gaya F. Berapa percepatan massa

total kekanan yang disebabkan oleh (a) gaya F, (b) tali 3, dan (c) tali 1?

4. Pada gambar di samping ini, sebuah balok 10 kg

diletakan di atas papan yang massanya 10 kg. Papan

berada pada lantai yang licin sedangkan koefisien

gesekan antara balok dan papan tidak diketahui. Gaya

horizontal 100 N diberikan pada papan yang pada

awalnya diam. Berdasarkan kemungkinan yang ada, berapa rentang nilai percepatanpapan agar balok slip? (petunjuk: asumsikan rentang nilai adalah 0 sampai 1)

5. Sebuah batu dijatuhkan pada ketinggian h dan pada saat yang sama sebuah bola

dilemparkan secara horizontal dari ketinggian yang sama. Manakah yang akan

memiliki kecepatan paling besar ketika menyentuh tanah?

B. SOAL

1. Sebuah benda (m=2 kg) berada di lantai datar yang licin.

Benda mendapat gaya F1 dan F2 seperti pada gambar.

Gunakan percepatan gravitasi g=10 m/s2. Tentukanlah:

a. Percepatan bendab. Gaya normal dari benda ke lantai

2. Dua buah benda masing-masing m1(2 kg) dan m2(5 kg)

bertumpuk seperti pada gambar, berada di permukaan lantai

tanpa gesekan. Koefisien gesek statik antara kedua benda

adalah s=0,25. Gunakan percepatan gravitasig=10 m/s2.

a. Jika kedua benda bergerak dengan kecepatan konstan, berapakah gaya gesek

antara kedua benda?

b. Berapa gaya maksimum pada m2agar kedua benda bergerak bersama?

3. Dua buah benda m1(10 kg) dan m2(4 kg)

terhubung tali melalui katrol seperti pada gambar.

Koefisien gesek static dan kinetic antara m1

F1=5NF2=7N

45

30

m1=2 kg

m2=5 kg

5/20/2018 Modul_2

2/3

F

dengan bidang miring berturut-turut adalah 0,5 dan 0,3. Mula-mula system dalam

keadaan diam, kemudian dilepaskan. Gunakan percepatan gravitasi g=10 m/s2.

a. Buat diagram gaya pada masing-masing benda

b. Hitung percepatan system dan besar gaya tegang tali

c. Jika tiba-tiba tali putus, berapa percepatan masing-masing benda?

4. Sebuah belokan jalan dirancang untuk laju 60 km/jam. Belokan berupa potonganlingkaran berjejari 150 m. Gunakan g=10 m/s2.

a. Jika permukaan jalan licin, berapa seharusnya kemiringan jalan?

b. Jika belokan tidak miring, berapa koefisien gesekan antara jalan dengan roda agar

tidak tergelincir?

5. Gambar di bawah ini adalah grafik Fx sebagai fungsi

waktu t, Fx adalah gaya pada arah x yang bekerja

pada 3,00 kg balok es yang dapat berpindah hanya

pada arah x. Pada t = 0, balok dipindahkan pada arah

x positif, dengan besar kecepatan 3,0 m/s. (a)

Berapakah kecepatan; (b) kemana arah gerak balokpada t=11 s?

6. Benda satu (m1=1,0 Kg) berada pada permukaan licin tanpagesekan dihubungkan dengan benda dua (m2=2,0 Kg) melaluisebuah katrol tanpa gesekan yang massanya dapat diabaikan.Benda satu ditarik oleh tali sejajar bidang dengan gaya F = 6,0 N,sehingga benda 2 memiliki percepatan ke bawah 5,5 m/s2.Berapakah (a) gaya tegang pada tali penghubung, (b) sudut ?

7. Pada gambar di samping, balok A dan B memiliki berat 44

N dan 22 N. (a) Tentukan berat minimum balok C untuk

menjaga Balok A agar tetap pada posisinya jika antara A

dan meja adalah 0,20. (b) Jika balok C secara tiba-tiba

diangkat dari A, berapa percepatan Balok A jika antara A

dan meja adalah 0,15?

8. Pada gambar di samping, Balok 1 dengan massa

m1=2,0 kg dan balok 2 dengan massa m2 = 1,0 kg

dihubungkan dengan tali yang massanya dapat

diabaikan. Balok 2 ditekan dengan gaya 20 N dengan

sudut = 35. Diketahui koefisien gesek kinetic antara balok dan permukaan horizontaladalah 0,20. Berapakah Gaya tegangan pada tali?

9. Sebuah bola dijatuhkan dari sebuah titik dengan koordinat (5,15). Pada saat yang

sama bola kedua ditembakkan dari titik pusat koordinat dengan kecepatan 10 m/s dan

sudut elevasi 30o. Tentukanlah jarak pisah antara kedua bola tersebut tiap saat .

10. Seorang anak (si A) yang sedang berada dalam kereta api yang sedang bergerak

mengamati sebuah bola yang bergerak di dalam gerbong kereta tersebut. Menurut si

anak yang berada dalam kereta, posisi bola tersebut tiap saat adalah r(t) = (t2+ 2t2) i.

Seorang anak yang lain (si B) berada di stasiun kereta dan mengamati keretabergerak dengan kecepatan tetap 15 i ms-1. Tentukanlah posisi, kecepatan dan

percepatan bola di dalam kereta menurut B.

m2

5/20/2018 Modul_2

3/3