Bank Soal Fisika SMA Hukum-Hukum Newton

Diketahui:

Massa lokomotif $m_{\text{L}}$ = 6.000 kg

Peristiwa 1

Massa gerbong penumpang $m_{\text{p}}$ = 30.000 kg

Percepatan 1 $a_1$ = 1,5 m/s²

Peristiwa 2

Massa gerbong minyak $m_{\text{m}}$ = 12.000 kg

Ditanya:

Percepatan 2 $a_2=$?

Dijawab:

Berdasarkan hukum II Newton, percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda. Secara matematis, persamaan hukum II Newton adalah sebagai berikut.

$a=\frac{\Sigma F}{m}\ \ \ \ \ \text{atau}\ \ \ \ \ \ \Sigma F=ma$

Mula-mula menentukan besar gaya yang bekerja pada kereta berdasarkan peristiwa 1 dengan menggunakan persamaan hukum II Newton.

$F=\Sigma ma$

$F=\left(m_{\text{L}}+m_{\text{p}}\right)a$

$F=\left(6.000+30.000\right)\left(1,5\right)$

$F=\left(36.000\right)\left(1,5\right)$

$F=54.000$ N

Selanjutnya menentukan percepatan kereta pada peristiwa 2 dengan menggunakan persamaan hukum II Newton.

$F=\Sigma ma$

$F=\left(m_{\text{L}}+m_{\text{m}}\right)a$

$a=\frac{F}{m_{\text{L}}+m_{\text{m}}}$

$a=\frac{54.000}{6.000+12.000}$

$a=\frac{54.000}{18.000}$

$a=3,0$ m/s²

Jadi, percepatan kereta adalah 3,0 m/s².