Bank Soal Fisika SMA Hukum-Hukum Newton

Diketahui:

Gambar skateboard

Massa skateboard $m$ = 2 kg

Kecepatan awal skateboard $v_1$ = 0,5 m/s ke kanan

Gaya dorong $F$ = - 4 N $\rightarrow$ karena arahnya ke kiri dan berlawanan dengan arah gerak skateboard

Waktu $t$ = 1,5 s

Ditanya:

Besar kecepatan akhir skateboard $v_2=$?

Arah kecepatan akhir skateboard?

Dijawab:

Menentukan percepatan skateboard

Untuk menentukan kecepatan akhir skateboard maka perlu dihitung percepatan skateboard setelah mengalami perubahan kecepatan akibat didorong. Percepatan skateboard dapat dihitung menggunakan hukum II Newton. 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.

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

Maka,

$a=\frac{F}{m}$

$a=\frac{-4}{2}$

$a=-2$ m/s

Tanda negatif menunjukkan arah percepatan yang berlawanan dengan arah gerak skateboard.

Menentukan kecepatan akhir skateboard

Karena skateboard bergerak lurus, maka dapat dianggap bahwa gerak skateboard memenuhi gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Sehingga kecepatan akhir skateboard dapat dihitung melalui persamaan berikut.

$v_2=v_1+at$

Sehingga,

$v_2=0,5+\left(-2\right)\left(1,5\right)$

$v_2=0,5+\left(-3\right)$

$v_2=-2,5$ m/s

Tanda negatif menunjukkan bahwa arah kecepatan akhir skateboard adalah ke kiri.

Jadi, besar dan arah kecepatan akhir skateboard adalah 2,5 m/s ke kiri.