Bank Soal Fisika SMA Hukum-Hukum Newton

Soal

Pilgan

Lihat Pembahasan

Penelitian tentang kardiovaskular sedang melakukan uji pada setiap detak jantung hewan X di laboratorium. Penelitian tersebut menemukan bahwa 40 gram darah yang keluar dari jantung setiap detak, kecepatannya meningkat dari 0,3 m/s menjadi 0,5 m/s dalam waktu 0,08 s. Berdasarkan informasi tersebut, berapakah besar gaya otot jantung hewan X?

A

0,04 N

B

0,10 N

C

0,20 N

D

0,40 N

E

2,50 N

Pembahasan:

Diketahui:

Massa darah $m$ = 40 gram = 0,04 kg

Kecepatan awal $v_0$ = 0,3 m/s

Kecepatan akhir $v_t$ = 0,5 m/s

Waktu $t$ = 0,08 s

Ditanya:

Gaya otot jantung hewan X $F=$ ?

Dijawab:

Darah yang keluar dari jantung dianggap mengalami gerak lurus berubah beraturan karena kecepatannya berubah memenuhi persamaan GLBB untuk menentukan percepatan darah. Persamaan GLBB yang digunakan adalah sebagai berikut.

$v_t=v_0+at$

$a=\frac{v_t-v_0}{t}$

Sehingga, percepatan darah adalah sebagai berikut.

$a=\frac{v_t-v_0}{t}$

$a=\frac{0,5-0,3}{0,08}$

$a=\frac{0,2}{0,08}$

$a=2,5$ m/s²

Selanjutnya, untuk menentukan gaya otot jantung hewan X dapat menggunakan persamaan 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.

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