Bank Soal Fisika SMA Analisis Kuantitatif Masalah Dinamika Partikel

Soal

Pilgan

Benda bermassa 4 kg dari keadaan diam dipercepat dengan gaya konstan sebesar 8 N. Jika percepatan gravitasi gg = 10 m/s2, maka waktu yang dibutuhkan gaya tersebut agar benda bergerak dengan energi kinetik sebesar 200 J adalah ....

A

5 s

B

4 s

C

3 s

D

2 s

E

1 s

Pembahasan:

Diketahui:

Massa benda mm = 4 kg

Gaya konstan FF = 8 N

Percepatan gravitasi gg = 10 m/s2

Energi kinetik EKEK = 200 J

Ditanya:

Waktu t=t=?

Dijawab:

Karena benda bergerak dnegan kecepatan tertentu, maka berlaku hukum II Netwon. Mula-mula menentukan percepaan benda melalui persamaan hukum II Newton sebagai berikut.

F=maF=ma

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

a=84a=\frac{8}{4}

a=2a=2 m/s2

Selanjutnya menentukan kecepatan akhir benda melalui persamaan energi kinetik. Energi kinetik merupakan energi yan dimiliki oleh benda yang bergerak dan dirumuskan dalam persamaan berikut.

EK=12mv2EK=\frac{1}{2}mv^2

Sehingga diperoleh persamaan berikut.

v=2EKmv=\sqrt{\frac{2EK}{m}}

v=2(200)4v=\sqrt{\frac{2\left(200\right)}{4}}

v=4004v=\sqrt{\frac{400}{4}}

v=100v=\sqrt{100}

v=10v=10 m/s

Setelah diperoleh nilai kecepatan benda, maka dapat dihitung waktu gerak benda melalui persamaan GLBB berikut.

vt=v0+atv_t=v_0+at

at=vtv0at=v_t-v_0

t=vtv0at=\frac{v_t-v_0}{a}

t=1002t=\frac{10-0}{2}

t=102t=\frac{10}{2}

t=5t=5 s

Jadi, waktu yang dibutuhkan gaya tersebut agar benda bergerak dengan energi kinetik sebesar 200 J adalah 5 s.

Video
18 Januari 2022
Dinamika Partikel
Rangkuman

Siswa

Ingin latihan soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Guru

Ingin akses bank soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Soal Populer Hari Ini

Cek Contoh Kuis Online

Kejar Kuis

Cek Contoh Bank Soal

Kejar Soal