Latihan Fisika Kelas X Hukum-Hukum Newton
# 7
Pilgan

Perhatikan gambar berikut.

Sebuah skateboard bermassa 2 kg bergerak lurus ke kanan dengan kecepatan 0,5 m/s. Jika sebuah kaki kemudian menendang skateboard tersebut ke kiri dengan gaya sebesar 4 N selama 1,5 s, maka besar dan arah kecepatan akhir skateboard adalah ....

A

0,5 m/s ke kiri

B

1,5 m/s ke kiri

C

2,0 m/s ke kiri

D

2,5 m/s ke kiri

E

3,0 m/s ke kiri

Pembahasan:

Diketahui:

Gambar skateboard

Massa skateboard mm = 2 kg

Kecepatan awal skateboard v1v_1 = 0,5 m/s ke kanan

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

Waktu tt = 1,5 s

Ditanya:

Besar kecepatan akhir skateboard v2=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=ΣFm     atau      ΣF=maa=\frac{\Sigma F}{m}\ \ \ \ \ \text{atau}\ \ \ \ \ \ \Sigma F=ma

Maka,

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

a=42a=\frac{-4}{2}

a=2a=-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.

v2=v1+atv_2=v_1+at

Sehingga,

v2=0,5+(2)(1,5)v_2=0,5+\left(-2\right)\left(1,5\right)

v2=0,5+(3)v_2=0,5+\left(-3\right)

v2=2,5v_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.