dinamikabendatitik1

Soal Latihan Fisika Dasar I
Agus Suroso (agussuroso[di]fi.itb.ac.id )
1
Topik: Dinamika benda titik
Soal
1. Pada gambar 1, balok 1 diam di atas meja sedangkan balok 2 diam di atas balok 1 dan terhubung dengan balok 3 melalui sebuah tali takbermassa. Berat masing-masing balok adalah W1 , W2 , dan W3 . (a) Gambarkan
diagram benda bebas untuk tiap balok, (b) tentukan besarnya gaya normal yang bekerja pada meja.
Gambar 1
2. Pada Gambar 2, dua benda dengan massa masing-masing m1 dan m2 dihubungkan dengan tali ringan
tak elastik dan melalui katrol yang dapat berputar dengan bebas tanpa gesekan. (a) Gambarkan diagram
benda bebas untuk tiap benda. (b) Tuliskan persamaan gerak (hukum Newton) untuk masing-masing benda.
(c) Jika m1 = 1, 2 kg dan m2 = 2, 7 kg, tentukan percepatan balok. (d) Tentukan besar tegangan tali.
Gambar 2
3. Pada bagian (a) dari gambar 3, dua benda dengan berat 412 N dan 908 N dihubungkan oleh sistem dan
katrol. Pada bagian (b), benda yang lebih berat dilepas kemudian diganti dengan gaya tarik ke bawah
dengan besar yang sama, 908 N. (a) Gambarkan diagram benda bebas untuk tiap benda, (b) tentukan
percepatan benda 412 N untuk susunan (a) dan (b), (c) jelaskan mengapa percepatan balok 412 N untuk
kedua susunan berbeda.
Gambar 3
update: 5 Juni 2017
halaman 1
Soal Latihan Fisika Dasar I
Agus Suroso (agussuroso[di]fi.itb.ac.id )
Topik: Dinamika benda titik
4. Pada Gambar 4, m1 = 3, 0 kg, m2 = 1, 0 kg, dan θ = 30◦ . Benda m1 dikenai gaya F ke kanan. (a) Gambarkan diagram benda bebas untuk tiap benda. (b) Jika F = 2, 3 N, berapakah besar tegangan tali?
(c) Berapakah nilai F maksimum agar tali tidak kendor?
Gambar 4
5. Seorang wanita menarik balok dengan massa 0,2 kg dengan gaya F=10 N. Bila koefisien gesek statis 0,4 dan
koefisien gesek kinetis 0,2 dan sudut antara gaya F dan bidang horizontal ialah θ tentukan nilai minimal
sin θ sehingga balok tepat akan bergerak!
6. Sebuah balok A bermassa 5 kg diletakkan diatas balok B bermassa 10 kg pada bidang datar. Gaya horizontal
bekerja pada balok B sebesar F = 45N dan balok A terikat pada dinding. Bila koefisien gesek antar balok
A dan B serta antara balok B dan lantai ialah 0,2 tentukanlah tegangan tali dan percepatan balok B.
7. Pada Gambar 5, dua kotak berisi Cherry (C) dan Wortel (W) diletakkan secara berhimpit di atas lantai
datar kasar. Massa tiap kotak adalah mC = 1, 0 kg dan mW = 3, 0 kg. Kotak Cherry kemudian didorong
dengan gaya F = 12 N ke kanan. Gaya gesek yang dialami oleh kotak Cherry adalah 2,0 N sedangkan
gaya yang dialami oleh kotak Wortel adalah 4,0 N. (a) Gambarkan diagram benda bebas untuk tiap benda.
(b) Tuliskan persamaan gerak (hukum Newton) untuk masing-masing benda. (c) Tentukan percepatan
sistem. (d) Tentukan gaya normal yang bekerja pada kotak Cherry akibat kotak Wortel.
Gambar 5
8. Jika sistem pada Gambar 6 dilepaskan dari keadaan diam, maka ketiga balok akan mengalami percepatan
dengan besar 0,5 m/s2 . Massa balok 1 adalah M sedangkan massa balok 2 dan balok 3 adalah 2M . Berapakah
koefisien gesek antara balok 2 dengan meja?
Gambar 6
9. Pada Gambar 7, massa balok A dan B secara berurutan adalah 44 N dan 22 N. (a) Jika koefisien gesek
statis antara balok A dengan meja adalah µs = 0, 20, tentukan massa balok C agar sistem diam. (b) Balok C
update: 5 Juni 2017
halaman 2
Soal Latihan Fisika Dasar I
Agus Suroso (agussuroso[di]fi.itb.ac.id )
Topik: Dinamika benda titik
tiba-tiba diangkat dari balok A. Jika koefisien gesek kinetik antara balok A dengan meja adalah µk = 0, 15,
tentukan percepatan balok A.
Gambar 7
update: 5 Juni 2017
halaman 3