Tugas4_Fisika Dasar_TI Semester1_Priyanto_43E57006095035

SOAL 1 :
Dua balok kayu dengan massa masing-masing 80 kg dan 100 kg bersentuhan sisi sampingnya dan diam di atas lantai licin (gesekan dapat diabaikan). Sebuah gaya 720 N dikerjakan pada balok 80 kg. Hitung :
a. Percepatan sistem
b. Gaya kontak yang dikerjakan tiap balok pada balok lainnya



JAWAB 1:
a. Percepatan sistem

  F = m.a
720 = (m1 + m2) a
720 = (80 + 100) a
720 = 180a
a = 720/180
a = 4 m/s2

Jadi, percepatan sistem adalah 4 m/s²

b. Gaya kontak yang dikerjakan tiap balok pada balok lainnya.

Gaya pada balok 2:
P = m2.a
  = 100.4
  = 400 N

Gaya pada balok 1:
  F – P = m1.a
720 – P = m1.a
720 – P = 80.4
        = 320 N

Jadi, gaya kontak pada balok 1 adalah 320 N, dan balok 2 adalah 400 N.

SOAL 2
Sebuah balok dengan massa m1 terletak pada suatu permukaan yang licin, dan ditarik dengan seutas tali yang dihubungkan dengan balok lain dengan massa m2 melalui sebuah katrol. Katrol dianggap tidak memiliki massa dan gesekan. Hitung :
a. Percepatan sistem
b. Gaya tarik pada tali


JAWAB 2
a. Percepatan sistem:

a = m2.g
    -----
    m1+m2

b. Gaya tarik pada tali:

T - m2.g = m2.a
T = m2.g + m2.a

T = m2.(g+a)

Tugas3_Fisika Dasar_TI Semester1_Priyanto_43E57006095035

SOAL 1:

Diketahui fungsi x(t) = 5t³, tentukan kecepatan sesaat pada saat t = 2 sekon.

JAWAB 1:

Fungsi kecepatan:

v(t)= 3.5t3-1
   = 15t2

Kecepatan pada t = 2 second.

v(2)= 15(2)2
    = 60 m/s

Jadi, kecepatan sesaat pada saat t = 2 sekon adalah 60 m/s

SOAL 2:

Persamaan gerak suatu partikel dinyatakan oleh fungsi x = (1/10)t² dimana x dalam m dan t dalam s.

a. Hitung kecepatan rata-rata dalam selang t = 3 s sampai t = 4 s

b. Hitung kecepatan sesaat pada t = 5 s

c. Hitung percepatan rata-rata dalam selang t = 3 s sampai t = 4 s

d. Hitung percepatan sesaat pada t = 5 s

JAWAB 2:

a. Kecepatan rata-rata dari t = 3 s sampai t = 4 s :

x = (1/10)t2
V = Δ x
    Δ t
  = (1/10)(4)2 - (1/10)(3)2
             (4-3)
  = 1,6 - 0,9  
       1  
  = 0,7 m/s
Jadi, kecepatan rata-rata dari t = 3 s sampai t = 4 s adalah 0,7 m/s

b. Kecepatan sesaat pada t=5:

v(t) = 2(1/10)t2-1
     = (1/5)t  
v(5) = (1/5).5
     = 1 m/s  

Jadi, kecepatan sesaat pada t=5 adalah 1 m/s.

c. Percepatan rata-rata dari t = 3 s sampai t = 4 s.

V = Δ v    
   Δ t  
  = (1/5).4 - (1/5).3         
         (4-3)  
  = 0,8 - 0,6
       1
  = 0,2 m/s2  

Jadi, percepatan rata-rata dari t = 3 s sampai t = 4 s adalah 0,2 m/s²

d. Percepatan sesaat pada t=5:

a(t) = 1/5t1-1  
     = 1/5  
a(5) = 1/5 m/s2

Jadi, percepatan sesaat pada t=5 adalah 1/5 m/s²

SOAL 3

Posisi sebuah bola yang dipukul vertikal ke atas dinyatakan oleh persamaan y = 7t-5t² dengan y dalam m dan t dalam s. Tentukan :

a. Kelajuan awal bola

b. Kecepatan pada saat t = 0,5 s

c. Ketinggian maksimum yang dicapai bola

JAWAB 3

a. Kelajuan awal bola:

v(t) = 1.7.t1-1 – 2.5.t2-1
     = 7 – 10t
v(0) = 7 – 10(0)
     = 7 – 0
     = 7 m/s

Jadi kelajuan awal bola adalah 7 m/s

b. Kecepatan pada saat t = 0,5 s

v(t)   = 7 – 10t
v(0,5) = 7 – 10(0,5)
       = 7 – 5
       = 2 m/s

Jadi, kecepatan pada t=0,5 m adalah 2 m/s.

c. Ketinggian maksimum bola:

Dari persamaan y = 7t-5t2 diketahui :
Vo = 7

V2 = Vo2 – 2gh
0 = 72 – 2.10.h
0 = 49 – 20h
20h = 49
h = 49/20
  = 2,45 meter

Jadi, ketinggian maksimum adalah 2,45 meter.

SOAL 4

Sebuah batu bata jatuh bebas dari atap sebuah gedung tinggi. Setelah 3 s batu menyentuh tanah. Tentukan :

a. Berapa kecepatannya pada saat menyentuh tanah?

b. Berapa tinggi gedung itu?

JAWAB 4

a. Kecepatan saat menyentuh tanah:

V = Vo – gt
  = 0 – 10.3
  = - 30 m/s

Jadi, kecepatan batu bata saat menyentuh tanah adalah 30 m/s.

b. Tinggi gedung:

h = -Vo.t – ½ gt2
  = -0 – ½.10.(3)2
  = - 45 meter

Jadi, tinggi gedung adalah 45 meter.

SOAL 5

Seorang anak melempar batu ke dalam sumur dengan kecepatan awal 3 m/s. anak itu mendengar bunyi batu mengenai dasar sumur setelah 2 sekon. Tentukan :

a. Kecepatan batu saat mengenai dasar sumur

b. Kedalaman sumur (g=9,8 m/s2)?

JAWAB 5

a. Kecepatan batu saat mengenai dasar sumur:

V = -Vo – gt
  = -3 – 10.2
  = -3 - 20
  = -23 m/s

Jadi, kecepatan batu saat mengenai dasar sumur adalah 23 m/s

b. Kedalaman sumur:

h = -Vo.t – ½.gt2 
  = -3.2 – ½.9,8.(2)2
  = -6 – 19,6
  = -25,6 meter

Jadi, kedalaman sumur adalah 25,6 meter.

SOAL 6

Sebuah batu dilempar vertikal ke atas dengan kelajuan 20 m/s. Ambil g = 10 m/s2. Tentukan :

a. Tinggi maksimum yang dicapai batu

b. Lama batu di udara

c. Selang waktu batu mencapai ketinggian 15 m di atas tempat pelemparan

JAWAB 6:

a. Tinggi maksimum:

V2 = Vo2 – 2.g.hmaks
02 = 202 – 2.10.hmaks
0 = 400 – 20hmaks
20hmaks = 400
hmaks   = 400
        20
hmaks   = 20 meter 

Jadi, tinggi maksimum yang dicapai batu adalah 20 meter.

b. Lama batu di udara:

V = Vo – g.tnaik
0 = 20 – 10.tnaik
0 = 20 – 10.tnaik
10.tnaik = 20
tnaik = 2
  
hmaks = Vo.tturun – ½.g.(tturun)2
20 = 0 – ½.10.(tturun)2  
20 = - 5(tturun)2
(tturun)2 = 20/5 = 4
tturun = √4
tturun = 2
  
tnaik + tturun = 2 + 2 = 4 detik.

Jadi, lama batu di udara adalah 4 detik.

c. Selang waktu batu mencapai ketinggian 15 m di atas tempat pelemparan

y  = Vo.t – ½.g.t2
15 = 20.t – ½.10.t 
15 = 20t – 5t2
 
5t2 – 20t + 15 = 0
t = -b + √b2 – 4ac
    --------------         
         2a  
  = -(-20) + √(-20)2 – 4.5.15
    -------------------------
               2.5
  = 20 + √400 – 300
    ---------------
          10
  = 20 + √100
  ---------
      10  
  = 20 + 10
    -------
      10  

t1 = 20 + 10
   -------
       10
   = 30/10  
   = 3
    
t2 = 20 - 10
   -------
        10
   = 10/10  
   = 1

Nilai yang mungkin adalah t2 = 1 detik

Jadi, selang waktu yang dibutuhkan batu untuk mencapai ketinggian 15 meter adalah 1 detik.