Tiga kalimat ringkasan dokumen: 1. Dokumen menjelaskan tentang gaya dan percepatan yang diakibatkan oleh gaya pada berbagai benda seperti balok, bola, dan pesawat Atwood. 2. Diberikan soal-soal yang membahas hukum-hukum Newton tentang gaya dan percepatan serta mengajukan pertanyaan untuk menghitung besaran gaya, percepatan, atau tegangan tali. 3. Pembahasan menggunakan hukum

1. Sebuah balok diletakkan di atas bidang datar yang licin. Balik mengalami gaya tarik
F1 = 15 N ke kanan dan F2 ke kiri. Jika benda tetap diam, berapakah besar F2?
Pembahasan :
Karena benda tetap diam, maka berlaku
hukum I Newton
∑F = 0
F1 – F2 = 0
F2 = F1
= 15 N

2. Suatu benda dengan berat 5 kg, diletakkan di atas meja dalam keadaan diam.
Berapa gaya normal yang bekerja pada benda tersebut?
Pembahasan :
Diketahui :
m = 5 kg
g = 10 m/s2
Ditanya :
Gaya normal (N) ….?
Jawab :
N = W = m.g
W = mg = 5 kg × 10 = 50 N
Benda diam, maka berlaku hukum I
Newton, maka
ΣF = 0
Jadi, gaya ke atasnya juga sebesar 50 N.

3. Balok B massanya 2 kg ditarik dengan gaya F yang besarnya 6 Newton.
Tentukan percepatan yang dialami balok.
Pembahasan :
Diketahui F = 6 N dan m = 2 kg
Berdasarkan hukum II Newton
F = m.a
6 = 2a
a =6 / 2
a = 3 m/s2

4. Diketahui benda A dan B mempunyai massa berturut-turut sebesar 3 kg dan
7 kg. Dari kedua benda tersebut ditarik yang arahnya berlawanan. Gaya
yang diberikan pada dua benda itu sebesar 50 N, sehingga benda dapat
bergerak. Tentukan gaya tegang talinya?
Diketahui :
mA = 3 kg
mB = 7 kg
F = 50 N
Gaya ke kanan berarti positif, sedangkan
gaya ke kiri berarti negatif.
ΣF = m.a
Benda A : F – T = mA.a
Benda B : T = mB.a
Maka :
A : 50 – T = 3.a
B : T = 7.a
____________________+
50 = 10.a
a = 5 m/s2
Tegangan tali :
T = mB.a
T = 7 . 5 = 35 N

5. Bila balok B yang massanya 2 kg mengalami percepatan 5 m/s2 ke kanan,
tentukan besar F3.
Pembahasan
Diketahui:
m = 2 kg
a = 5 m/s2
F1 = 10 N
F2 = 40 N
Karena ∑F = m.a
F1 + F2 – F3 = m.a
10 + 40 – F3 = (2 kg)(5m/s2)
50 – 10 = F3
F3= 40 N

6. Balok mengalami gaya tarik F1 = 15 N ke kanan dan gaya F2 ke kiri. Jika benda tetap
diam berapa besar F2?
• Jawaban :
Karena benda tetap diam, sesuai dengan Hukum I
Newton ΣF = 0 F1 – F2 = 0 F2 = F1 = 15 N

7. Balok meluncur ke kanan dengan kecepatan tetap 4 ms-1. Jika F1= 10 N; F2 = 20 N,
berapa besar F3?
• Jawaban :
Sesuai dengan Hukum I Newton, gaya yang bergerak lurus beraturan
(kecepatan tetap) adalah nol.
ΣF = 0
F1 + F3 – F2 = 0
F3 = F2 – F1
F3 = 20 – 10 F3 = 10 N

8. Dua buah benda digantungkan dengan seutas tali pada katrol silinder
yang licin tanpa gesekan seperti pada gambar. Massa m1 dan m2
masing- masing 5 kg dan 3 kg.
Tentukan:
a. Percepatan beban
b. Tegangan tali

9. Benda m1 karena massanya lebih besar turun, sedangkan
benda m2 naik. Gaya tegangan tali di mana-mana sama karena
katrol licin tanpa gesekan.
a. Tinjau benda m1
Σ F = m1 . a
w1 – T = m1 . a
5 . 10 – T = 5 . a
T = 50 – 5a
b. Tinjau benda m2:
Σ F = m2 . a
T – W2 = m2 . A
T – 3.10 = 3 . a
T = 30 + 3a

10. Disubstitusikan harga T sama.
T = T
50 – 5a = 30 + 3a
8 a = 20
a = 2,5 m/s 2
b. Untuk mencari besar T pilihlah salah satu persamaan.
T = 30 + 3a
T = 30 + 3 x 2,5
T = 30 + 7,5
T = 37,5 N

11. Pesawat Atwood seperti pada gambar, terdiri dari katrol silinder yang licin tanpa
gesekan. Jika m1 = 50 kg , m2 = 200kg dan g = 10 m/det2 antara balok m1 dan bidang
datar ada gaya gesek dengan μ = 0,1. massa katrol 10 kg.
hitunglah:
a. percepatan sistem
b. gaya tegang tali
Jawaban :
a. Tinjau m1:
Σ F = m . a
T – f k = m . a
T – μk . N = m1 . a
T – 0,1 . m1 . g = m1 . a
T – 0,1 50 . 10 = 50 . a
T = 50 + 50a
Tinjau m2 (dan substitusikan nilai T):
Σ F = m . a
w2 – T = m2 . a
m2 . g – T = m2 . a
200 . 10 – (50 + 50a) = 200 . a
2000 – 50 – 50a = 200 . a
1950 = 250 . a
a = 7,8 m/s2
T = 50 + 50a
T = 50 + 50 x 7,8
T = 50 + 390
T = 440 N

12. Bidang miring dengan sudut kemiringan = 30º, koefisien gesek 0,2. Ujung bidang
miring dilengkapi katrol tanpa gesekan. Ujung tali diatas bidang miring diberi beban
4 kg. Ujung tali yang tergantung vertikal diberi beban dengan massa 10 kg.
Tentukanlah percepatan dan tegangan tali sistem tersebut!
Tinjau m1 :
Σ F1 = m1 . a
T – f k – w1 sin 30 = m1 . a
T – μk . N – m1 g sin 30 = m1 . a
T – μk . m1 . g . cos 30 – m1 . g sin 30 = m1 . a
T – 0,2 . 4 . 10 . ½ 3 - 4 . 10 . ½ = 4 . a
T – 4 3 - 20 = 4a
T = 26,928 + 4a

13. Tinjau m2 :
Σ F = m2 . a
w2 – T = m2 . a
w2 . g – T = m2 . a
10 .10 – T = 10 .a
T = 100 – 10a
Substitusi:
T = T
26,928 + 4a = 100 – 10a
14 a = 73,072
a = 5,148 m/s2.
Jadi gaya tegangan tali sebesar:
T = 100 – 10 . 5,148 = 48,52 N

14. Bola bermassa M = 1,90 kg digantung dengan seutas tali dalam posisi diam. Kemudian
sebuah peluru bermassa m = 0,10 kg ditembakkan hingga bersarang di dalam bola.
Jika posisi bola mengalami kenaikan sebesar h = 20 cm dan percepatan gravitasi bumi
adalah 10 m/s², maka hitung berapa kelajuan peluru saat mengenai bola!
mb = 1,9 kg
mp = 0,1 kg
h = 0,2 m
g = 10 m/s²
vp =... ?
vp = (mb + mp) / mp · √2gh
vp = (1,9 + 0,1) / 0,1 · √(2 · 10 ·0,2)
vp = 20 · 2
vp = 40 m/s.

15. Berapakah impuls yang bekerja, ketika sebuah bola kaki bermassa 2 kg jatuh bebas dari
ketinggian 10 m di atas tanah. Kemudian benda tersebut terpantul di lantai sehingga
mencapai ketinggian 2,5 m. Jika g = 10 m/s².
Pembahasan :
Diketahui :
m = 2 kg
h = 10 m
h = 2,5 m
g = 10 m/s2
Dit : I =...?
Jawab :
Hitung kecepatan awal jatuh ke bawah
= -√(2gh) = – √(2.10.10) = – 10√2 m/s (tanda
negatif artinya arah ke bawah)
dan kecepatan setelah terpantul ke atas,
v’ = √(2gh’) = √(2.10.2,5) = 5√2 m/s
l = m(v’ – v)
I = 2.(5√2 – (- 10√2))
I = 2.(5√2 + 10√2)
I = 2.(15√2)
I = 30.√2 Kg m/s.

16. Sebuah bola dengan massa 50 gram dilemparkan mendatar dengan kecepatan 6
m/s ke kanan, bola mengenai dinding dan dipantulkan dengan kecepatan 4 m/s ke
kiri. Hitunglah besar impuls yang dikerjakan dinding pada bola!
Diketahui:
m = 50 gr = 0,05 kg
v1 = 6 m/s
Dengan ketentuan arah kanan (+),
dan arah kiri (-), maka:
v2 = -4 m/s
Ditanya: Impuls (I)
Jawab:
I = p2 – p1
I = m (v2 – v1)
I = 0,05 (-4 – 6)
I = 0,05 (-10) = -0,5 Ns (tanda negatif
menunjukan bahwa bola bergerak ke kiri)
Jadi besar impuls yang dikerjakan dinding pada
bola adalah 0,5Ns ke arah kiri.