2. Medan gravitasi tak
konservatif
Pengertian Gaya Jenis-jenis Medan
non konsevatif Gravitasi Non Konservatif
Kesimpulan
Soal soal Pembahasan Soal
3. Pengertian Medan Gravitasi
Pengertian NonKonservatif
Medan Gravitasi non konservatif adalah
Jenis-jenis
gaya yang dilakukannya pada sebuah benda
bergantung pada lintasan yang dilalui oleh
Soal-soal benda antara titik akhir dan titik awal atau Gaya
yang dapat tidak menerima kembali usaha yang
Pembahasan Soal telah dilakukan dan usaha yang dilakukan sebuah
partikel untuk memindahkannya dari suatu
tempat ke tempat lain tergantung pada
Kesimpulan
lintasannya.
4. Medan Gravitasi non konservatif selain
friksi meliputi gaya kontak yang lain,
Pengertian tegangan, tekanan, dan seretan (drag).
Akan tetapi, untuk sembarang
Jenis-jenis deskripsi detail yang cukup, seluruh
gaya ini adalah hasil gaya konservatif
Soal-soal karena tiap-tiap gaya makroskopis ini
adalah hasil netto gradien potensial
Pembahasan Soal mikroskopis. Hubungan antara gaya
non konservatif makroskopis dan gaya
Kesimpulan konservatif mikroskopis dideskripsikan
oleh perlakuan detail dengan
mekanika statistik.
5. Dalam sistem tertutup
Pengertian makroskopis, gaya non konservatif
beraksi untuk mengubah energi
Jenis-jenis
internal sistem dan seringkali
dikaitkan dengan transfer panas.
Soal-soal
Menurut Hukum Kedua
Pembahasan Soal
Termodinamika, gaya non
konservatif hasil yang diperlukan
Kesimpulan
dalam transformasi energi dalam
sistem tertutup dari kondisi terurut
menuju kondisi lebih acak
sebagaimana entropi meningkat.
6. Gaya Gravitasi Non
Konservatif Angkatan Gaya
Pengertian
Pekerjaan yang dilakukan oleh gaya
Jenis-jenis didefinisikan sebagai dot product
gaya dan vektor perpindahan .
Soal-soal - Untuk Angkatan konstan
W = F. S
dimana F adalah vektor gaya dan s
Pembahasan Soal
adalah perpindahan vektor
- Untuk variabel Angkatan
Kesimpulan
dW = F. ds
atau W = ∫ F. ds
Ini adalah kuantitas skalar
7. Jenis Medan Gravitasi Non
konservatif adalah :
Pengertian
Jenis-jenis
Gaya gesek
Soal-soal
Pembahasan Soal Gaya magnet
Kesimpulan
8. Gaya Gesek
Pengertian Gaya Gesek adalah salah satu contoh gaya
disipatif,yaitu gaya yang melakukan usaha negatif
pada benda dan cenderung mengurangi tenaga
mekanis total sistem.Gaya gesek dapat
Jenis-jenis mentransformasikan energy kinetik benda menjadi
energi yang berkaitan dengan temperature dan
bergantung pada lintasan .Akibat adanya gesekan
Soal-soal tenaga mekanis yang hilang akan beralih ragam
menjadi tenaga internal yang menimbulkan
kenaikan temperatur.
• Bila terdapat gaya yang tak-konservatif, misal oleh
Pembahasan Soal gaya gesek,
Wf + Wc = K
K+ U = Wf
Kesimpulan
E = Wf
• Bila tenaga yang “hilang” dalam gesekan berubah
menjadi tenaga internal, yaitu naiknya temperatur
bahan, Wf = - Uint , maka
E + Uint, = 0
9. Gaya Magnet
Pengertian
• Bila terdapat gaya tak-konservatif lain selain gaya
gasek maka,
Jenis-jenis Wf + Wc + Wnc = K
dimana :
Wc = - U
Soal-soal Wf = - Uint,
Wnc = - (perubahan tenaga bentuk lain)
Pembahasan Soal
maka
K+ U + Uint, + (perubahan tenaga bentuk
lain) = 0
Kesimpulan • Tenaga dapat beralih ragam dari satu bentuk ke
bentuk lain tetapi tidak dapat dimusnahkan atau
diciptakan; tenaga total sistem selalu konstan.
10. Soal-Soal
1. Sebuah bus melaju dengan kecepatan 12 m/s.Karena melewati sebuah
tikungan, sopir mengerem laju mobil sampai 10 m/s.Jika massa mobil
beserta isinya 1500 kg,maka hitunglah usaha yang terjadi
a. 33 kj
b.43 kj
c.24 kj
d.54 kj
e.12 kj
2. Seorang anak meluncur dengan gesekan dengan alat skinya dari atas sebuah
bukit yang kemiringannya . Jika ia meluncur dari ketinggian 10 m,
tentukan kecepatannya ketika tiba diatas bukit....
a.12 m/s
b.13 m/s
c.14 m/s
d. 15 m/s
e. 16 m/s
11. 3. Sebuah benda dilemparkandari sebuah gedung yang tingginya 15 m.
Kecepatan awal bola ketika dilempar 15 m/s dengan arah diatas garis
horisontal, berapakah kelajuan bola sesaat sebelum menumbuk tanah
(g=10 ).....
a. 11,456 m/s
b. 12,645 m/s
c. 14, 675 m/s
d. 11, 657 m/s
e. 13, 456 m/s
4. Sebuah balok dengan massa 50 kg diatas lantai diangkat sampai
ketinggian 8 m. Jika g = 10 , maka besarnya usaha yang dilakukan
pada balok tersebut adalah.....
a. 3200 J
b. 2400 J
c. 1800 J
d. 4000 J
e. 1200 J
12. 3. Sebuah satelit mengorbit pada ketinggian h dari permukaan bumi yang berjari-jari
R dengan kecepatan v. Bila percepatan gravitasi di bumi g, maka tentukan besar
percepatan gravitasi pada ketinggian h adalah …
a. G M/R²
b. g R² / (R+h)²
c. G M/R
d. G MxR
e. Gr/ (R+h)
4. Sebuah bola dengan massa 40 kg ditarik oleh bola kedua dengan massa 80 kg.Jika
pusat-pusatnya berjarak 30 cm dan gaya yang bekerja sama dengan berat benda
bermassa 0,25 mgram, hitung tetapan gravitasi G yaitu …
a. 2,98.10-11 Nm²/kg² (SI)
b. 3,98.10-11 Nm²/kg² (SI)
c. 6,98.10-11 Nm²/kg² (SI)
d. 7,98.10-11 Nm²/kg² (SI)
e. 1,98.10-11 Nm²/kg² (SI)
13. 5. Benda massanya 50 kg bergerak dengan kecepatan 2 m/s.Besar gaya
perlawanan yang diperlukan agar benda tersebut tepat berhenti 10 m dari titik
awal gaya mulai beraksi adalah …
a.0,8 N
b.5 N
c.10 N
d.20 N
e.30 N
6. Besar usaha untuk menggerakan mobil bermassa 1000 kg darikeadaan
diam hingga mencapai kecepatan 72 km/jam adalah……(gesekan
diabaikan)
a. 1,25 × 1 J
b. 2,50 × J
c. 2,00 × J
d. 6,25 × 1 J
e. 4,00 × 1J
14. 7. Sebuah balok bermassa 3 kg bergerak ke atas pada bidang miringyang sudut
kemiringannya 6, dengan energi kinetic awal 18 J. Jikakoefisien gesekannya 0,3
maka jarak terjauh yang dicapai balok padasaat meluncur pada bidang miring
adalah …
a.0,9 m
b.0,8 m
c.0,6 m
d.0,4 m
e.0,2m
8.Benda massanya 1 kg ditarik mendatar pada bidang licin dari titik Adengan
kecepatan 0,5 m/s, setelah 5 detik sampai di titik B yangberada 100 m dari A
dengan kecepatan 2 m/s. Usaha benda tersebutsebesar ….
a.3 J
b.20 J
c.30 J
d.333,3 J
e.750 J
15. 9. Sebuah peluru (massa =20 gram) ditembakkan dengan sudut elevasi dan
kecepatan 40 m/s. Jika gesekan dengan udara diabaikan,
makaenergipotensial peluru pada titik tertinggi adalah ….
a.2 Joule
b.4 Joule
c.5 Joule
d.6 Joule
e.8 Joule
10.Benda bermassa 2 kg terletak di tanah, ditarik vertikal ke atas
dengangaya 25 N selama 2 detik, lalu dilepaskan. Jika g = 10 m,
energikinetik benda pada saat sampai di tanah adalah….
a.150 Joule
b.125 Joule
c.100 Joule
d.50 Joule
e.25 Joule
16. 1.Medan gravitasi berdasarkan lintasannya adalah …
a. Konservatif
b. Non konservatif
c. Mekanika
d. Statistik
e. Universal
2. a. gaya magnet d. gaya pegas
b. gaya gravitasi e. gaya inter nuklir
c. gaya gesek
Gaya di atas yang terdapat pada medan gravitasi non konservatif adalah …
a. a dan b
b. b dan c
c. a dan e
d. d dan e
e. a dan c
17. Pembahasan Soal
1. Jawaban : b. Non konservatif
karena medan gravitasi yang bergantung pada
lintasan adalah medan gaya non konservatif,
sedangkan tidak bergantung lintasan adalah medan
gaya konservatif.
2. Jawaban : e. A dan c
karena gaya magnet dan gaya gesek merupakan
gaya non konservatif, sedangkan gaya gravitasi, gaya
pegas, dan gaya internuklir merupakan gaya
konservatif .
18. 3. Jawaban : b. g R² / (R+h)²
V Percepatan gravitasi pada permukaan bumi : g = G M/R²
Pada ketinggian h dari permukaan bumi : g' = G M / (R+h)² = g R² / (R+h)²
4. Jawaban : c. 6,98.10-11 Nm²/kg² (SI)
G = F. R²
m1 m2
= 900. 9,8. 10-10
4. 3200
= ¼ × 10-6 (30 × 10-2)² × 9,8
40. 80
= 6,98.10-11 Nm²/kg² (SI)
19. 5. Jawaban : c. 10 N
Gunakan hubungan usaha dan energy kinetik, sebagai berikut :
W =∆EK →F . s = ½ m(-)
F.10 = ½ . 50 (– 0)
F = (25 . 4) : 10
F = 10 N
6. Jawaban : c. 2 x J
Usaha = perubahan energi kinetik
Jika v = 72 km/jam = 20 m/s
W =∆EK →W = ½ m
W=½× =2× J
7. Jawaban : c. 0,6 m
∆EK =Σ F s
18 = (m g sin 6+µ m g cos 6) s
18 = 3 (10 × 0,866 + 0,3 × ½) s
s =0,6 m
20. 8. Jawaban : c. 30 J
Dengan menggunakan persamaan :
W=F.s=m.a.s
W=m s
W= 1 x s
= 100 = 30 J
9. Jawaban : b. 4 Joule
Jika saat titik tertinggi berlaku :
yH= h = maka :
EPH= m g h = m g
=½m α
= ½ ( 20× )
21. 10. Jawaban : b. 125 J
Pada saat t = 2 detik, kecepatanbenda :
α== = =2,5 m
Berlaku hukum kekekalan energy mekanik, berikut :
{(EP + EK) saat t=2} = {(EP +EK)saat ditanah}
m g h + ½ m = 0 + (EK saat ditanah)
(2) (10) (5) + ½ (2) (= (EK saat ditanah)
(EK saat ditanah) = 100 + 25=125 J
22. Kesimpulan
Sebuah gaya bersifat tak-konservatif ,apabila usaha
yang dilakukan oleh gaya tersebut pada sebuah
benda yang melakukan gerakan menempuh lintasan
tertentu hingga kembali ke posisi semula tidak sama
dengan nol.Medan gravitasi non konservatif yaitu
gaya yang dapat tidak menerima kembali usaha
yang telah dilakukan dan usaha yang dilakukan
sebuah partikel untuk memindahkannya dari suatu
tempat ke tempat lain tergantung pada lintasannya.
