2014 2015 kunci modul kls x sem gasal

KUNCI MODUL FISIKA “KUANTUM”
KELAS X SEMESTER GASAL TP. 2014-2015
BAB 1 : BESARAN DAN SATUAN
Tugas 1
1. a. 2 liter = 2 x 10-3 m3
b. 4 inchi = 10,16 cm
c. 180o =  radian
d. 5 mil = 8,05 km
e. 72 km/jam = 20 m/s
f. 60 mil/jam = 134,17 m/s
2. a. momentum = [MLT-1]
b. power = [ML2T-3]
c. acceleration = [LT-2]
d. force = [MLT-2]
e. density = [ML-3]
3. dimensinya sama, yaitu [ML2T-2]
4. 푆 = 푣표 푡 + 1
2푎푡2
m = (ms-1)s + (ms-2)s2
m = 2m (satuan)
[L] = [L] (dimensi sama)
5. a. Momentum =
푃 = 푚푣2 = [MLT-1]
b. impuls =
푰 = 푭Δ풕 = [MLT-1]
c. Energi Kinetik =
푬푲 = ퟏ
ퟐ 풎풗ퟐ= [ML2T-2]
Tugas 2
1. a. 5 of significant numbers
b. 5 of significant numbers
c. 4 of significant numbers
d. 4 of significant numbers
2. a. 568,6 gram
b. 327,6 kg
c. 1,24 x 103 m2
d. 500 kg
3. a. Kll = 51,5 m ; A = 211 m2
b. V = 0,098 m3
c. A = 32,6 m2 ; Kll = 20,2 m
4. a. 6,0
b. 0,01
c. 1,3
d. 28,2
5. 6,0 x 102 cm
Tugas 3
1. a. 21 inchi = 53,34 cm
b. 0,08 hm2 = 8 x 102 m2
c. 108 km/jam = 30 m/s
d. 50 kkal = 2,1 x 105 joule
e. 6 eV = 9,6 x 10-19 joule
f. 15 hp
2. gaya (N), kecepatan (m/s), percepatan
(m/s2), energi potensial (kgm2s-2), usaha
(kgm2s-2), daya (kgm2s-1)
3. membandingkan sesuatu dengan alat ukur
standar (terkalibrasi)
4. a. 1,200 x 106 cm
b. 2,0 x 10-7 m
c. 2,040 x 10-2 kg
d. 1 x 10-13 m
5. a. 2,00 x 104 + 1,1 x 104 = 3,1 x 104
b. 3,6 x 105
c. 8 x 108
d. 4,0 x 10-8
Tugas 4
1. Hasil = 14,5 + 0,11
= 14,61 mm
2. Hasil = 6,6 + 0,09
= 6,69 cm
3. HP = 4,26 cm
4. Massa gula batu = 1.6 kg
Tugas 5
1. Besarnya kecepatan perahu:
2 + 푣푠
푣푟푒푠 = √푣푝
2
푣푟푒푠 = √0.82 + 0.62
푣푟푒푠 = 1푚푠−1
Arah perahu:
tan 휃 =
푣푝
푣푠
 = 53o thd arus
2. Besar resultan kedua vektor:
2 + 퐹2
퐹푟푒푠 = √퐹1
2
퐹푟푒푠 = √42 + 42
Fres = 2 4 N
Arah vektor:
tan 휃 =
퐹2
퐹1
 = 45o
3. Besarnya resultan vektor:
2 + 퐹2
2 + 2퐹1 퐹2 cos 훼
푭풓풆풔 = ퟒ√ퟑퟕ N
4. a. Sudut apit saat 퐹푟푒푠 = 퐹√3
2 + 퐹2
2 + 2퐹1 퐹2 cos 훼
퐹√3 = √퐹2 + 퐹2 + 2퐹퐹 cos 훼
퐹√3 = √2퐹2 + 2퐹2 cos 훼
Dikuadratkan:
3퐹2 = 2퐹2 + 2퐹2 cos 훼
퐹2 = 2퐹2 cos 훼
cos ∝ =
1
2
∝ = 60표
b. Sudut apit saat Fres = F
2 + 퐹2
2 + 2퐹1 퐹2 cos 훼
퐹 = √퐹2 + 퐹2 + 2퐹퐹 cos 훼
훼 = 120표
5. 푣푥 = 푣표 푐표푠훼
= 40 cos 60표
= 20푚푠−1
푣푦 = 푣표푠푖푛훼
= 40 sin 60표
= 20√3푚푠−1
6. a. Fres = 6 N
b. Fres = 0
Evaluasi BAB 1
Pilihan Ganda
1. B, basic quantity
2. E, dachin balance
3. A, panjang dan waktu
4. C, jumlah zat
5. B, mass
6. B, kgm2s-2
7. A, kgms-2
8. C, 6,5 x 10-4 kg
9. C, 5,5 x 108
10. B, [ML2T-2]
11. C, [ML-2T-2]
12. D, 1 dan 3
13. D, [ML2T-2]
14. E, 1,1 x 103
15. E, 1,6 x 104 cm3
16. B, 4,36 cm
17. B, 4,29 mm
18. B, four
19. C, 1 dan 3
20. E, 3,7 x 102 cm2
21. A, speed
22. C, besaran yang memiliki nilai dan arah
23. B, F1 + F2 + F3 = F4
24. C, 90o
25. C, 15 N
26. E, 120o
27. D, Ax = 5 satuan, Ay = 5√3 satuan
28. E, 18 satuan dan 8√3 satuan
29. A, 25 N
30. D, 3 N
Soal Uraian
1. a. percepatan = [LT-2]
b. massa jenis = [ML-3]
c. volume = [L3]
d. gaya gesekan = [MLT-2]
2. a. 2,8 x 105 km
b. 8,57 x 10-4 kg
c. 1,5 x 106 volt
d. 1,40 x 10-4 m
3. a. 5
b. 4
c. 8
d. 3
4. a. 66,700
b. 1,45 m/s
5. a. HP = 3,59 cm
b. HP = 4,92 mm
6. besarnya resultan vektor:
2 + 퐹2
2
2
퐹푟푒푠 = √32 + √3
Fres = 3 2 N
Arah resultan vektor:
tan 휃 =
퐹2
퐹1
=
1
3
√3
 = 30o
7. a. 퐹푟푒푠 = 퐹1 + 퐹2
퐹푟푒푠 = 30 푁
b. 퐹푟푒푠 = |퐹1 − 퐹2 |
퐹푟푒푠 = 5 푁
2 + 퐹2
8. 퐹푟푒푠 = √퐹1
2 + 2퐹1 퐹2 cos 훼
퐹푟푒푠 = √52 + 32 + 2.5.3 cos 60표
퐹푟푒푠 = 7 N
9.
y
F3
F2 F2y
F1
F2x
x
F (N) Fx = F cos  Fy = F sin 
10 3 10 3 cos270º
= 0
10 3 sin270º
= - 10 3 N
16 16 cos 60º
= - 8 N
16 sin 60º
= 8 3 N
8 8 cos 0º = 8 N 8 sin 0º = 0
 Fx = 0 N
 Fy = 2 3
Kunci modul fisika kelas X Sem Gasal TP. 2014-2015 1

2 + Σ퐹푦
퐹푟푒푠 = √Σ퐹푥
퐹푟푒푠 = 2√3 N
10. a. F = 10 N ;  = 37o thd arah timur
b. F = 150 N ;  = 53o
c. F = 120√ퟐ N ;  = 45o
BAB 2 : KINEMATIKA GERAK LURUS
Tugas 1
1. a. Jarak, S = S 1 + S 2
= 15 + 20
= 35 km
Perpindahan, r =√152 + 202
b. Kelajuan rata-rata,
=
15+20
10+20
|푣̅| = 70 km/jam
Kecepatan rata-rata,
푣̅ =
Δ푟 = √152 + 202 = √625 = 25 km
Δ푡 = 10 + 20menit = 0,5 jam
Jadi:
푣̅ =
= 50 km/jam
2. Distance, S = 3. Keliling( 3.ퟐ흅풓 )
= 1.884 m
Displacement,  r = 0
3. Average acceleration,
풗ퟐ −풗ퟏ
풕ퟐ−풕ퟏ
4. a. dari t = 2 sekon
b. saat t = 5 sekon
c. dari t = 3 s.d t = 5 s, 푣̅ = -1,5 m/s
=
25−5
10
20−8
= 3 ms-2
b. Jarak tempuh S = luas grafik
v 
v
|푣̅| =
풂̅ =
Δ풗
Δ풕
풂̅ = 2 m/s2
5. 푎̅ =
푣푡−푣표
Δ푡
푎̅ = 2 ms-2
6. a. 푎 =


푆
푡
Δ푟
Δ푡
25
0 ,5
=
4
a t o
t
v
t



= 25 km
35
30
km/menit
20
10
= Luas trapezium
= 56 meter
2 2 /
2
=
30 
10


=
a 
10
m s
v
t


푆퐴 = 푣퐴 푡 = 10 .20 = 200 m
Saat B menyusul A, berlaku:
푆퐴 + 푆퐴′
200 + 10. 푡 = 20푡
푡 = 20 detik
Jadi B menyusul A setelah bergerak selama
20 detik, A sudah bergerak 40 detik.
Jarak tempuh kedua benda saat B
menyusul A adalah:
푆 = 푣퐴 푡퐴 atau 푆 = 푣퐵 푡퐵
푆 = 푣퐴 푡퐴 = 10 .40 = 400 meter
4. 푆 = 푙푢푎푠푎푛 푔푟푎푓푖푘
5. a. Velocity, v = 10 m/s
2
= 푆퐵
푆 = 퐿1 + 퐿2 + 퐿3
푆 = 195 meter
1 att v S o  
2
2
S  10.10  1 210
2
m S 200 
7.
8. Average speed,
|풗̅| =
푺
풕
=
ퟔퟎퟎ
ퟐퟓ
= ퟐퟒ m/s
Tugas 2
1. Kecepatan truck:
푣 =
푠
푡
푣 =
240
12
= 20 m/s
Jarak tempuh:
푆 = 푣 . 푡
푆 = 20 .20 = 400 meter
2. a. 푣 =
푠
푡
푣 =
40
20
= 2 m/s
b. v = 2 m/s
c. 푠 = 푣 . 푡 = 2 .50 = 100 m
3. Saat B mulai bergerak, jarak tempuh A:
b.
6. a. 푎 =
푣푡−푣푝
푡
푎 =
0−20
10
= −2푚푠−1
b. 푆 = 푣표 푡 − 1
2
푎푡2
푆 = 20.10 − 1
22102 = 100 m
7. a. 푎 =
푣푡−푣푝
푡
푎 =
5−20
10
= −1.5 푚푠−1
b. 푎 =
푣푡−푣푝
푡
푎 =
0 −20
10
= −2푚푠−1
8. Dilihat dari grafik sudah dapat dijawab jika
y = 48 meter
9. a. 푆 = 푣표 푡 + 푎 2 1
푡2
640 = 8.40 + 푎 2 1
402
푎 = 0.4 ms-2
b. 푣푡 = 푣표 + 푎푡
푣푡 = 8 + 0.4. 40
푣푡 = 24 푚푠−1
10. a. 푣푡 = 푣표 − 푎푡
0 = 15 − 5푡
푡 = 3 s
11. Untuk mennyelesaikan bisa dibuat grafiknya
terlebih dahulu .
v
(m/s)
30
0 10 25 31
푆 = 푙푢푎푠푎푛 푔푟푎푓푖푘
푆 = 퐿1 + 퐿2 + 퐿3
푆 = 690 m
12. a. Kapan :
푆푏푢푠 = 푎푡2
2 1
=
1
2
t (s)
.1.22 = 2 m
′ =푆푎푛푎푘
Sbus + 푆푏푢푠
2 + 푎푡2
2 1
= 푣. 푡
2 + . 1. 푡2
2 1
= 4.5. 푡
푡 = .05 det 푑푎푛 8.5 det
b. Dimana
푆 = 푣푎푛푎푘. 푡 = 4.5. (0.5) = 2.25 m
Tugas 3
1.
ℎ푏푢푚푖
ℎ푝푙푎푛푒푡
=
푣표2
2푔푏푢푚푖
푣표2
2푔푝푙푎푛푒푡
ℎ푝푙푎푛푒푡 = 100푚
2. ℎ =
1
2
푔푡2 =
1
2
10. 1.52 = 11.5 푚
3. a. Besar kecepatan awal :
푣푡 = 푣표 − 푔푡
0 = 푣표 − 10.5
푣푡 = 50푚푠−1
b. Tinggi max
ℎ =
푣표2
29
= 125 m
4. a. Kecepatannya:
푣푡 = 푣표 + 푔푡
푣푡 = 0 + 9.8 .2 = 19.6 m/s
b. ℎ =
1
2
푔푡2 =
1
2
. 9.8. 22 =79.6m
5. a. Besar kecepatan awal :
푣푡 = 푣표 − 푔푡
0 = 푣표 − 10.3
푣푡 = 30 m/s
b. Tinggi max
ℎ =
푣표2
29
= 45 m
6. a. 풉 = 풗풐 풕 −
ퟏ
ퟐ
품풕ퟐ
풉 = ퟑퟎ. ퟐ −
ퟏ
ퟐ
ퟏퟎ. ퟐퟐ
풉 = ퟒퟎ m
b. 풗풕 = 10 m/s
c. 풕 = 3 detik
7. besar kecepatan saat menyentuh tanah :
푣 = √2푣ℎ = √2.10.20 = 20푣푣 −1
8. Waktu untuk mencapati titik tertinggi = 2
sekon
Besar kecepatan awal :
푣푡 = 푣표 − 푔푡푣푣
Saat di titik puncak, vt = 0
0 = 푣표 − 9.8.2
푣표 = 19.6 푚푠−1
9. a. 풕 = √
ퟐ풉
품
= √
ퟐ.ퟓ
ퟏퟎ
= ퟏ 풔
b. 풗 = √ퟐ품풉 = √ퟐ. ퟏퟎ. ퟓ
풗 = ퟏퟎ풎풔−ퟏ
10. 푡퐴 = 푡퐵
푑푎푛
ℎ퐴 = ℎ, 푑푎푛 ℎ퐵 = 100 − ℎ
ℎ퐴 =
1
2
2
푔푡퐴
ℎ퐵 = 푣표푡 −
1
2
2
푔 푡퐵
푡 = 2 푠푒푘표푛 푑푎푛 ℎ = 80 푚
Evaluasi BAB 2
Pilihan Ganda
1. C, 40 km ke utara
2. B, 1.800 m dan 0
3. C, 2,5 km
4. D, 50 km/jam
5. D, 2 m/s2
6. D, 20 km/jam
7. E, 3,2 m/s2
8. A, 2
9. B, tidak mempelajari penyebab gerak
10. B, 2 m/s2
11. E, 10 sekon
12. A, 4 m/s
13. E, lurus dipercepat
14. B, 40 s

15. A, lurus dengan kecepatan tetap 20 m/s,
kemudian diperlambat sebesar 10 m/s2
16. A, 0 – t1
17. D, 1600 m
18. B, 4 m/s2
19. B, 1 m/s2 dan 600 m
20. C
21. B, 2,0 m/s2
22. E, mobil berhenti setelah menabrak anak
23. C, percepatan benda tetap
24. E, 5 sekon
25. A, 1, 2, dan 3
26. B, 20√2 m/s
27. C, sama besar dengan kecepatan benda 2
28. B, 2 sekon
푣2
29. E,
표
3푔
30. B, 45 m
31. D, sedang bergerak turun
32. B, 20 m/s
33. E, 300 m
34. E, 10 m/s
35. A, 1 : 2
Soal Uraian
1. 푺푨 = 푺푩
푺풐푨 + 풗푨 풕 = 푺풐푩 + 풗푩 풕
ퟎ + ퟏퟎ풕 = ퟏퟐퟎퟎ + (−ퟓ풕)
ퟏퟎ풕 = ퟏퟐퟎퟎ − ퟓ풕
ퟏퟓ풕 = ퟏퟐퟎퟎ
풕 = ퟖퟎ 풔
푺푨 = 풗푨 . 풕 = ퟏퟎ. ퟖퟎ = ퟖퟎퟎ m, dan
풔푩 = ퟏퟐퟎퟎ − ퟖퟎퟎ = ퟒퟎퟎ풎
2. SA = SD
SoA + vAt = SoD + vD t
120 − 6(t + 5 ) = 0 + 4t
120 − 30 − 6t = 4t
10t = 90
t = 9 s
SD = vD . t = 4.9 = 36 m dan
sA = 120 − 36 = 114 m
3. a. 푎̅ =
Δ푣
Δ푡
=
25−5
10
= 2 ms-2
b. 푆 = 푣표 푡 + 푎 2 1
푡2
푆 = 5.10 + 2. 2 1
102
푆 = 150 m
4. a. Waktu yang dibutuhkan untuk berhenti
푣푡 = 푣표 − 푎푡
0 = 100 − 5 푡
푡 = 20 푑푒푡푖푘
b. dimana pesawat berhenti.
푣푡
2 = 푣표
2 − 2푎푆
0=1002 − 2.5. 푆
푆 = 1000푚( keluar landasan )
5. a. 푆 = 푙푢푎푠푎푛 푔푟푎푓푖푘
푆 = 퐿1 + 퐿2 + 퐿3
푆 = 1050 푚
b. dari t = 15 detik sampai t = 35 detik
6. 푆1 = 푣표 푡 + 푎 2 1
푡2
푆1 = 0 + 2. 2 1
202
푆1 = 400 m
푣 = 푣표 + 푎푡 = 0 + 2.20 = 40 m/s
푆2 = 푣. 푡 = 40.10 = 400 m
푣2 = 푣2 표
− 2푎푆3
0 = 402 − 2. (2,5). 푆3
푆3 = 320푚
Jadi jarak total
푆푡표푡 = 푆1 + 푆2 + 푆3
푆푡표푡 = 1120m
7. a. 푆 = 푣표 푡 + 푎 2 1
푡2
푎 = 0.5 푚푠2
b. 푣 = 푣표 + 푎푡
푣 = 10푚푠−1
c. 푆 = 푣표 푡 + 푎 2 1
푡2
푆 = 625푚
8. 푺 = 풗풐풕 + 풂 ퟐퟏ
풕ퟐ
ퟓퟎ = ퟎ + .ퟐ. ퟐퟏ
풕ퟐ
풕 = ퟐ√ퟐ s
푺 = 풗풐풕 + 풂 ퟐퟏ
풕ퟐ
푺 = ퟎ + .ퟐ( ퟐퟏ
ퟏퟎퟐ )
푺 = ퟏퟎퟎ 풎
9. Mencari yang ditempuh B selama 5 s
푆퐵1 = 푣표 푡 + 푎 2 1
푡2
푆퐵1 = 0 + 1. ( 2 1
52 )=12.5 m
푣 = 푣표 + 푎푡 = 0 + 1.5 = 5푚푠−1
푆퐴 = 푆퐵1 + 푆퐵2
푣퐴푡 = 12.5 + 푣표 푡 + 푎 2 1
푡2
푡 = 5 s
푆퐴 = 푣퐴 . 푡 = 10.2 = 50
10. a. Besar perlambatan.
푣푡 = 푣표 + 푎푡
0 = 100 + 푎5
푎 = −20 푑푒푡푖푘
b. mobil berhenti berhenti.
푣푡
2 = 푣표
2 − 2푎푆
0 =1002 − 2.20. 푆
푆 = 250푚
11. a. 풉풎풂풙 =
ퟐ
풗풐
ퟐ품
풉풎풂풙 = ퟐퟎ m
b. 풗 = ퟎ
c. 풕 =
ퟐ풗풐
품
풕 = ퟒ풔
12. a. t =
vo
g
푣표 = 40푚푠−1
b. hmax =
vo 2
2g
hmax = 80m
13. a. hmax =
vo 2
2g
hmax = 45m
b. t =
2vo
g
t = 3s
14. a. h = vot +
1
2
gt2
h = 0 +
1
2
10. 1.52
h = 11.25m
b. 풗 = √2gh = √2.10.11.25
v = 15ms −1
15. 풕푨 = 풕푩 dan
풉푨 = 풉, 풅풂풏 풉푩 = ퟒퟎퟓ − 풉
풉푨 =
ퟏ
ퟐ
품풕푨ퟐ
풉푩 = 풗풐 풕 −
ퟏ
ퟐ
품풕푩ퟐ
풉 = ퟑퟎퟑ. ퟕퟓ 풎
BAB 3 : GERAK MELINGKAR
Tugas 1
1. a. 0,5  rad
b. 210o
c. 8
5 putaran
d. 2 putaran
e. 4  rad/s
f. 60 rpm
2. a. f = 20 Hz ; T = 0,05 sekon
b. 휔 = 2휋푓 = 40휋 푟푎푑 /푠
3. Solution :
a. f = 10 Hz and T = 0,1 s
b. 흎 = ퟐ흅풇 = ퟐퟎπ 푟푎푑 /푠
c. 풗 = 흎. 푹 = ퟑ흅 풎/풔
4. a. 푣 = 휔푅
휔 = 0.2 푟푎푑 /푠
b. T = 10 sekon
c. 휃 = 휔푡 = 0.2 .10 = 2 푟푎푑
푆 = 휃푅 = 2. (0.5) = 1 푚
5. a. 휔 = 2휋푓 = 20휋 푟푎푑 /푠
b. 푣 = 휔푅 = 20휋 . 0.5 = 10휋푚/푠
6. 휔 =
푣
푅
=
30
0 .3
= 100 푟푎푑 /푠
7. Solution :
a. f = 2 Hz and T = 0,5 second
b. 흎 = ퟐ흅풇 = ퟒ π 푟푎푑 /푠
c. 풗 = 흎푹 = ퟎ. ퟔ흅 풎/풔
Tugas 2
1. a. 휔표 = 2휋푓 = 2휋 .
15
휋
= 30푟푎푑
휔푡 = 휔표 − 훼푡
훼 = −5 푟푎푑/푠
b. 휃 = 휔표 푡 −
1
2
훼푡2
휃 = 90 푟푎푑
2. a. 휔 =
푣
푅
=
10
0 .4
= 25 푟푎푑 /푠
b. 휔푡 = 휔표 − 훼푡
훼 = 2.5 푟푎푑 /푠
c. 휃 = 휔표 푡 −
1
2
훼푡2
휃 = 125 푟푎푑
3. 3. 푎1 = 휔2 . 푅1 = 2,162 m/s2
푎2 = 휔2 . 푅2 = 3,62 m/s2
2 = 휔표
4. a. 휔푡
2+2훼휃
22 = 12 + 2훼 (.05)
훼 = 3 푟푎푑 /푠2
b. 푎푠 =
푣푟
푅
= 휔2푅 = 0.4 푚/푠2
2 = 0.5m/s 2
2 + at
.풄. 푎푡표푡푎푙 = √as
Tugas 3
1. 휔1 = 휔2
푣1
푣2
=
푅1
푅2
푣2 = 6.4 m/s
휔2 =
푣2
푅2
=
6 .2
8
= 0.8 푟푎푑 /푠 rad/s
2. a. berlawanan arah putaran jarum jam
b. 2 = 15 rpm( sudah jelas )
3. 푣1 = 푣2
푅1
푅2
=
휔2
휔1
휔1 = 16 rad/s

3. Sudah jelas (gunakan w = mg)
N F
w
4. a. 휔1 = 2휋푓 = 2휋 (0.5) = 휋 푟푎푑 /푠
b. 푣1 = 푣2
휔2 =
휔1 푅1
푅2
= 3휋 푟푎푑/푠
c. 휔2 = 휔3
푣3 = 휔3 . 푅 = 3휋. (0.4) = 1.2휋 푚/푠
Evaluasi BAB 3
Pilihan Ganda
1. B, periode
2. C, 1 : 12 : 720
3. E, gaya sentripetal yang konstan
4. E,
휔
2휋
5. A, 5 m/s
6. E, 60
7. A, 2,0 s
8. A, 4
9. D, 2,0 m/s
10. D, 100 rad/s
11. B, I ts angular velocity squared
12. C, 402
13. C, 20 cm
14. D, linear with constant velocity
15. B, 2,5
16. A, 3600 putaran
17. D, kecepatan angulernya
18. E, 1, 2, 3, dan 4
19. B, 2,5 cm
20. D, 40 rad/s
21. D, 0,6 m/s
22. B, lebih besar ketika laba-laba lebih jauh
dari tepi meja
23. E, 30 rad/s
24. E, 3.000 N
25. B, 402 m
26. B, 3,33 Hz dan 0,3 s
27. D, 1,27 x 105 m/s2
28. B, 2,4 putaran per hari
29. B, 0,5
30. C, 25 m/s
Soal Uraian
1. Sudah jelas :
a. 0,175 radian
b. 4,710 radian
c. 0,785 radian
d. 7,850 radian
2. 푆 = 휃. 푅 = 휋
⁄4 (0.06) = 0.0471푚
3. T = 0,12 sekon( sudah jelas )
4. Partikel B
5. 푭 =
풎풗ퟐ
푹
= 풎. 풂 = (ퟎ. ퟓ). ퟐퟓ
푭 = ퟏퟐ. ퟓ 푵
6. 푣 = 휔푅 = 2휋푓푅
= 2휋
51.6
60
(0.305)
= 1.648 푚/푠
7. a. f = 10 Hz ; T = 0,1 s
b. 풗 = 흎푹 = ퟐ흅풇푹
풗 = ퟔ흅 풎/풔
8. a.푎푠 =
푣2
푅
=
62
8
= 4.5 푚/푠2
b. 휔1 = 휔2
푣1
푣2
=
푅1
푅2
푣2 = 3 푚/푠
9. Laju linear partikel ; hukum kelembaman
10. 휔 =
푣
푅
=
1 .3
0 .26
= 5 푟푎푑 /푠
Dan;
푓 =
2.5
휋
퐻푧
11. a. 휔 =
푣
푅
=
10
0 .25
= 40 푟푎푑 /푠
b. 휔1 = 휔2
푣1
푣2
=
푅1
푅2
푣2 = 12 푚/푠
12. a. 푣1 = 푣2
푣1 = 휔1 . 푅1 = 120. (0.1) = 12 m/s
Jadi 푣2 = 12 푚/푠
b. 휔2 =
푣2
푅2
= 37.5 푟푎푑/푠
atau 휔2 = 358.3 푟푝푚
13. a.푣 = 휔푅 = 2휋푓푅 = 2휋 . 1.1
푣 = 2휋 푚/푠
b. 푎푠 =
푣2
푅
=
2휋2
1
= 4휋 2 푚/푠2
14. 푎. 휃 = 휔표푡 −
1
2
훼 푡2
휃 = 4.968 푟푎푑 = 0.79 putaran
b. 휔푡 = 휔표 + 훼푡 = 0 + 0.069.12
휔푡 = 0.828 푟푎푑/푠
c. 푣 = 휔푅 = 0.828. (5.5)
푣 = 4.554 푚/푠
15. a. 휔푡 = 휔표 + 훼푡 = 0 + 훼2
2휋푓 = 2훼
2휋
33 .3
60
= 2훼
훼 = 0.555휋 푟푎푑 /푠2
BAB 4 : DINAMIKA GERAK LURUS
Tugas 1
1. a.
b.
2. a.
b.
a. m = 20 kg
b. m = 25 kg
c. m = 50 kg
4. a.
b.
5.
6.
F cos 훼
F
m1 < m2
T1
F sin ∝
T2
w
N
m2 m1
W1
W2
W2
m1
m2
T1
W1
T2
T2

w
w cos 훼
w sin 훼
N
Tugas 2
1. Kelembaman mobil lebih besar daripada
becak
2. 푻 = 푾 = 풎품 = ퟏퟐ. ퟏퟎ = ퟏퟐퟎ 푵
3. a. terus ber-GLB
b. tidak
4.
F
N
W
F
N F sin 훼

F cos 훼
W
T
w
 
T2 T1
w
53o
37o
T1
T2
w

a. Percepatan sistim :
Σ퐹 = 푚푎
푎 =
=
푚1 +푚2
= 2 m/s2
b. Tegangan tali selama system bergerak
Σ퐹 = 푚1 . 푎
푤1 − 푇 = 푚2 . 푎
푇 = 푤1 − 푚1 . 푎
푇 = 10 − 2 = 8 N
c. Waktu saat m dilantai :
ℎ = 푣표 푡 +
0.49 = 0 +
푡 = 0.7 s
d. Kecepatan saat m1 menyentuh tanah :
푣푡 = 푣표 + 푎푡
푣푡 = 0 + 2. (0.7) = 1.4 m/s
11. The normal force of the female student is
퐰 − 퐍 = 풎. 풂
ퟓퟓퟎ − 퐍 = ퟓퟓ. ퟐ
퐍 = ퟒퟒퟎ 푵
12. a. Tegangan tali di titik 1
푚푣2
푅
푚(휔. 푅)2
푅
푇 = (0.2)(2휋푓)21
푇 = 20 N
b. Tegangan tali pada saat di puncak :
푚푣2
푅
− 푚푔
푚(휔푅)2
푅
푇 = 푚휔2푅 − 푚푔
푇 = (0.2)(2휋푓)2 . 1 − (0.2). 10
푇 = 18 N
c. Frekuensi minimum :
푚푣2
푅
− 푚푔
푚(휔.푅 )2
푅
푚푔 = 푚휔2푅
휔2 =
=
2휋푓 = √10
푓 =
퐻푧 .
N
푤1
푎푡2
. 2. 푡2
− 푚푔
− 푚푔
w
Pada sumbu x, berlaku:
Fx = 0
T2 cos 37o – T1 cos 53o = 0
T2 cos 37o = T1 cos53o……......(1)
Pada sumbu y, berlaku:
Fy = 0
T2 sin 37o + T1 sin 53o – w = 0
T2 sin 37o + T1 sin 53o = w …...(2).
푤 = 푚푔 = 40.10 = 400 N
Pers (1) dan (2) digabung dan didapatkan:
푇1 = 24 푁 푑푎푛 푇2 = 32 N
5. N = F cos 37o = 32 newton
6.
푇2
T2
T2
sin 127표 =
90o
w = 60 N
푊
T1
37o
w = 60 N
143o
127o
T1
sin 143표 → 푇2 = 80 N
푇1
sin 90표 =
푤
sin 143 표 → 푇1 = 100 N
7.
mg sin 30o
T
mg cos 30o
30o
N
w
Sistem setimbang jika :
푚푔 sin 30표 = 푊
푚. 10.
1
2
= 80
푚 = 16 kg
Tugas 3
1. 푁 = 푊 − 푚푎 = 푚푔 − 푚푎
푁 = 600 − 120 = 480 N
2.
푎1
푎2
=
퐹1
퐹 2
푎2 = 4퐹
3. a. 푁 = 푚푔 = 10.10 = 100푁
Σ퐹 = 푚푎
푎 =
Σ퐹
푚
=
20
10
= 2푚/푠2
b. 푁 = 푚푔 + 퐹 sin 53표
= 10.10 + 20 sin 53표
푁 = 116 푁
푎 =
Σ퐹
푚
=
퐹 cos 53표
10
푎 = 1.2 m/s2
4. a. Σ퐹 = 푚푎
푎 =
Σ퐹
푚
=
퐹
푚1 +푚2+푚3
푎 =
20
10
= 2 m/s2
b. 푇1 = 푚1 . 푎 = 2.2 = 4 N
퐹 − 푇2 = 푚3 . 푎
푇2 = 퐹 − 푚3 . 푎 = 20 − 5.2
푇2 = 10 푁
2 = 푣표
5. 푣푡
2 + 2푎푆
02 = 202 + 2. 푎. 100
푎 =
400
200
= 2 m/s2
Jadi:
퐹 = 푚. 푎 = 4000.2 = 8000 N
6. 푎. 푁 = 푤푐표푠 37표 = 0,8 푤
b. Σ퐹 = 푚2 . 푎
푎 =
Σ퐹
푚
=
푤.sin 37표
푚
2 = 푣표
c. 푣푡
2 + 2푎푆
푣푡
2 = 02 + 2푎3
7. Σ퐹 = 푚푎
푎 =
Σ퐹
푚
=
푤2 − 푤1
푚1 + 푚2
푎 =
40
8
= 5 m/s2
Dan
Σ퐹 = 푚2 . 푎
푤2 − 푇 = 푚2 . 푎
푇 = 푤2 − 푚2 . 푎
푇 = 60 − 30 = 30 N
8. a. Lift diam
Σ퐹 = 0
N − w = 0
N = 500 N
b. Lift ke atas
N − w = 푚. 푎
N = 푚. 푎 + 푤
N = 50. (0.2) + 500 = 510 N
c. Lift Ke Bawah.
w − N = 푚. 푎
500 − 480 = 50. 푎
a = 0.4 m/s2
9. a. Tegangan tali lebih besar jika lift
bergerak keatas
b. Lift bergerak kea atas
T − w = 푚. 푎
T = 푚. 푎 + 푤
T = 400.2 + 4000 = 4800 N
c. Lift bergerak ke bawah
w − T = 푚. 푎
4000 − T = 400 .2
T = 3200 N
10.
Σ퐹
푚
푎 =
10
5
1
2
1
2
푇 =
푇 =
푇 =
푇 =
푇 =
0 =
푔
푅
10
1
√10
2휋
Tugas 4 :
1.
Karena bekerja pada satu benda yang
sama
2. gaya grafitasi kita thd bumi.
3.
49 cm
T
T
m1
m2
N
T
T
W1
W2
T1
w
T1
T2
W
T

Pasangan gaya aksi reaksi adalah :
T ′dan T1
4.
F
N’
N
w
Gaya pasangan aksi reaksi N’ dan N
5.
m1
m2
N1
N’
W2
N1,2
Yang merupakan pasangan aksi reaksi
adalah : N1 dan N’
Sedangkan persamaannya :
푁1 = 푤1
푁1,2 = 푤1 + 푤2
Tugas 5:
1. Gaya minimum utk menggerakkan balok =
gaya gesek statis maksimum
Fmin = fsmax
Fmin = μs . N → N = w = mg
Fmin = 0,4 . 50 = 20 N
2. Pada saat bergerak, berlaku:
Σ퐹 = 푚푎
F cos 37o − fk = ma
100(0,8) − 0,25(140) = 20 푎
80 − 35 = 20 푎
푎 =
45
20
= 2,25 m/s2
3. Karena benda sudah bergerak, maka
gaya geseknya = gaya gesek kinetik.
Fgesek = fk
Fgesek = 흁풌.푵 = ퟎ, ퟏ . ퟒퟎ = ퟒ N
4. Utk menahan balok,
F = 푤 sin 휃
F = 푚푔 sin 37표 = 12 (10) 0,6 = 72 N
5.
w sin 37o
37o
w cos 37o
N
f k
Percepatan yg dialami benda:
Σ퐹 = 푚푎
−푤 푠푖푛 37표 − 푓푘 = 푚푎
−푚푔 (0,6) − 휇푘푁 = 푚푎 .......(1)
Utk benda yang berada di bidang miring,
푁 = 푤 cos 휃 = 푚푔 cos 37표
Persamaan (1) menjadi:
−0,6 푚푔 − 0,5. (0,8 푚푔) = 푚푎
푎 = −6 – 4 = -10 m/s2
Jarak total sebelum berhenti:
푣2 푡
= 푣2 표
+ 2푎푆
02 = 202 + (2(−10))푆
푆 = 20 meter
Tugas 6:
1. Perhatikan gambar.
T
N = w1
w1
fk
a. Percepatan kedua benda
T
w2
Σ퐹 = 푚푎
푤2 − 푇 + 푇 − 푓푘 = (푚1 + 푚2 )푎
푤2 − 휇푘. 푁 = (5 + 3)푎
30 − 0,2(50) = 8푎
푎 = 2,5 m/s2
b. Gaya tegang tali (T)
Lihat benda 2,
Σ퐹 = 푚푎
푤2 − 푇 = 푚2푎
30 − 푇 = 3(2,5)
푇 = 22,5 N
fsmax
N
wA cos 37o
wA sin 37o
wB
Massa minimum B utk menahan balok A:
Σ퐹 = 0
푤퐵 + 푓푠푚푎푘푠 = 푤퐴 sin 37표
푚퐵푔 = 푚퐴 푔 sin 37표 − 휇푠푁
푚퐵푔 = 푚퐴 푔 sin 37표 − 휇푠푚퐴 푔 cos 37표
푚퐵 = 푚퐴 sin 37표 − 휇푠푚퐴 cos 37표
푚퐵 = 5(0,6) − 0,5(5)0,8
푚퐵 = 1 kg
F
NA
wA
wB
NB
fBA
fB-L
Saat B tepat mulai bergerak, pada benda B
berlaku:
Σ퐹 = 0
퐹 − 푓퐵퐿 − 푓퐵퐴 = 0
퐹 = 푓퐵퐿 + 푓퐵퐴
퐹 = 휇퐵퐿푁퐵 + 휇퐵퐴푁퐴
퐹 = 휇퐵퐿 (푤퐴 + 푤퐵 ) + 휇퐵퐴푤퐴
퐹 = 0,5(10 + 50) + 0,2(10)
퐹 = 30 + 2 = 32 N
Tugas 7:
1. Agar tidak slip:
푣 = √휇푔푅
푅 =
푣2
휇푔
=
102
0,4 (10)
= 25 meter
2. Laju maksimum yang diperkenankan:
푣 = √휇푔푅 = √0,5(10) 45
푣 = √225 = 15 m/s
3. Pada tikungan miring yang licin, berlaku:
푣 = √푔푅 tan 휃
15 = √10푅
3
16
15 = √푅
15
8
, dikuadratkan:
푅 = 120 meter
EVALUASI BAB 4
1. D, kgms-2
2. A, hukum I Newton
3. B, 100√3 N dan 100 N
4. E, 100 N
5. D, 2,0 m/s2
6. E, 200 N
7. C, 16 N
8. E, 25 N
9. A, 2,5
10. B, 15
11. D, 4800 N
12. D, 10,0 m/s2
13. D, T2 dan T3
14. B, 110 N
15. D, 36 N
16. D, its weight decreases
17. A, 5 m/s2
18. C, 2 m/s2 dan 48 N
19. C, 2,5 m/s2
20. E, 13200 N
21. D, 1000 N
22. D, 32 N
23. C, 40 N
24. A, 10 N
25. B,
1
3
√3
26. D, 0,20
27. B, 37o
28. C, 30 N
29. E, 65 N
30. A, 0,2
31. D, 8 m/s2
32. B, 3
33. C, 2 dan 4
34. E, mg
35. C, 5
36. A, 30 N
37. D, 80 N
38. A, 30o
39. C,
푣2
푔푟
40. A, 10√6 m/s
41. C, 54 km/jam
42. A, 0,12 N
43. B, 20 m/s

Soal Uraian BAB 4
1. Nilai F dan w
120o
30o T
150o
90o F
w
Gunakan dalil sinus.
푇
sin 90표 =
퐹
sin 150표
퐹 = 100 N
푇
sin 90표 =
푤
sin 120표
푤 = 100√3 N
퐹푠푖푛 37표
N
2kg 37o
w
푁 + 퐹 sin 37표 = 푊
푁 = 8 N
F = 20 N
퐹 cos 37표
3. Nilai gaya normal pada benda B adalah :
푁퐵 = (푚퐴 + 푁퐵 )푔
푁퐵 = (20 + 40) 10 = 600 N
4. Contoh tiga peristiwa Hk I Newton
- benda diam tetap diam
- penumpang dalam bus
- benda diikat tali dan disentak cepat
5. Solution :
a. 풗풕 = 풗풐 + 풂풕
풂 =
풗풕 −풗풐
풕
풂 =
ퟏퟐ −ퟓퟎ
ퟏퟎ
풂 = ퟑ. ퟖ 풎/풔ퟐ
푭 = 풎풂 = ퟓ. (ퟑ, ퟖ) = ퟏퟗ N
b. 푺 = 풗풐풕 + 풂 ퟐퟏ
풕ퟐ
푺 = ퟓퟎ. ퟏퟎ + ퟏ
ퟐ
(ퟑ , ퟖ)ퟏퟎퟐ
푺 = ퟑퟏퟎ m
6. Cari perlambatan:
2 = 푣표
푣푡
2 + 2푎푆
0 = 152 + 2. 푎. 10
푎 = −11,25 푚/푠2
Jadi gaya pengereman:
퐹 = 푚. 푎 = 2500. (−11,25)
퐹 = −28.125 N
7. Solution :
풂 =
풗풕−풗풐
풕
풂 =
ퟎ−ퟑ
ퟔ
= −
ퟏ
ퟐ
m/s2
푭 = 풎. 풂 = ퟐퟎퟎퟎ. (ퟏ
ퟐ
) = ퟏퟎퟎퟎ N
푓푔
Sb y
N
 w sin 
w
w cos 
a. Percepatan sistem :
Σ퐹 = 푚푎
푎 =
Σ퐹
푚
=
푤 sin 30표 −푓푔
푚
푎 =
10 .10 .sin 30표 −40
1 0

= 1 ms-2
b. 푆 = 푣표 푡 + 푎 2 1
푡2
9 = 0 + 1
2
(1)푡2
푡 = 3√2 detik
9. a. Percepatan sistem :
Σ퐹 = 푚푎
푎 =
Σ퐹
푚
=
퐹 cos 60
푚
푎 =
40 .cos 60표
10
= 2 ms-2
c. 푆 = 푣표 푡 + 푎 2 1
푡2
. 푆 = 0 + 1
2
(2) 102
S = 100 m
10. Solution :
a. 휮푭 = 풎풂
풂 =
휮푭
풎
=
푭
풎ퟏ + 풎ퟐ
풂 =
ퟐퟎ
ퟒ+ퟔ
= ퟐ ms-2
b. 휮푭 = 풎풂
ퟐퟎ − 푻 = ퟔ. ퟐ
퐓 = ퟖ N
c. 푵푨 = 풎푨 . 품 = ퟒ. ퟏퟎ = ퟒퟎ N
Sb x
푵푩 = 풎푩 . 품 = ퟔ. ퟏퟎ = ퟔퟎ N
11. a. Percepatan benda
푎 = 5√3 ms-2
b. gaya normal pada benda
N = 30 newton
12. a. Percepatan sistem
풂 = ퟐ ms-2
b. gaya tegang tali (T)
T = 24 newton
13. a. Massa m
푚 = 1,5 kg
b. tegangan tali (T)
T = 12 newton
14. gaya sentripetal
Fs = 31,25 π2 newton
15. Kecepatan linear
v = 4,5 m/s
16. Benda kedua menyusul benda pertama
setelah menempuh jarak S = 1512 meter
17. Berat anak dalam lift yang sedang turun,
w = 750 newton
18. Virtual weight (berat semu) = gaya normal
yang dialami siswa
N = 660 newton
19. Percepatan maksimum mobil derek,
푎 = 2 ms-2
20. Tinggi maksimum yang dicapai benda,
ℎ푡표푡 = ℎ1 + ℎ2 = 10 + 5
ℎ푡표푡 = 15m
21. Percepatan kedua benda,
푎 = 2 ms-2
Tegangan tali (T) selama sistem bergerak,
T = 24 newton
22. Gaya kontak = gaya sentuh = gaya normal
antara kedua benda,
N12 = N21 = 8 newton
23. Percepatan masing-masing:
푎1 = 8 ms-2
푎2 = 4 ms-2
24. Frekuensi putar benda A,
푓 =
1,5
휋
Hz
25. Koefisien gesek statis
휇푠 =
2
11
26. Gaya minimum utk menggerakkan balok,
Fmin = 200 newton
27. a. Percepatan yang dialami ketiga benda,
푎 = 2 ms-2
b. besar tegangan tali,
T1 = 16 N ; T2 = 48 N
28. BENDA BELUM BERGERAK
29. Panjang lintasan setelah 6 detik benda
dilepas,
S = 72 meter
30. Percepatan benda
푎 = 1 ms-2
SOAL LATIHAN UAS GASAL
Pilihan Ganda
1. C, Kecepatan, percepatan, usaha
2. B, M-1L3T-2
3. B, 2,63 mm
4. B, 17,05 mm
5. C, 57 cm2
6. E, 1,496 x 1011 m
7. A, rahang atas jangka sorong
8. A, kecepatan, percepatan, gaya
9. C, 13 m arah tenggara
10. A, 푒̅ = 푎̅ + 푏̅
+ 푐̅ + 푑̅
11. C, 25√3 N dan 25 N
12. E, 120o
13. E, (1) dan (3)
14. E, 140 m dan 20 m
15. E, 20 km/jam
16. B, 4 km/jam
17. A, 2 ms-2
18. A, 30 ms-1
19. C, 75 m
20. B, 20 m/s
21. D, 90 m
22. E
23. D, 5 m
24. E, 60 ms-1
25. A, 10 sekon
26. E, 휔 = 2휋푓
27. D, (4) saja
28. D, 2 π rad.s-1
29. C, 0,5 ms-1
30. D, 320 m.s-2
31. C, 5 cm
32. B, 40 m.s-1
33. B, 3 rad.s-1
34. D, jika resultan gaya yang bekerja pada
benda sama dengan nol, benda yang
diam tetap diam dan benda yang
bergerak lurus beraturan akan tetap
bergerak lurus beraturan
35. B, 125 N
36. D, F dan T2
37. C, 2,0 m.s-2
38. E, 푁 = 푚푔 cos 휃
39. C, 5
40. B, 4 N
41. D, 840 N

42. D, 2 m.s-2
43. A, 40 N
44. D, (4) saja
45. C, gaya gesek pada benda 5 N, benda
diam
46. C, gambar (3)
47. E, 푔 sin 휃
48. D,
푣2
푔푅
49. A, 30o
50. C, 20 m/s
Soal Uraian
51. Resultan gaya total,
Σ퐹푡표푡 = 0
52. Kecepatan benda saat t = 10 sekon,
푣푡 = 20 m/s
53. a. Lamanya pengereman
t = 5 detik
b. Jarak yg ditempuh selama pengereman
S = 50 meter
54. Tinggi maksimum yg dicapai bola
Hmax = 125 meter
55. Tegangan tali:
T1 = 24 N dan T2 = 12√3 N
56. Besar tegangan tali :
T = 100√2 N
57. a. percepatan kedua balok saat dilepas
a = 2 m.s-2
b. besar gaya tegang tali
T = 48 N
58. a. percepatan kedua benda
a = 2,5 m.s-2
b. besar gaya tegang talinya
T = 22,5 N
59. Percepatan kedua balok saat dilepas
a = 4 m.s-2

2014 2015 kunci modul kls x sem gasal

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (16)

Viewers also liked

Viewers also liked (8)

2014 2015 kunci modul kls x sem gasal