Nuh Akbar Fisika 3

Nuh Akbar (10308075) Tugas Fisika Mekanika

Program Terpadu Sarjana Magister Teknik Sipil 2008

Universitas Gunadarma

MOMENTUM DAN IMPULS 23. Sebuah peluru dengan massa 10 gr ditembakkan dengan kecepatan 750 m/s mengenai dan menembus balok yang bermassa 75 kg yang diam diatas bidang datar yang licin. Kecepatan peluru setelah menembus balok adalah 75 m/s. Berapakah kecepatan balok karena tertembus peluru ? Jawab : Dik : ma = 10 gr = 0,01 kg va = 750 m/s mb = 75 kg vb = 0 va’ = 75 m/s Dit :vb’ = …? Jwb : ma.va + mb.vb = ma.va’ + mb.vb’ 0,01 • 750 + 75 • 0 = 0,01 • 75 + 75 • vb’ 7,5 + 0 = 0,75 + 75vb’ 7,5 – 0,75 = 75vb’ 6,75 = 75vb’ 6,75 / 75 =vb’ 0,09 = vb’ Jadi kecepatan balok karena tertembus peluru adalah 0,09 m/s 30. Sepeda motor yan g bermassa 100 kg bergerak dengan kecepatan tetap v dan mempunyai energi kinetik 45.000 joule. Tentukan momentum dan harga v dalam satuan km/jam ! Jawab : Dik : m = 100 kg v = tetap Ek = 45.000 joule Dit : a. p =…? b. v dalam satuan km/jam ? Jwb : a. Ek = ½ mv² p = mv→v = p/m → Ek = ½ m • (p/m)² →Ek = ½ p²/m→ p² =2•Ek•m p² = 2 • 45,000 • 100 p² = 9,000.000 p = √9.000.000 p = 3.000 Kg m/s b. Ek = ½ mv² → v² = 2• Ek / m v² = 2 • 45.000 /100

= 900 v =√900 =30 m/s = 108 km/jam USAHA DAN ENERGI 27.Sebuah speda motor dan penumpangnya menpunyai massa 200 kg, bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Kemudian diber gaya 15 N, gaya tersebut dihilangkan setelah motor menempuh jarak 10 m. Tentukanlah pertambahan energi kinetik akibat aksi gaya tersebut ? Jawab : Dik : m = 200 kg v0= 20 m/s F = 15 N s = 10 m Dit : pertambahan energi kineik akibat aksi gaya (ΔEk)? Jwb : Ek1 = ½ mv0² Ek1 = ½ 200•(20)² = 40.000 joule a = F/m =15 / 200 = 0,075 m/s² vt² = v0² + 2as = (20)² + 2•0,075•10 = 400 + 1.5 = 401,5 vt= √401,5 m/s Ek2 = ½ mvt² = ½ •200•(√401,5)² = 40.150 joule ∆ Ek = Ek2 ─ Ek1 = 40.150 – 40.000 =150 joule Jadi pertambahan energi kinetik akibat gaya tersebut adalah sebesar 150 joule HUKUM NEWTON TENTANG GERAK 14. Suatu inti atom terdiri dari beberapa neutron dan proton. Anggap ada sebuah neutron yang bergerak dengan kecepatan 1,5 x 107 m/s.. Neutron ini mendekati sebuah inti atom. Begitu ia dekat sekali dengan inti atom, ia memperoleh gaya yang menolaknya. Neutron ini kemudian berhenti setelah menempuh jarak 8,9 x 10-15 m. Hitung berapa gaya yang dirasakan oleh neutron ini. Gaya ini dinamakan gaya kuat. Coba

bandingkan dengan gaya gravitasi (berat) neutron ini! Massa neutron 1,67 x 10-27 kg Jawab : Dik : v0= 1,5 x 107 m/s s = 8,9 x 10-15 m m = 1,67 x 10-27 kg vt = 0 g = 10 m/s Dit : F’ = ..? Jwb : vt² = v0² - 2as 0 = (1,5 x 107) ² - 2•a•8,9 x 10-15 = 2,25 x 1014 - 1,78 x 10-14•a a = -2,25 x 1014 / - 1,78 x 10-14 a = 1,26 x 1028 m/s² F = m•a = 1,67 x 10 -27 • 1,26 x 1028 = 2,1042 x 101 = 21,04 N F – F’ = m • g 21,04 − F’ = 1,67 x 10-27• 10 21,04 – F’ = 1,67 x 10-26 −F’ = 1,67 x 10-26 - 21,04 F’ = −(1,67 x 10-26 - 21,04) N -

GERAK DALAM BIDANG DATAR 33. Sebuah mobil yang bermassa 1.500 kg, bergerak menaiki suatu bukit yang mempunyai jari-jari kelengkungan 30 m. Tentukan kecepatan maksimum di puncak bukit supaya mobil tidak lepas dari bukit. Jawab : Dik : m = 1.500 Kg h = 30 m g = 10 m/s² Dit : v maks =…? Jwb : Ep = Ek mgh = ½ mv² v² = 2 mgh / m = 2gh = 2•10•30 = 600 v maks = √600 = 10√6 m/s