MENU

CONTOH SOAL FISIKA DAN JAWABAN


Contoh Soal 1.1
Sebuah bola kasti bergerak pada bidang xy. Koordinat x dan bola tersebut dinyatakan oleh persamaan x = 18t dan 4t — 5t2 dengan xdan dalam meter serta dalam sekon. Tuliskan persamaan vektor posisi r dengan menggunakan vektor satuan i dan j.
PENYELESAIAN:
Vektor posisi r dalam ungkapan vektor satuan i dan j dapat dituliskan sebagai
r = xi + yj
karena x = 18t dan y = 4t —5t2, maka
r = (18t)i + (4t — 5t2)j meter


contoh soal 1.2

Posisi partikel sebagai fungsi waktu dinyatakan oleh persamaan vektor posisi r(t) = (at2 + bt)i + (ct + d)j dengan a, b, c, dan adalah konstanta yang memiliki dimensi yang sesuai. Tentukanlah vektor perpindahan partikel tersebut antara t = 1 sekon dan t = 2 sekon serta tentukan pula besar perpindahannya.
PENYELESAIAN:
vektor posisi partikel:
r(t) = (at2 + bt)i + (ct + d)j
Pada saat t = 1 s, vektor posisi partikel adalah
r1 = [a( 1)2 + b(1)]i + [c(1) + d]j
= (a + b)i + (c + d)j
Pada saat t = 2 s, vektor posisi partikel adalah
r2 = [a(2)+ b(2)]i + [c(2) + d]j
= (4a + 2b)i + (2c + d)j
Vektor perpindahan partikel:
∆r = r2 — ri
∆r = [(4a + 2b) — (a + b)]i + [(2c + d) — (c + d)]j
∆r = (3a + b)i + cj
Besar perpindahan partikel:
Ar = √(3a + b)2 + c2 = √9a2 + 6ab + b2 + c2





Contoh soal 1.3
Jarum panjang sebuah jam mempunyai panjang 6 cm. Tentukan vektor kecepatan rata-rata ujung jarum tersebut dalam interval waktu 20 menit dari angka 12 ke angka 4. Nyatakan dalam sistem koordinat, di mana sumbu x ke arah angka 3 dan sumbu y ke arah angka 12.

r1 = 6j cm
r2 = (6 cos 30° i+ 6 sin 30° j) cm
= (3√3 i + 3 j) cm
Vektor perpindahan:
∆r = r2 – r1 = = 3√3 i + (3 – 6) j
= (3 √3 i – 3 j) cm
Kecepatan rata-rata
Vr= ∆= (3√3  i – 3 j) cm
∆t         20 menit
= (0,15 √3 i – 0,15 j) cm/menit


Contoh soal 1.4
Tentukan posisi partikel sebagai fungsi waktu jika persamaan kecepatan partikel adalah sebagai berikut.
  1. v = 4ti + 3j
  2. v = 2t + 6t2
  3. c.           vx 311/2 + 5 3/2 dan vy = sin 5t
Diketahui bahwa pada awal gerakan, partikel berada di pusat koordinat.
PENYELESAIAN:
  1.     a. r = v dt = 4ti +3j)dt = 2t2i+ 3tj
    1. s = v dt =  (2t + 6t) dt = t 2 + 2t3
c.  x = vx dt =  (3t ½ + 5t 3/2)dt = 2t 3/2 + 2t 5/2
y = vy dt =  sin 5t dt = [ -  cos 5t] t0
= – (cos 5t – cos 0)
= – (cos 5t – 1) = – cos 5t +


Contoh soal 1.5
Persamaan kecepatan sebuah partikel adalah v = (vXi+ vyj) m/s dengan v= 2t m/s dan vy = (1+ 3t2) m/s. Pada saat awal, partikel berada di titik pusat koordinat (0,0).
  1. Tentukan percepatan rata-rata dalam selang waktu t = 0 sampai t = 2 sekon.
  2. Nyatakan persamaan umum vektor percepatan sebagai fungsi waktu.
  3. Tentukan posisi partikel pada saat t = 2 sekon.
Tentukan besar dan arah percepatan dan kecepatan pada saat t = 2 sekon.

PENYELESAIAN:
  1. v = [2ti + (1 + 3t2)j] m/s
t1 = 0     V1 = 2(0)i + [1 + 3(0)2]         = 1 j m/s
t2 = 2 s      v2 = 2(2)i + [1 + 3(2)2]j =  (4i + 13j) m/s
∆V = V2 — v1 = 4i + (13 – 1)j = (4i + 12j) m/s
t =t2—t1=2-0=2s
ar = ∆V           4i + 12j = (2i + 6j) m/s 2
t          2
  1. Persamaan umum vektor percepatan sebagai fungsi waktu
a(t) =  =  [2ti + (1 + 3t2)j]
= (2i + 6tj) m/s 2
c. r = v dt =  [2t1 + (1 + 3t2)j] dt
= t2i + (t + t3)j
t = 2 s       r = (2)I + [(2) + (2)3] j = (4i + 10j) m

d. t = 2 s       a = 2i + 6(2)j = (2i + 12j) m/s2
a= |a| =  =  = 12,6 m/s2
tan α =  =  = 6
α = 80,54°
v = 2(2)i + [1+3(2)2]j = (4i + 13j) m/s
v = |v| =  =  = 13,6 m/s
tan α =  =  = 3,25
α = 72,90°

contoh soal 1.6
Meisya berlari sejauh 60 m ke arah selatan, kemudian berbelok ke timur sejauh 25 m, dan akhirnya ke tenggara sejauh 10 m. Hitung besar dan arah perpindahan Meisya.
PENYELESAIAN:
x Komponen x:
s1x = S1 Cos Ѳ 1 = (60 m) [cos (-900)] = 0
S2x = S2 cos Ѳ 2 = (25 m)(cos 0°) = 25 m
S3x = S3 COSѲ 3 =(10 m) [cos (-45°)] = 7,07 m
Sx = S1x + S2x + S3x
= 0 + 25 m + 7,07 m = 32,07 m
sx = s1x + s2x + s3x
= 0 + 25m + 7,07m
= 32,07m
Komponen y
S 1y = s1 sin Ѳ1 = (60m) [cos (-90°)] = -60m
S 2y = s2 sin Ѳ= (25m) (sin 0°) = 0
S3y = s3 sin Ѳ= (10m) [cos (-45°)] = -7,07 m
s= S 1y + S 2y + S 3y
= -60m + 0 + (-7,07m)
= -67,07 m
Besar perpindahan dapat kita hitung dengan rumus phytagoras
S =  =
S = 74,34m
Arah perpindahan dapat kita hitung dengan rumus trigonometri
α = arc tan  = arc tan  = arc tan (-2,09)
α = -64,43°

contoh soal 1.7
Seorang tentara berenang menyeberangi sungai yang lebarnya 500 m dengan kecepatan 3 km/jam tegak lurus terhadap arah arus air. Kecepatan arus air sungai sama dengan 4 km/jam.
(a)     Tentukan resultan kecepatan tentara tersebut.
(b)   Berapa jauh tentara tersebut menyimpang dari tujuan semula?

PFNYELESAIAN:
Resultan kecepatan tentara akibat pengaruh arus sungai dihitung berdasarkan rumus Pythagoras, karena arahnya saling tegak lurus.
v =  =
= 5 km/jam
Menurut rumus geometri untuk perpindahan dan kecepatan, diperoleh:
Arah perpindahan, tan α =
Arah kecepatan, tan α =
Maka,  =
x =  =
x = 666,67m

(Tentara tersebut menyimpang 666,67 m dari titik tepat di depannya di seberang sungai saat is mulai berenang.)


Contoh soal 1.8
Kompas pesawat terbang menunjukkan bahwa pesawat bergerak ke utara dar indikator kelajuan menunjukkan bahwa pesawat sedang bergerak dengan kelajuan 240 km/jam. Jika ada angin berhembus dengan kelajuan 100 km/jam dari barat ke timur, berapakah kecepatan pesawat terbang relatif terhadap Bumi?
PENYELESAIAN:
Kecepatan pesawat relative terhadap arah angin
vpa = 240 km/jam ke utara
kecepatan angin relative terhadap bumi
vab = 100 km/jam ke timur
kecepatan pesawat relative terhadap bumi
vpb = vpa + vab
besar kecepatan
vpb =  =
= 260 °
Arah kecepatan
α= arc tan  = arc tan
= 22,6°
(Arah kecepatan pesawat relatif terhadap Bumi adalah 22,6° search jarum jam dari utara.)


Contoh soal 1.9

Dalam suatu perlombaan, seorang pemanah melepas anak panah dari busurnya dengan kecepatan 30 m/s.
a)         Berapakah jarak jangkauan maksimum?
b)         Tentukan dua sudut elevasi di mana anak panah mencapai target yang jaraknya 70 m.
PENYELESAIAN:
  1. Jarak jangkauan dapat dihitung dengan persamaan (1-35)
R =
Untuk jarak jangkauan maksimum, berarti sin 2α = 1, maka:
Rmaks =  =  = 91,84 m
  1. Kita masih menggunakan persamaan (1-35) untuk mencari dua sudut elevasi yang memberikan jarah jangkauan sama
R =
Sin 2α =  =  = 0,762
2α = arc sin 0,762
2α = 49,66° atau 130,34°
α 1 = 24,83° atau 65,17°


Contoh soal 1.10
Sebuah bola dilempar dengan kelajuan 20 m/s pada sudut elevasi 60°. Bola lepas dari tangan pelempar pada ketinggian 1,8 m. Pada ketinggian berapa bola akan mengenai dinding yang jarak mendatarnya
10 m?


PENYELESAIAN:
Kita awali dengan menyelidiki gerak      60° horizontal.
Komponen horizontal dari kecepatan awal bola, yaitu:
V0x = v0 cos α = (20m/s) (cos60°)
=10m/s
Jarak horizontal, x = 10m
X= V0xt (gerak lurus beraturan)
t =  =  = 1 s
selanjutnya, kita tinjau gerak vertical :
komponen vertical dari kecepatan awal bola yaitu:
V0y = v0 sin α = (20m/s)(sin60°) = 17,32 m/s
Ketinggian dimana bola menyentuh dinding
y = y0 + v0yt –  gt2
= 1,8m + (17,32 m/s)(1 s) –  (9,8 m/s2)(1s)2
= 14,22 m


Contoh soal 1.11
Seorang pemain akrobat akan meloncat ke bawah dengan menggunakan motornya dari atas gedung bertingkat yang tingginya 35 m. Sejauh 80 m dari gedung tersebut, terdapat sebuah danau. Pemain akrobat tersebut harus mendarat di danau jika tidak ingin terluka parch. Berapakah kecepatan mini­mum sepeda motor pemain akrobat tersebut agar is mendarat di danau?
PENYELESAIAN:
Pada gerak vertical, komponen kecepatan awal sama dengan nol (v0y = 0)
y = v0yt – gt2
y = – gt2
kita masukkan angka-angka yang diketahui
-35m = –  (9,8m/s2) t2
-35m = (-4,9m/s2) t2
t2 =  =
t =  = 2,67 s
pada gerak horizontal
x = v0xt = v0t
v=  =  = 29,96m/s


contoh soal 1.12

Sebuah bola ditendang ke udara sehingga lintasannya berbentuk parabola. Bila kecepatan awal bola 30 m/s dan sudut elevasinya 30°, tentukan:
a)    ketinggian maksimum dan waktu yang diperlukan untuk mencapai ketinggian tersebut,
b)    jarak jangkauan dan waktu yang diperlukan untuk mencapai jarak tersebut.
c)    kecepatan setelah bola bergerak 3/4 bagian dari waktu terbangnya. (g = 10 m/s2)
PENYELESAIAN:
a) Ketinggian maksimum,

H =  =
= 11,25 m
Waktu yang diperlukan untuk mencapai H
tH =  =
  1. Jarak jangkauan
R =  =
= 77,94m

Waktu yang diperlukan untuk mencapai R
tR = 2tH = 2 (1,5 s)
= 3 s

  1. Waktu terbang dalam hal ini sama dengan aktu yang digunakan untuk mencapai jarak jangkauan, sehingga:
t = tH = (3s)
= 2,25 s
Gerak horizontal vx = v0x = v0 cos α = (30 m/s) (cos 30°)
= 25,98 m/s
Gerak vertical vy = v0y- gt = v0 sin α – gt
= (30m/s)(sin30°) – (9,8m/s2)(2,25s)
= -7,05 m/s
Besar kecepatan v=  =
= 26,92 m/s
Arah kecepatan α = arc tan  = arc tan
= – 15,18°


Contoh soal 1.13
Seorang atlet tembak akan menembak sasaran yang berada pada ketinggian yang sama dengan ketinggian senjata di tangannya langsung secara horizontal. Sasaran tersebut berupa lingkaran kecil yang digambar pada sebuah papan. Jarak atlet terhadap sasaran adalah 120 m. Jika kecepatan peluru yang keluar dari senjata 300 m/s, pada jarak berapa di bawah titik sasaran, peluru akan menumbuk papan? (g = 10 m/s2)
Gerak horizontal
x = v0x
t = v0t
t =  =  = 0,4 s
nilai t = 0,4 s ini kita masukkan ke persamaan gerak vertical
∆y = v0yt – ½ gt2
Karena v0y = 0 maka
∆y = – ½ gt2
∆y = – ½ (10 m/s2)(0,4s)2
∆y = -0,8 m = -80 cm


Contoh soal 1.14
Sebuah roda berputar pada suatu poros yang tetap sehingga suatu titik pada roda memenuhi persamaan e(t) = 3t + 29 dengan 0 dalam radian dan t dalam sekon. Tentukan posisi sudut titik tersebut untuk (a) t 2 sekon dan (b) t = 5 sekon.
PENYELESAIAN:
Ѳ(t) = (3t + 2t2) rad
  1. t=2s
Ѳ=3(2) + 2(2)2 = 14 rad
  1. t=5s
Ѳ=3(5) + 2(5)2 = 65 rad



contoh soal 1.15
Posisi sudut titik pada rods dinyatakan oleh 0 = (4 + 2t2) rad dengan tdalam sekon. Tentukanlah:
  1. posisi sudut titik tersebut pada t = 2 s,
  2. kecepatan sudut rata-rata dalam selang waktu 0 hingga 2 s,
  3. kecepatan sudut pada saat t = 2 s.
PENYELESAIAN:
  1. posisi sudut
Ѳ = (4 = 2t2) rad
t = 2 s
Ѳ= 4 + 2(2)2 = 12 rad
  1. kecepatan sudut rata-rata
t = 0
Ѳ = 4 + 2(0)2 = 4 rad
ωr =  =  =  = 4rad/s
  1. kecepatan sudut sesaat
ω =  =  (4 + 2t2) = 4t rad/s
t = 2s
ω = 4 (2) = 8 rad/s

contoh soal 1.16
Hitunglah posisi sudut suatu titik sebagai fungsi waktu jika persamaan kecepatan sudut titik tersebut adalah co = (2t + 6t2) rad/s dengan tdalam sekon dan pada saat awal posisi sudutnya adalah nol.
PENVELESAIAN:
kecepatan sudut
ω = (2t + 6t2) rad/s
posisi sudut
Ѳ = ωdt =  (2t + 6t2) dt = (t2 +2t3) rad



contoh soal 1.17
Sebuah roda gerinda mula-mula dalam keadaan diam, kemudian berotasi dengan percepatan sudut konstan α5 rad/s2 selama 8 s. Selanjutnya, roda dihentikan dengan perlambatan konstan dalam 10 putaran. Tentukan:
(a)                perlambatan roda,
waktu yang diperlukan sebelum roda berhenti.

  1. gerak dipercepat
ω1 = α1t1 = (5)(8) = 40 rad/s
gerak diperlambat
ω22 = ω12 + 2 α2Ѳ
roda berhenti berarti ω= 0 maka
0 = 402 + 2 α(62,8)
α=  = -12,74 rad/s
  1. Ѳ = ½ α2t2
t =  =  =
t = 3,14 s

ABOUT THE AUTHOR
BAGUS FRAYOGA EFFENDI : Simple and cool! That's me! I like write and do copy paste on my post. I love photography and chatting with friends. Follow me on TWITTER!!! Don't forget! ^^ Artikel / posting tentang CONTOH SOAL FISIKA DAN JAWABAN ini dibagikan oleh Bagus Frayoga Effendi pada tanggal 10 November 2011. Terimakasih atas kunjungan Anda pada blog ini. Kritik dan saran tentang CONTOH SOAL FISIKA DAN JAWABAN dapat Anda sampaikan melalui kotak komentar dibawah ini.

Share this article :
 

+ Comments Ω + 42 Comments Ω

October 15, 2012 9:53 PM

makasih, membantu :)

October 16, 2012 9:46 PM

@Rhe.cHaOk sama-sama.. sharing :)

October 28, 2012 5:06 PM

thankz ,
sngatz membantu

October 28, 2012 5:21 PM

@atta faettaok sama-sama :)
anak IPA ? kelas brapa?

November 05, 2012 2:00 PM

iaa,
kelas 11

November 22, 2012 11:35 PM

saya bingung mau komen apa ??
jadi saya ucapin terimakasih aja ya, berkat anda tugas saya selesai :)

November 22, 2012 11:37 PM

saya bingung mau komen apa ??
jadi saya ucapin terimakasih aja ya, berkat anda tugas saya selesai :)

November 28, 2012 2:25 PM

@Nining Sugiarti ya.. sama-sama, makasih ya udah dikunjungin :)

December 07, 2012 9:22 PM

percepatan rata2nya yang mana?

December 17, 2012 9:46 PM

@this is blog metty yang mana yah? gak tau juga.. hehe

Anonymous
January 10, 2013 7:21 PM

buat pelajar smp sih ini gx ngebingungin jadi ini ayiiiiiiik

Anonymous
March 19, 2013 10:51 PM

blog yg membantu ,makasih ea.....

Anonymous
March 24, 2013 9:47 PM

blog bagus

April 11, 2013 6:14 AM

sangat bermanfaaat

May 09, 2013 4:07 AM

trima kasih

Anonymous
May 16, 2013 7:08 PM

Salam..

saya ada pertanyaan menggelitik nih..

jika saya punya campuran bahan sbb:

1kg bahan padat + 1,8kg air = 2kg hasil campuran

pertanyaannya:
-. kemanakah sisa timbangan yang 800gr?
-. lalu hukum fisika atau kimia apakah yang bisa menjelaskan hal tersebut?

please share ya..

July 03, 2013 9:12 PM

mantab sob rumusnya .. makasih ya

July 21, 2013 1:29 PM

Langsung pelajari neh soal-soalnya..........terima kasih

Anonymous
July 25, 2013 5:39 PM

anonymous....
itu akibat reaksi kimia...

air itu kan h20 jadi oksigennya itu dilepaskan.. jadi beratnya berkurang....

Anonymous
July 28, 2013 5:29 AM

gumawo,,, ya :)

Anonymous
July 29, 2013 4:13 PM

thank you, helpfull :D

Anonymous
August 21, 2013 7:46 PM

sangat membantu :)

August 27, 2013 8:33 PM

apa yah rumus besar perpindahan

Anonymous
September 11, 2013 6:54 PM

amin ada yg bantuin masalah fisika saya

Anonymous
September 19, 2013 8:27 PM

ka....bisa bantu jwab ni soal..dito berlari naik turun bukit.ia mencapai puncak dengan kelajuan 3m/s.kemudian dito menuruni bukit dengan percepatan 0,5 m/s pangkat 2 selama 15 skon selama selang waktu ini berapa jauh ia menuruni bukit?
mohon bantuannya................................................

September 29, 2013 8:35 PM

makasih bingit :)

Anonymous
November 06, 2013 6:56 PM

mau nanya yang lain dong, boleh gak? hehe makasih

November 12, 2013 7:14 PM

tentang kapasitor ad gak sih ???

November 12, 2013 7:16 PM

tentang kapasitor ad gk sih .......?????
kalau ad bilangin gw ya..
makasih.... :D

Desca BNJ*
November 18, 2013 11:06 AM

Thanks banget soalnya.. Bisa aku pelajari :D Boleh dicopas kan buat aku print + aku pelajari :)

Anonymous
November 20, 2013 7:59 PM

terima kasih atas posting yg bermanfaat ini

Anonymous
November 27, 2013 7:31 PM

thanks

Dede
December 13, 2013 7:34 AM

Artikel ini untuk kelas brapa dan semester berapa ?

luthfi
December 20, 2013 4:56 PM

Mohon dbantu....soalnya,percepatan suatu partikel a=2t +1 tentukan posisi partikel pada saat t=2s

Ini dia ilmu yang sangat bermanfaat bagi saya, terima kasih telah berbagi..

December 28, 2013 1:19 PM

Terima kasih ata ilmunya, sangat bermanfaat sekali.

May 23, 2014 11:46 AM

bang ini soal kelas brapa yah../

July 30, 2014 5:28 PM

KAK SAYA BOLEH BERGABUNG

Herry
August 15, 2014 1:51 PM

bantu dong .. tuliskan rumus hukum coulumb

August 27, 2014 9:23 AM

thnks yaa atas postinganya

November 24, 2014 2:21 PM

it's good

Post a Comment

Leave comment please ...

 
Support : Creating Website | Johny Template | Mas Template
Copyright © 2010-2013. IsJustYoga1 - All Rights Reserved
Template Created by Creating Website Published by Mas Template
Proudly powered by Blogger
Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...