UJI KOMPETENSI BAB 5
1.Dua benda masing masing bermassa 4 kg dan 9 kg sedang bergerak dengan energy kinetik yang sama. tentukan nilai perbandingan dari besar momentum linear kedua benda tersebut.
Jawab:dik:M1=4kg
M2=9kg
Dit:momentum linear kedua benda tersebut?
Jawab:
Ek=12mv2=12m2v2/m=p22m
P=2.m.Ek
p1p2=2.n1.Ek1⬚2.m2.Ek2
p1p2=mim2
p1p2=49
p1p2=2:3
3. sebuah mobil A bermassa 800 kg bergerak ke kanan dengan kelajuan 10 m/s. sebuah mobil B bermassa 600 kg bergerak ke kiri dengan kelajuan 15 m/s. hitung:
a. momentum mobil A
b. momentum mobil B
c. jumlah momentum A dan B
Jawab:
Dik: ma = 800 kg
Mb = 600 kg
Va = 10 m/s
Vb = 15 m/s
Dit: a. pa ?
b. pb?
c. ptotal ?
penyelesaian:
pa = mv
pa = 800 . 10
pa = 8000 kg m/s
pb = mv
pb = 600 . (-15)
pb = (-9000) kg m/s
ptotal = pa + pb = 8000 – 9000 = (-1000) kg m/s
5.
Sebuah bola tenis dengan massa m dan kelajuan v menumbuk dinding pada sudut 45 derajat. Berapakah impls yang dikerjakan dinding pada bola…
Jawab:
Dik: massa = m
Kelajuan = v
Ѳ = 45 derajat
Dit: I..?
Penyelesaian:
I = P
= m. ∆v
∆v = v2 – v1
= -v-v
= -2v cos 45
= -2v 122
= -v2
I = mv2
= mv2
7. sebanyak 1012 butir electron tiap sekon menumbuk layar televisi dengan kelajuan rata-rata 107 m/s. berapakah gaya yang dikerjakan electron-elektron tersebut terhadap layar televisi? (massa 1 elektron adalah 9 x 10-31 kg)
Jawab:
F = m. n/t. v=9 × 10 ^-31
10^21/1 .10^7 = 9 × 10^-12n
9.sebuah bola baja bermassa 0,6kg dilepaskan secara bebas dari ketinggian 4 m.tumbukan yg berlangsung antara bola dan lantai kita anggap lenting sempurna.sehingga bola terpantu kembali kepada ketinggian semula
A.hitunglah impuls yang dikerjakan pada bola selama tumbukan
B.jika waktu kontak antara bola dan lantai 0,004s,hitunglah gaya rata rata yang dikerjakan lantai pada bola selama tumbukan itu berlangsung
Jawab:
Dik:M=0,6kg
H=4m
Dit:
a.I=….
b.F=….
Penyelesaian:
A .v=2.g.h=20.4=80=8,9m/s
I=∆P
I=m.v-(-m.v)
I=2m.v
I=2.0,6.9,8
I=106,8Ns
B . f=1/∆t
f=106,8/0,004
f=26700 n
11.sebuah gaya mendatar F=80+5t bekerja pada sebuah benda dalam selang waktu t=0 sampai dengan t=2s.Dalam rumus ini,t dinyatakan dalam s dan F dalam N.
a.Buatlah grafik F terhadap t untuk t=0 sampai t=2s
b.hitunglah impuls yang dikerjakan oleh gaya F pada benda dengan menggunakan grafik pada (a)
c.Jika akibat impuls ini benda mendapat kelajuan 68 m/s ,berapakah massa benda?
Jawab:
Dik:F=80 + 5t
t=0
t=2
Grafik F
Y=F=80+5t 80 85 90 95 100
x-t 0 1 2 3 4
B.I=F.∆t dari grafik
Impuls adalah luas daerah di bawah kurva F v=t selama selang waktu dari t=0 s/d t=2
Impuls= L trapezium
I=(80+902).2=170Ns
C.I=∆p
170=m(V2-V1)
Anggap kecepatan awal =0
170=m.(68-0)
170=68m
m=17068
m=2,5 kg
15. Sebuah kapal motor menyedot air laut melalui sebuah selang, lalu menyemprotkannya secara mendatar dengan kecepatan 5 m/s. diameter selang 14 cm, dan anggap bahwa tidak ada air yang tercecer dan memenuhi geladak kapal itu. Anggap massa jenis air laut 1 gr/cm3. Tentukan gaya mendatar yang harus diberikan baling-baling agar kapal tetap diam. (ambil phi = 22/7)
Jawab:
Dik: v = 5 m/s
D = 14 cm, r = 7 cm
Dit:
Penyelesaian:
F = ma
F= m(dvdt) = d(mv)/dt = dP/dt
F = m (dvdt) + 12 v2(rho)πr2
Kapal motor tetap diam, jadi dvdt = 0
F = m (dv/dt) + 12v2 (rho)πr2 = 12(5)2 (1000)π(½ + 0,14)2
F = 192,42 N
17. Sebuah kotak dengan tutup terbuka bergerak dengan kecepatan konstan. Kemudian hujan turun vertikal sehingga kotak terisi air. Setelah kotak terisi penuh air, hujan berhenti. Bagian bawah kotak dilubangi sehingga air mengalir keluar kotak. Apa yang terjadi (bertambah, berkurang, atau tetap). Dengan:
a. laju kotak dan isinya
b. momentum kotak dan isinya
c. energi kinetik kotak dan isinya
Jawab:
mbesar : mkecil
kecepatan sama v2 = 2gh
Laju kotak dan isinya = tetap
Momentum kotak dan isinya = bertambah
Energi kinetik kotak dan isinya = bertambah
19. Anda sedang berdiri pada lantai es (lantai tanpa gesekan) ketika seorang teman anda melempar sebuah bola bermassa 0,4 kg mendatar dengan kelajuan 12 m/s menuju anda. Massa anda adalah 60 kg
(a) jika anda menangkap bola, dengan kelajuan dan ke arah manakah anda dan bola akan bergerak?
(b) jika bola mengenai dada anda dan bola terpental dengan kecepatan horizontal 11 m/s dalam arah berlawanan, berapakah kelajuan anda sesudah tumbukan?
JAWAB :
Diketahui :
massa bola = 0,4 kg
massa orang = 60 kg
kecepatan awal bola (v1) = 12 m/s
kecepatan awal orang (v2) = 0 (orang diam di medium licin)
a.ditanya kelajuan dan kearah mana bola dan orang akan bergerak (v’)?
Kasus orang yang menangkap bola pada bidang licin memenuhi syarat persamaan tumbukan tidak lenting sehingga kelajuan dapat dihitung :
m1 v1 + m2 v2 = (m1 + m2) v’
(0,4 kg)(12 m/s) + (60 kg)(0) = (0,4 kg + 60 kg) v’
4,8 kg m/s = 60,4 kg v’
V’ = 4,8 kg m/s60,4 kg
V’ = 0,07 m/s
Jadi kelajuannya adalah 0,07 m/s dan karena hasilnya positif, arah orang akan mengikuti arah bola.
b. pada poin b berlaku hukum tumbukan lenting sebagian, dengan tambahan kecepatan bola ke arah sebaliknya v1’ sebesar 11 m/s (-11 m/s) dan ditanya kelajuan orang setelah tumbukan v2’
m1 v1 + m2 v2 = m1 v1’ + m2 v2
(0,4 kg)(12 m/s) + (60 kg)(0 m/s) = (0,4 kg)(-11 m/s) + (60 kg)(v2’)
4,8 kg m/s = -4,4 kg m/s + (60 kg)(v2’)
9,2 kg m/s = 60 kg v2’
V2’ = 0,15 m/s
EVALUASI BAB 1-5
21. Kawat X dan Y dibuat dari bahan yang sama. X memiliki diameter dua kali Y dan panjang tiga kali Y. Jika batas elastisitas tidak dilampaui ketika setiap kawat ditarik oleh gaya tegangan yang sama, perbandingan energi yang disimpan dalam X dangan Y adalah. . . .
A. 2 : 3 D. 6 : 1
B. 3 : 4 E. 12 : 1
C. 3 : 2
Jawab :
Diketahui :
Dx : dy = 2 : 1
Lx : ly = 3 : 1
Ditanya : Ex : Ey. . . .?
Penyelesaian:
Ex : Ey
ơAx.Xx : ơAy. Xy
E. 12 : 1
22. Sebuah peluru m = 1000 gram ditembakkan dengan kecepatan awal 100 m/s dan sudut elevasi 30⁰ terhadap bidang horizontal. Jika g = 10 m/s2, besar perbandingan energi potensial dengan energi mekanik setelah 1 detik adalah. . . .
A.19/1000 D.9/10
B.9/100 E.10/9
C.19/100
JAWAB :
Ketingian setelah 1 sekon:
y(1)=100.sin 30.1-(1/2).10.1^2=50-5=45 m
Ep=m.g.y=0,1.10.45=45 joule
Em=Ek(awal)=(1/2).0,1.100^2=500 joule
→ EpEm = 45500 = B. 9/100
Komentar
Posting Komentar