5. Soal: Sebuah kotak dengan massa 2 kg ditarik dengan gaya 15 N sejajar dengan permukaan horizontal. Koefisien gesek antara kotak dan permukaan adalah 0.3. Hitunglah percepatan kotak.
Jawaban: Pertama, kita harus menghitung gaya gesek yang bekerja pada kotak.
Gaya gesek = koefisien gesek * gaya normal Gaya gesek = 0.3 * berat kotak Gaya gesek = 0.3 * (massa kotak * percepatan gravitasi) Gaya gesek = 0.3 * (2 kg * 10 m/s^2) = 6 N
Selanjutnya, kita bisa menggunakan Hukum Newton kedua untuk menghitung percepatan kotak.
Percepatan = (gaya total - gaya gesek) / massa Percepatan = (15 N - 6 N) / 2 kg = 9 N / 2 kg = 4.5 m/s^2
Jadi, percepatan kotak adalah 4.5 m/s^2.
6. Soal: Sebuah roket dengan massa 1000 kg ditembakkan secara vertikal ke atas dengan gaya dorong 5000 N. Berapa percepatan roket?
Jawaban: Untuk menghitung percepatan roket, kita perlu menggunakan Hukum Newton kedua.
Percepatan = gaya total / massa Percepatan = 5000 N / 1000 kg = 5 m/s^2
Jadi, percepatan roket adalah 5 m/s^2.
7. Soal: Seorang pria mengangkat kotak dengan gaya vertikal sebesar 200 N. Jika gaya normal yang diberikan oleh lantai ke kotak adalah 250 N, berapa berat kotak tersebut?
Jawaban: Berat kotak adalah gaya vertikal yang bekerja pada kotak. Dalam kasus ini, berat kotak dapat dihitung sebagai berikut:
Berat kotak = gaya vertikal - gaya normal Berat kotak = 200 N - 250 N = -50 N
Perhatikan bahwa hasilnya negatif, ini menunjukkan bahwa kotak tersebut sebenarnya sedang mengalami gaya menurun (turun) sebesar 50 N.
8. Soal: Sebuah benda dengan massa 8 kg diletakkan pada permukaan miring dengan sudut kemiringan 30 derajat. Jika gaya gesek antara benda dan permukaan adalah 50 N, hitunglah gaya normal yang bekerja pada benda.
Jawaban: Kita perlu mengurai gaya yang bekerja pada sumbu tegak lurus dan sejajar dengan bidang miring.
Gaya sejajar miring = gaya gesek = 50 N Gaya tegak miring = berat benda * cos(30°) = 8 kg * 10 m/s^2 * cos(30°) ≈ 69.28 N
Karena benda dalam keadaan setimbang, gaya normal yang diberikan oleh bidang miring ke benda adalah sama dengan gaya tegak miring, yaitu sekitar 69.28 N.
9. Soal: Sebuah mobil dengan massa 1200 kg sedang bergerak dengan kecepatan konstan 36 km/jam. Jika gaya gesek antara mobil dan jalan adalah 2000 N, hitunglah gaya dorong yang diberikan oleh mesin mobil.
Jawaban: Fasa gaya yang bekerja pada mobil adalah gaya gesek yang berlawanan arah dengan gerakan mobil. Gaya dorong yang diberikan oleh mesin mobil harus seimbang dengan gaya gesek ini agar mobil dapat bergerak dengan kecepatan konstan.
Gaya dorong = gaya gesek Gaya dorong = 2000 N
Jadi, gaya dorong yang diberikan oleh mesin mobil adalah 2000 N.
10. Soal: Seorang atlet angkat besi mengangkat beban 200 kg dengan gaya vertikal. Jika percepatan gravitasi adalah 9.8 m/s^2, hitunglah gaya yang dilakukan oleh atlet tersebut.
Jawaban: Gaya yang dilakukan oleh atlet adalah gaya vertikal yang sama dengan berat beban.
Gaya atlet = berat beban = massa beban * percepatan gravitasi Gaya atlet = 200 kg * 9.8 m/s^2 = 1960 N
Jadi, gaya yang dilakukan oleh atlet angkat besi adalah 1960 N.
Dengan demikian, artikel ini telah memberikan 10 contoh soal tentang gaya dalam ilmu fisika beserta jawabannya. Semoga contoh soal ini membantu Anda memahami konsep gaya dengan lebih baik dan dapat diterapkan dalam pemecahan masalah fisika. Selamat belajar dan semoga sukses!
Baca berita update lainnya dari Sonora.id di Google News.