tosi-ipb.blogspot.com
latihan Mekanika I
Latihan I IMPULS MOMENTUM DAN ROTASI 1. Bola bergerak jatuh bebas dari ketinggian 1 m lantai. Jika koefisien restitusi = ½ maka tinggi bola setelah tumbukan pertama adalah …. A. 50 cm B. 25 cm C. 2,5 cm D. 12,5 cm E. 80 cm 2. Benda A dan B massanya masing – masing 3 kg dan 2 kg. Benda A bergerak ke kanan dengan kecepatan 5 m/s dan B bergerak kekiri dengan kecepatan 10 m/s. Sehingga kedua benda bertumbukan. Jika sesudah tumbukan kedua benda menjadi satu maka kecepatan kedua benda sesaat sesudah tumbukan adalah …. A. 1 m/s kekiri B. 1m/s kekanan C. 5 m/s kekiri D. 7 m/s kekanan E. 7m/s kekiri 3. Peluru dengan massa 10 gram kecepatan 1000 m/s mengenai dan menembus sebuah balok dengan massa 100 kg yang dia di atas biang datar tanpa gesekan. Kecepatan peluru setelah menembus balok 100 m/s, kecepatan balok karena tertembus peluru adalah …. A. 900 m/s B. 90 m/s C. 9 m/s D. 0,9 m/s E. 0,09 m/s 4. Seorang anak melompat lepas dari “ skate board “ dengan kecepatan 1 m/s. Bila massa anak 20 kg dan massa skate board 2 kg maka besar kecepatan hentakan papan adalah …. A. 10 m/s B. –0,1 m/s C. 0,1 m/s D. –10 m/s E. 20 m/s 5. Sebutir peluru massanya 25 gram ditembakkan dengan kecepatan 200 m/s. Peluru menembus kayu sedalam 20 cm, maka gaya rata – rata untuk menghentikan peluru adalah …. A. 250 N B. 1250 N C. 2500 N D. 12500 N E. 25000 N 6. Sebuah bend bermassa 2,5 kg digerakkan mendatar dimeja licin dari keadaan diam oleh sebuah gaya mendatar F = 80 + 5t, dimana t dalam sekon dan F dalam N. Pada saat t = 2 sekon, maka …. 1. Kecepatanbenda 68 m/s. 2. Percepatan benda 36 m/s2. 3. Moment benda = 170 kg m/s. 4. Energi kinetik benda = 5780 j. 7. Sebuah truk yang massanya 2 ton melaju dengan kecepatan 36 km/jam, menabrak sebuah pohon dan berhenti dalam selang waktu 0,1 sekon. Gaya rata – rata pada truk selama berlangsungnya tabrakan adalah …. A. 200 N B. 2000 N C. 2.104 N D. 2.105 N E. 2.106 N 8. Sebuah kerek mempunyai sebuah bola bermassa 200 kg tergantung padanya. Sistem kerek berbola ini dipakai untuk menghancurkan gedung. Bola dilepaskan pada ketinggian 25 m dari tanah dan menimpa puncak tembok gedung yang 5 m tingginya. Jika g = 10 m/s 2 dan gaya tahan gedung rata – rata 105 N maka bola masuk ke dalam tembok pada tiap benturan sebesar …. A. 0,5 m B. 0,4 m C. 0,3 m D. 0,2 m E. 0,1 m 9. Sebuah benda bermassa 4 kg dijatuhkan tanpa kecepatan awal dari ketinggia 62,5 m. Jika g = 9,8 m/s2 maka momentum benda saat menumbuk permukaan tanah adalah …. A. 7,9 kg m/s B. 35 kg m/s C. 70 kg m/s D. 140 kg m/s E. 125 kg m/s 10. Dua buah benda A dan B massanya sama. Mula – mula benda A bergerak kekanan dengan kecepatan awal 5 m/s, setelah 2 sekon menempuh jarak sejauh 14 m. Pada saat itu benda A dan B bertumbukan tak lenting sama sekali. Jika B mula – mula kekiri dengan kecepatan 15 m/s, maka kecepatan kedua benda setelah tumbukan …. A. 3 m/s kekiri B. 3 m/s kekanan C. 6 m/s kekiri D. 6 m/s kekanan E. 12 m/s kekiri 11. Seorang pemain sepak bola menendang bola yang diam dengan gaya 100 N. Bila massa bola 0,8 kg lama persentuhan bola dan kaki 0,1 sekon. Kecepatan bola saat meninggalkan kaki pemain …. disusun oleh Ainul Yaqin/G74080001
Departemen Fisika IPB
tosi-ipb.blogspot.com
latihan Mekanika I
A. 9 m/s B. 10 m/s C. 12 ,5 m/s D. 18 m/s E. 80 m/s 12. Sebuah garanat yang diam tiba – tiba meledak dan pecah menjadi 2 bagian yang bergerak dalam arah berlawanan. Perbandingan massa kedua bagian itu adalah m2 : m2 = 1 : 2. Bila energi yang dibebaskan 3 x 105 joule, maka perbandingan energi kinetik pecahan granat pertama dan kedua adalah …. A. 1 : 1 B. 2 : 1 C. 1 : 3 D. 5 : 1 E. 7 : 5 13. Sebuah peluru yang massanya 10 gram ditembakkan pada sebuah balok yang massanya 990 gram yang tergantung pada seutas tali. Bila kecepatan peluru sebelum mengenai balok 200 m/s, dan peluru bersarang dalam balok, maka kecepatan balok sesaat terkena peluru adalah …. A. 2 m/s B. 5 m/s C. 4,5 m/s D. 9,9 m/s E. 10 m/s 14. Dua buah roda Adan B saling bersinggungan. Jika kecepatan sudut roda B = 25 rad/s dan jari – jari roda A = ¼ x jari – jari roda B. Maka kecepatan sudut roda A adalah A. 25 rad/s. B. 50 rad/s. C. 75rad/s. D. 100 rad/s. E. 200 rad/s. 15. Suatu titik melakukan gerak melingkar beraturan, Ternyata tiap menit membuat 300 putaran. Jari – jari lintasannya 40 cm, maka percepatan sentripetal adalah …. A. 4 m/s2. B. 4 2 m/s2. C. 40 2 m/s2. D. 400 2 m/s2. E. 4000 2 m/s2. 16. Sebuah benda yang massanya 50 gram bergerak melingkar beraturan denganjari –jari, 25 cm, mempunyai energi kinetik 10 joule, maka gaya sentripetalnya ….. A. 2,5 N. B. 200 N. C. 80 N. D. 50 N. E. 12,5 N. 17. Sebuah benda bergerak dengan kecepatan sudut putaran 120 putaran tiap menit dengan jari – jari 10 cm, maka kecepatan linearnya …. A. 12,5 m/s. B. 1,256 m/s. C. 125,6 m/s. D. 6,28 m/s. E. 0,628 m/s. 18. Sebuah benda yang massanya 2 kg diikat dengantali dan diputar sehingga lintasannya berbentuk lingkaran vertikal dengan jari – jari 50 cm. Bila kecepatan sudut benda 6 rad/s, maka tegangan tali pada saat benda di titik tertinggi …. A. 36 N. B. 144 N. C. 1214 N. D. 16 N. E. 56 N.
disusun oleh Ainul Yaqin/G74080001
Departemen Fisika IPB
tosi-ipb.blogspot.com
latihan Mekanika I
19. Sebuah sepeda motor membelok pada tikungan berbentuk busur lingkaran dengan jari – jari 10 m. Jika koefisien gesek antara roda dan jalan 0,25 dan g = 10 m/s2, maka kecepatan motor terbesar yang diizinkan adalah …. A. 5 m/s. B. 5,5 m/s. C. 2,0 /s. D. 1,5 m/s. E. 12 m/s. 20. Perbandingan kecepatan sudut jarum penunjuk jam, menit dan detik pada jam dinding adalah …. A. 1 : 6 : 12. B. 1 : 12 : 18. C. 1 : 12 : 36. D. 1 : 12 : 360. E. 1 : 12 : 720. 21. Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan jari – jari R .Jika energi kinetik benda tetap sedangkan jari – jari lintasannya menjadi 2 R, maka gaya sentripetal menjadi …. A. ¼ kali semula. B. ½ kali semula. C. tetap. D. 2 kali semula. E. 4 ali semula. 22. Sebuah benda dengan massa 5 kg yang diikat dengan tali berputar dalam satu bidang vertikal. Lintasan berbentuk lingkaran dengan jari - jari 1,5 m. Jika kecepatan sudut 2 rad/s dan g = 10 m/s2, maka tegangan tali pada saat benda di titik terendah …. A. 80 N. B. 50 N. C. 40 N. D. 30 N. E. 70 N. 23. Seorang anak duduk kursi pada roda yang berputar vertikal. Jika jari – jari roda 2,5 m, maka laju maksimum roda agar anak tidak lepas dari tempat duduknya …. A. 8 m/s. B. 4 m/s. C. 6 m/s. D. 2 m/s. E. 5 m/s. 24. Sebuah benda 2 kg didikat dengan tali yang panjangny 1,5 m lalu diputar menurut lintasan lingkaran vertikal dengan kecepatan sudut tetap. Jika saat benda berada pada titik terendah mempunyai tegangan tali 47 N, maka kecepatan sudutnya …. A. 2 rad/s. B. 3rad/s. C. 4 rad/s. D. 5 rad/s. E. 6 rad/s. 25. Sebuah cakram dengan jari – jari R berputar beraturan sekeliling sumbu horizontal melalui pusatnya. Jika titik P terletak pada tepi cakram dan Q pada pertengahan antara pusat dan P maka …. 1. Kecepatan sudutnya sama. disusun oleh Ainul Yaqin/G74080001
Departemen Fisika IPB
tosi-ipb.blogspot.com
latihan Mekanika I
2. Percepatan sudut keduanya = 0. 3. Kecepatan singgung P dua kali kecepatan singgung Q. 4. Percepatan singgung keduanya sama dengan nol. 26. Sebuah bola logam diikat pada ujung seutas tali dan diputar dengan laju tetap pada bidang vetikal. Gaya yang bekerja pada bola tersebut adalah …. 1. Gaya resultan yang sebanding dengan kecepatan kuadrat. 2. Gaya berat yang timbul karena gravitasi bumi. 3. Gaya sentripetal karena benda bergerak. 4. Gaya tangensial karena adanya kecepatan putar bola. 27. Suatu partikel bergerak melingkar dipercepat beraturan dengan percepatan 2 rad/s 2 dan kecepatan sudut awal 30 rad/s setelah 5 sekon sudut yang ditempuh partikel adalah …. A. 150 rad. B. 175 rad. C. 200 rad. D. 225 rad. E. 250 rad. 28. Seseorang naik tangga homogen yang disandarkan pada dinding vertikal yang licin. Berat tangga 300 N dan berat orang 700 N. Bila orang tersebut dapat naik sejauh 3m sesaat sebelum tangga itu tergelincir maka koefisien gesekan antara lantai dan tangga adalah …. A. 0,38. B. 0,43. C. 0,48. D. 0,56. E. 0,85
disusun oleh Ainul Yaqin/G74080001
Departemen Fisika IPB
tosi-ipb.blogspot.com
latihan Mekanika I SOAL ESSAY
1.
Sebuah peluru bermassa 10 gram bergerak ke atas dengan kecepatan 1000 m/s menumbuk lalu menembus sebuah balok melalui pusat massa balok itu. Balok yang bermassa 5 kg ini mula-mula diam. Anggap proses tumbukan sangat singkat. a) Jika kecepatan peluru setelah menembus balok adalah 400 m/s, tentukan kecepatan balok tersebut! b) Tentukan tinggi maksimum yang dapat dicapai balok! c) Berapa energi yang hilang dalam proses tumbukan? Anggap percepatan gravitasi bumi g = 10 m/s2.
2. Sebuah tongkat homogen dengan panjang l dan massa m sumbu berotasi pada sumbu yang terletak pada salah ujungnya. rotasi Anggap tidak ada gesekan. Batang dilepas dari posisi horizontal dari keadaan diam. Saat batang berada pada keadaan vertikal, batang menumbuk sebuah bola dengan massa M yang diam. Tumbukan yang terjadi tidak lenting sama sekali. a) Tentukan momen inersia batang terhadap sumbu rotasi! (nyatakan dalam m dan l) b) Dari hukum kekekalan energi, tentukan energi total batang mula-mula! c) Tentukan juga energi total batang sesaat setelah tumbukan! d) Tentukan kecepatan sudut batang sesaat sebelum tumbukan! e) Momentum sudut sistem tersebut kekal, tentukan momentum sudut mula-mula dan momentum sudut akhir sistem tersebut! f) Tentukan kecepatan sudut batang sesaat setelah tumbukan! g) Berapakah energi yang hilang dalam proses tumbukan 3. Perhatikan sistem di samping. Ada benang melilit sebuah silinder dan ujung lain benang diikat ke dinding. Jarak dari L titik ikat ke titik sentuh silinder dengan dinding adalah L. Jarijari silinder adalah r. Anggap ada gesekan antara silinder dan dinding dengan koefisien gesek maksimum Massa silinder adalah m. a) Gambarkan gaya-gaya yang bekerja pada silinder b) Nyatakan kesetimbangan gaya untuk sumbu x dan sumbu y! c) Nyatakan kesetimbangan torka! d) Nyatakan hubungan sin Ө dan cos Ө terhadap r dan L! e) Tentukan tegangan tali T dalam r, L, m dan g ! f) Tentukan gaya normal N dalam r, L, m dan g ! g) Tentukan gaya gesek f dalam r, L, m dan g ! h) Hitung berapa nilai minimum agar kesetimbangan ini bisa tercapai!
disusun oleh Ainul Yaqin/G74080001
r
Departemen Fisika IPB
