Untuk lebih mendalami lagi mengenai materi Hukum Newton, perhatikan contoh soal dan pembahasan Hukum Newton berikut ini!
Soal No. 1
Sebuah satelit yang bermassa 3000 kg dilepaskan dari muatan pesawat ulang-alik dengan bantuan pegas. Jika satelit dilontarkan dengan kecepatan 0,8 m/s dengan pegas dalam selang waktu 0,5, maka gaya rata – rata yang diberikan pegas pada satelit tersebut adalah …
A. 6,0 x 103 N
B. 4,8 x 103 N
C. 3,2 x 103 N
D. 4,8 x 104 N
E. 6,0 x 104 N
Jawaban: B
Pembahasan:
Diketahui:
m = 3000 kg
v = 0,8 m/s
t = 0,5 s
Ditanyakan: F = …?
Jawaban:
F = m . v/t
F = (3000 kg . 0,8 m/s)/0,5 s
F = 2400 kg.m.s-1/0,5 s = 4,8 x 103 N
Soal No. 2
Sebuah benda massanya 20 kg terletak pada bidang miring dengan sudut kemiringan α (tan α = ¾). Jika percepatan gravitasi setempat 10 m/s2, maka besar gaya normal bidang terhadap benda adalah …
A. 100 N
B. 120 N
C. 150 N
D. 200 N
E. 250 N
Jawaban: B
Pembahasan:
Diketahui:
m = 20 kg
tan α = ¾ itu artinya sin α = 3/5
g = 10 m/s2
Ditanyakan: F = …?
Jawaban:
F = m . g . sin α
F = 20 kg . 10 m/s2 . 3/5
F = 120 N
Soal No. 3
Seseorang yang massanya 60 kg menaiki lift yang sedang bergerak, ternyata gaya tekan normal bidang terhadap orang itu sebesar 720 N. Jika g = 10 m/s2, dapat disimpulkan bahwa …
A. Lift bergerak ke atas , a = 2 m/s2
B. Lift bergerak ke atas, a = 3 m/s2
C. Lift bergerak ke bawah, a = 2 m/s2
D. Lift bergerak ke bawah, a = 3 m/s2
E. Lift bergerak ke bawah, a = 4 m/s2
Jawaban: A
Pembahasan:
Diketahui:
m = 60 kg
F = 720 N
g = 10 m/s2
Ditanyakan: a = …?
Jawaban:
F – m . g = m . a
720 N – 60 kg . 10 m/s2 = 60 kg . a
720 N – 600 N = 60 kg. a
a = 120 N/60 kg
a = 2 m/s2 ke atas
Soal No. 4
Sebuah mobil bermassa 0,5 ton melaju dengan kecepatan 72 km/jam di atas jalan datar. Berapa gaya hambat yang dapat menghentikan mobil setelah menempuh jarak 1.000 m?
Pembahasan:
Diketahui:
m = 0,5 ton = 500 kg
v0 = 72 km/jam = 20 m/s
vt = 0 m/s
s = 1.000 m
Ditanyakan: F = …?
Jawaban:
vt2 = v02 + 2 . a . s
0 = (20 m/s)2 + 2 . a . 1000 m
a . 2000 m = – 400 (m/s)2
a = – 400 (m/s)2/2000 m
a = – 0,2 m/s2
F = m . a
F = 500 kg . – 0,2 m/s2
F = – 100 N (tanda (-) menunjukkan perlambatan/berlawanan arah)
Soal No. 5
Sebuah mobil bermassa 2000 kg dan dikenakan gaya sebesar 10.000 N. Berapa percepatan yang dialami oleh mobil tersebut?
Pembahasan:
Diketahui:
m = 2000 kg
F = 10.000 N
Ditanyakan: a = …?
Jawaban:
a = F/m
a = 10.000 kg/ 2000 N = 5 m/s2