Halaman
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN2HUKUM NEWTON PADA GERAK LURUSFISIKA XPENYUSUNHerry Setyawan, S.Pd, M.SiSMA NEGERI 2 SAROLANGUN
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN3DAFTAR ISIPENYUSUN................................................................................................................................................2DAFTAR ISI...............................................................................................................................................3GLOSARIUM..............................................................................................................................................5PETA KONSEP..........................................................................................................................................6PENDAHULUAN......................................................................................................................................7A. Identitas Modul............................................................................................................7B. Kompetensi Dasar........................................................................................................7C. Deskripsi Singkat Materi.............................................................................................7D. Petunjuk Penggunaan Modul......................................................................................7E.Materi Pembelajaran....................................................................................................8KEGIATAN PEMBELAJARAN 1..........................................................................................................9HUKUM-HUKUM NEWTON TENTANG GERAK...........................................................................9A.Tujuan Pembelajaran...................................................................................................9B.Uraian Materi................................................................................................................9C.Rangkuman.................................................................................................................11D.Penugasan Mandiri....................................................................................................12E.Latihan Soal................................................................................................................13F.Penilaian Diri..............................................................................................................15KEGIATAN PEMBELAJARAN 2........................................................................................................16BERBAGAI JENIS GAYA......................................................................................................................16A.Tujuan Pembelajaran.................................................................................................16B.Uraian Materi..............................................................................................................16C.Rangkuman.................................................................................................................22D.Latihan Soal................................................................................................................23E.Penilaian Diri..............................................................................................................26KEGIATAN PEMBELAJARAN 3........................................................................................................27PENERAPAN HUKUM NEWTON.....................................................................................................27A.Tujuan Pembelajaran.................................................................................................27B.Uraian Materi..............................................................................................................27C.Rangkuman.................................................................................................................29D.Latihan Soal................................................................................................................30E.Penilaian Diri..............................................................................................................32EVALUASI................................................................................................................................................33
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN4KUNCI JAWABAN EVALUASI............................................................................................................37DAFTAR PUSTAKA...............................................................................................................................38
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN5GLOSARIUMDinamika:Cabang ilmu fisika yang membahas gerak benda dan penyebab terjadinya gerak benda tersebutGaya : Interaksi apapun baik berupa dorongan atau tarikanyang dapat menyebabkan sebuah bendamengalami perubahan gerak, baik dalam bentuk arah, maupun konstruksi geometrisGaya Berat:Gayayangdimilikisetiapbenda akibatpengaruhmedan gravitasi yang arahnyaselalutegaklurusmenujupusatgravitasi.Gaya Gesekan:Gayayangtimbulakibatkekasaranduapermukaanbendayangsaling bersentuhan.Komponen gayagesekselalusejajardenganbidang sentuhdanarahnyaselaluberlawanan denganarahgerak benda.Gaya Normal :Gaya yangbekerjapadaduapermukaanbenda yang bersentuhandanarahnyaselalutegaklurusterhadapbidangsentuh.Gaya Tegangan Tali:Gayateganantalimerupakangayayangbekerjapadataliyang menegang sebagaigayaaksi-reaksi.Gerak:Perubahankedudukansuatubendaterhadaptitikacuan.Titikacuansendiridapat berupa titikawalposisibenda, titiktempatpengamat,atau suatu posisilainyangdijadikan acuan.Oleh karenagerakbergantungterhadaptitikacuan,makagerakbersifatrelatif.GLB:Gerak suatu benda pada lintasan lurus, dengan kecepatan konstan (v=konstan)GLBB:Gerak suatu benda pada lintasan lurus, dengan percepatan konstan (a=konstan)Kecepatan:Besaranvektoryang menunjukkan perpindahan benda yang dilakukan dalam selang waktu tertentu.Massa:Suatu sifat fisika dari suatu benda yang digunakan untuk menjelaskan berbagai perilaku objek yang terpantau.Percepatan:Besaran vektor yang menunjukkan perubahan kecepatan yang terjadi pada selang waktu tertentu.Perpindahan:Besaran vektor yang menunjukkan perubahan posisi terhadap titik acuan tertentu, yang ditinjau dari titik awal ke titik akhir benda.Vektor:Suatu besaran dalam fisika yang memiliki nilai dan arah.
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN6PETA KONSEPHukum Newton pada Gerak LurusHukum-Hukum Newton tentang GerakHukum I NewtonHukum II NewtonHukum III NewtonBerbagai Jenis GayaGaya Berat (w)Gaya Normal (N)Gaya Gesekan (fg)Gaya Tegangan Tali (T)Penerapan Hukum-Hukum Newton
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN7PENDAHULUANA. Identitas ModulMata Pelajaran:FisikaKelas:XAlokasi Waktu:9 Jam Pelajaran (3 Pertemuan)Judul Modul:Hukum Newton pada Gerak LurusB. Kompetensi Dasar3.7Menganalisis interaksi pada gaya serta hubungan antara gaya, massa dan gerak lurus benda serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari4.7Melakukan percobaan berikut presentasi hasilnya terkait gaya serta hubungan gaya, massa dan percepatan dalam gerak lurus benda dengan menerapkan metode ilmiahC. Deskripsi Singkat MateriPeserta didik yang hebat, generasi masa depan “Indonesia Maju” semoga ananda semua selalu dalam keadaan sehat dalam lindungan Tuhan YME, jangan mudah mengeluh dalam berbagai keterbatasan. Buatlah keterbatasan yang ada menjadi peluang untuk dapat melakukan yang terbaik, sehingga ananda semua menjadi generasi yang tangguh dalam kondisi apapun yang senantiasa selalu mengharap petunjuk dan ridho dari Tuhan YME.Pada modul kali ini membahas tentang Hukum Newton pada Gerak Lurus yang membahas tentang gerak dan penyebabnya yang terjadi pada lintasan lurus. Modul iniakan menjelaskan konsep danHukum-Hukum Newton tentang Gerak. Sebelum membahas materi pada modul ini,terdapatprasyarat utama yaitu ananda harus memahami konsep besaran-besaran padakinematika translasi yang membahastentang konsep gerak benda dengan kecepatan konstan (GLB) dan gerak benda dengan percepatan konstan(GLBB)yang terdapat pada modul KD. 3.4 sebelumnya. Dengan memahami isi secara utuhdalam modul ini, maka anandaakan mampu menjelaskan tentang bergeraknyasebuah benda yang merupakan pondasi awal dalam mempelajari fenomena Fisika secara lebih detail.Pada modul inipenulis hanya membatasi pada Hukum-Hukum Newton yang terjadi pada Gerak Lurus. Diharapkansetelah mempelajari modul ini,menuntun anandaberimajinasi dalam proses penerapan Hukum-Hukum Newton pada gerak benda lainnya.D. Petunjuk Penggunaan ModulAgar modul dapat digunakan secara maksimal, maka peserta didikdiharapkan melakukan langkah-langkah sebagai berikut :1.Pelajari daftar isi serta skema peta konsep dengan cermat dan teliti.2.Pahami setiap materi dengan membaca secara teliti dan perhatikan seksama. Apabila terdapat contoh soal, maka cobalah kerjakan kembali contoh tersebut tanpa melihat modul sebagai sarana berlatih.
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN83.Perhatikanperintah dan langkah-langkah dalam melakukan percobaan dengan cermat untuk mempermudah dalam memahami konsep, sehingga diperoleh hasil yang maksimal.4.Bila terdapat penugasan dan latihan soal, kerjakan tugas tersebut dengan baik dan jika perlu konsultasikan hasil tersebut pada guru.5.Catatlah kesulitan yang Anda dapatkan dalam modul ini untuk ditanyakan pada guru pada saat kegiatan tatap muka. Bacalah referensi lain yang berhubungan dengan materi modul agar Anda mendapatkan pengetahuan tambahan.6.Diakhir materi terdapat evaluasi, maka kerjakan evaluasi tersebut sebagaimana yang diperintahkan sebagai tolak ukur ketercapaian kompetensi dalam mempelajari materi pada modul ini.E.Materi PembelajaranModul ini terbagi menjadi 3 kegiatan pembelajaran dan di dalamnya terdapat uraian materi, contoh soal, soal latihan dan soal evaluasi.Pertama:Hukum-Hukum Newton tentang GerakKedua: Berbagai Jenis GayaKetiga: Penerapan Hukum-Hukum Newton tentang Gerak
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN9KEGIATAN PEMBELAJARAN 1HUKUM-HUKUM NEWTON TENTANG GERAKA.Tujuan PembelajaranSetelah kegiatan pembelajaranini diharapkanAnanda dapat: 1.menjelaskanhukum-hukum newton tentang gerak;2.menentukan besaran-besaran fisika dalam Hukum Newton; dan3.menyimpulkan hasil percobaan tentang Hukum Newton.B.Uraian MateriGerakmerupakanperubahankedudukansuatubendaterhadaptitikacuan.Titikacuansendiridapatberupa titikawalposisibenda, titiktempatpengamat,atausuatu posisilainyangdijadikan acuan.Oleh karenagerakbergantungterhadaptitikacuan,makagerakbersifatrelatif.Secarasederhana,gerak dapatdiartikansebagaiperubahanposisi.Ilmufisikayangmempelajari tentanggerakdenganmemperhatikanaspekpenyebabnyadisebutdinamika.Pembahasan tentangdinamikaakanberhubungandengangerak benda dan penyebabnya,dimanakonsep hukumNewtontentang gerakakanmenyertainya.1.Hukum I Newton(Hukum Kelembaman)Hukum I Newton sering disebut dengan Hukum Kelembaman/Inersia, dimana pada kasus ini tidak ada resultan gaya (∑𝐹)yang bekerja pada benda, sehingga benda tersebut cenderung untuk mempertahankan keadaan awal (inersia). Sehinga persamaan Hukum I Newton ditulis :∑𝑭= 0“Jika tidak ada resultan gaya yang bekerja pada suatu benda, maka benda yang mula-mula diam akan terus diam, sedangkan benda yang mula-mula bergerak akan terus bergerak dengan kecepatan tetap sepanjang garis lurus”Berdasarkan analisa konsep di atas, Hukum I Newton berlaku untuk benda :•Benda yang diam (v = 0)•Benda yang melakukan Gerak Lurus BeraturanGLB(v = konstan)2.Hukum II NewtonJika suatu benda diberi gaya (F) atau resultan gaya (∑𝐹) maka akan mempengaruhi besaran-besaran lain dalam fisika yaitu massa benda (m) dan percepatan (a) yang dialami benda, dimana dari analisa suatu percobaan dapat diperoleh hubungan 𝒂~∑𝑭dan𝒂~𝟏𝒎Berdasarkan analisadi atas, persamaan Hukum II Newton dapat ditulis :
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN10𝒂=∑𝑭𝒎𝒂𝒕𝒂𝒖∑𝑭=𝒎.𝒂“Percepatan (a) yang dihasilkan oleh resultan gaya (∑𝐹) yang bekerja pada suatu benda sebanding dan searah dengan resultan gaya tersebut, dan berbanding terbalik dengan massa benda (m)” Berdasarkan analisa konsep di atas, dapat disimpulkan bahwa pada Hukum II Newton berlaku untuk benda yang mengalamiGerak Lurus Berubah Beraturan GLBB (a = konstan)Contoh Soal :Sebuahbendabermassa20kgberadadiataslantaidataryanglicin.Apabilagayasebesar50Nbekerjapada benda denganarahmendatarselama 4 sekon,tentukan:a.Besarpercepatanyang dialami benda (a)b.Besar kecepatanbendasaatt=4sekon(vB)c.Perpindahan yang dialami benda setelah bergerak selama 4 sekon (ΔSAB)Jawab Diketahuia.Menentukan besar percepatan benda (a)Berlaku Hukum II Newton𝑎=∑𝐹𝑚𝑎=50𝑁20𝑘𝑔a=52m/s2= 2,5 m/s2Jadi Percepatan yang dialami benda tersebut setelah dikenai gayaF adalah sebesar 2,5 m/s2b.Menentukan kecepatan benda saat t = 4 sekon (vB)Karena benda berlaku Hukum II Newton maka benda tersebut terjadi GLBB𝑣𝑡=𝑣0+𝑎𝑡𝑣𝐵=𝑣𝐴+𝑎𝑡𝑣𝐵=0+524𝑣𝐵=10𝑚/𝑠Jadi,kecepatan yang dialami benda pada saat bergerak 4 s adalah 10 m/sc.Perpindahan yang dialami benda selama 4 sekon (ΔSAB)Karena benda berlaku Hukum II Newton maka benda tersebut terjadi GLBB∆𝑆=𝑣0𝑡+12𝑎𝑡2∆𝑆𝐴𝐵=𝑣𝐴𝑡+12𝑎𝑡𝐴𝐵2∆𝑆𝐴𝐵=(0.4)+(12.52.42)∆𝑆𝐴𝐵=0+20
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN11∆𝑆𝐴𝐵=20𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟Jadi perpindahan yang dialami benda setelah bergerak selama 4 sekon adalah sejauh 20 meter3.Hukum III NewtonPerhatikan gambar berikut !Seorang anak menarik pohon (memberikangaya pada pohon) dengan menggunakan seutas tali (Faksi) maka tali tersebut akan meberi kan gaya (Freaksi) yang sama besar, tetapi berlawanan arah.∑ Faksi=-∑Freaksi“Setiapadagayaaksiyangbekerjapadasuatubenda,makaakantimbulgayareaksiyang besarnyasama,tetapiarahnyaberlawanan.”Sifat-sifatgayaaksi-reaksiadalahsamabesar, terletak dalamsatugariskerja, berlawananarah,danbekerjapada duabendayangberlainan.C.Rangkuman1.Gerak merupakan perubahan kedudukan suatu benda terhadap titik acuan. Titik acuan sendiri dapat berupa titik awal posisi benda, titik tempat pengamat atau suatu posisi lain yang dijadikan acuan. Oleh karena itu bergantung pada titik acuan, dan gerak bersifat relatif.2.Hukum-hukum Newton tentang gerak benda (dalam hal ini benda yang bergerak lurus) terdiri atas :a.Hukum I Newton∑𝑭= 0b.“Jika tidak ada resultan gaya yang bekerja pada suatu benda, maka benda yang mula-mula diam akan terus diam, sedangkan benda yang mula-mula bergerak akan terus bergerak dengan kecepatan tetap sepanjang garis lurus”Pada Hukum I Newton berlaku untuk benda yang diam(v = 0) dan benda yang bergerak lurus beraturan GLB(v = konstan)b.Hukum II Newton∑𝑭= m . a“Percepatan (a) yang dihasilkan oleh resultan gaya (∑𝐹) yang bekerja pada suatu benda sebanding dan searah dengan resultan gaya tersebut, dan berbanding terbalik dengan massa benda (m)”Pada Hukum II Newton berlaku untuk benda yang mengalami Gerak Lurus Berubah Beraturan GLBB(a = konstan)c.Hukum III Newton∑𝐅𝐚𝐤𝐬𝐢=−∑𝐅𝐫𝐞𝐚𝐤𝐬𝐢“Setiapadagayaaksiyangbekerjapadasuatubenda,makaakantimbulgayareaksiyang besarnyasama,tetapiarahnyaberlawanan.”d.Sifat-sifatgayaaksi-reaksiadalahsamabesar, terletak dalamsatugariskerja, berlawananarah,danbekerjapada duabendayangberlainan.
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN12D.Penugasan MandiriTopik:Hukum I NewtonTujuan:Untuk mngetahui kelembaman dan pengaruh gaya pada bendaAlat dan bahan:1.Gelas 1 buah2.Koin / Uang Logam 1 buah3.Kertas 1 buahLangkah Kerja1.Perhatikan gambar berikut!Susunlah gelas, kertas dan koin/uang logam seperti pada gambar di atas2.Tariklah kertas tersebut secara perlahan-lahan dan amati apa yang terjadi3.Susun kembali gelas, kertas dan koin/uang logam seperti gambar 1, kemudian tariklah kertas secara cepat, dan amati apa yang terjadi4.Lakukan langkah kerja 2 dan 3 sebanyak tiga atau empat kali pengulangan dan selalu amati apa yang terjadi setiap percobaanPertanyaan:1.Setelah melakukan percobaan secara berulang, isilah kolom pertanyaan berikut !PerlakuanPengamatan Kejadian yang terjadiKertas ditariksecaraperlahan-lahanKertas ditarik dengan cepat2.Jelaskan dengan bahasa ananda tentang peristiwa dari percobaan di atas!
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN13E.Latihan Soal1.Sebuah Mobil bermassa 2000 kg bergerak lurus dengan kecepatan 72 km/jam. Mobil direm sehingga berhenti setelah menempuh jarak 50 m dari saat di rem. Tentukan Besar gaya pengereman yang bekerja pada mobil tersebut !2.Perhatikan gambar berikut !Balok A bermassa 1 kg dan balok B bermassa 2 kg, terletak di atas bidang licin dan di beri gaya F sebesar 6 Newton, seperti terlihat gambar di samping. Tentukan : a.Percepatan yang dalami kedua balok tersebut setelah diberi gaya Fb.Kecepatan yang dimiliki kedua balok tersebut setelah bergerak selama 3 sekonc.Gaya kontak antara balok A dan balok B
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN14Pembahasan Latihan Soal1.Perhatikan kejadian kasus4.Sebelum menentukan gaya pengereman, ananda harus mencari nilai perlambatan (a) yang terjadi yang dialami mobil tersebut dengan menggunakan konsep GLBB yang di perlambat, diperoleh :𝑣𝑡2=𝑣02+2𝑎∆𝑠𝑣𝐵2=𝑣𝐴2+2𝑎∆𝑠𝐴𝐵0=202+2.𝑎.500=400+100.𝑎𝑎=−400100𝒂=−𝟒𝒎/𝒔𝟐(Tanda negatif menandakan mengalami perlambatan)Jadi, perlambatan yang dialami mobil tersebut akibat pengereman yang dilakukan adalahsebesar 4 m/s25.Menentukan gaya pengereman (F)Akibat terjadi perlambatan dan berlaku Hukum II Newton, maka pada mobil tersebut mengalami gaya pengereman, dan dapat ditulis ∑𝐹=𝑚.𝑎𝐹=2000.4𝑭=𝟖𝟎𝟎𝟎𝑵𝒆𝒘𝒕𝒐𝒏Jadi, pada mobil tersebut terjadi gaya pengereman sebesar 8000 Newton.2.Perhatikanuraian vektor yang bekerja pada benda pada gambar berikut inia.Menentukan percepatan (a) yang dialami kedua balokBerlaku hukum II Newton∑𝐹=𝑚.𝑎𝐹=(𝑚𝐴+𝑚𝐵).𝑎6=(1+2).𝑎𝑎=63𝒂=𝟐𝒎/𝒔𝟐Jadi, percepatan yang dialami kedua balok tersebut setelah dieri gaya F adalah sebesar2 m/s2b.Menentukan kecepatan (vt) kedua balok tersebut pada saat t = 3 sekonKarena pada kedua balok mengalami Hukum II Newton, maka padasistem tersebut terjadi gerak benda dengan percepatan konstan (GLBB), sehingga dapat ditulis :𝑣𝑡=𝑣0+𝑎.𝑡
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN15𝑣𝑡=0+2.3𝑣𝑡=𝟔𝒎/𝒔Jadi, kecepatan kedua balok tersebut letika t = 3 sekon sebesar 6 m/sc.Gaya kontak antara balok A danbalok BBerdasarkan analisa dari gambar di atas, dapat disimpulkan bahwa gaya kontak antara kedua balok A dan B merupakan pasangan aksi dan reaksi (Hukum III Newton) yang memiliki nilai sama tetapi arah vektor nya berlawanan, sehingga dapat ditulis NBA = -NAB= F = 6 Newton.F.Penilaian DiriIsilah pertanyaan pada tabel di bawah ini sesuai dengan yang kalian ketahui, berilah penilaian secara jujur, objektif, dan penuh tanggung jawab dengan memberi tanda pada kolom Jawaban.NoPertanyaanJawabanYaTidak1Apakah Ananda memahami konsep Hukum-Hukum Newton tentang Gerak ?2Apakah Ananda mengetahui dan memahami besaran-besaran fisika yang terlibat dalam Hukum-Hukum Newton?3Apakah Ananda tahu penggunaan Hukum-Hukum Newton berdasarkan peristiwa benda yang diam (v= 0), benda bergerak dengan kecepatan vkonstan(GLB), dan benda yang bergerak dengan percepatan akonstan(GLBB)?JumlahCatatan:•Jika ada jawaban “Tidak” maka segera lakukan review pembelajaran.•Jika semua jawaban “Ya” maka Anda dapat melanjutkan kegiatan Pembelajaran berikutnya
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN16KEGIATAN PEMBELAJARAN 2BERBAGAI JENIS GAYAA.Tujuan PembelajaranSetelah kegiatan pembelajaran ini, Anandadiharapkan dapat:1.mengetahui berbagai jenis gaya;2.menggambar dan menguraikan vektor berbagai jenid gaya yang bekerja pada suatu benda; dan3.menerapkan berbagai jenis gaya yang bekerja pada suatu benda dengan menerapkan hukum-hukum Newton tentang gerak benda.B.Uraian MateriGayamerupakanInteraksi apapun baik berupa dorongan atau tarikan yang dapat menyebabkan sebuah bendamengalami perubahan gerak, baik dalam bentuk arah, maupun konstruksi geometris.Gayadapatmenyebabkanbendadiammenjadibergerak,bendabergerakmenjadidiam,benda bergerak menjadi lebihcepat atau lebihlambat.Selainmengubahkecepatanbenda, gayajugadapatmengubahbentukbenda,misalnyaplastisinyangakanberubahbentuk setelahditekan.Gayadibedakanmenjadibeberapamacam,yaitusebagaiberikut.1.Gaya Berat (w)Gayaberatmerupakangayayangdimilikisetiapbendaakibatpengaruhmedan gravitasi yang arahnyaselalutegaklurusmenujupusatgravitasi.Secara umum gaya berat dapat ditulis dengan persamaan 𝒘=𝑚.𝒈Keterangan:w =Gayaberat(N);m = Massabenda(kg); dang = Percepatan gravitasi(m/s2).Contoh Soal :Perhatikangambar berikut :Sebuahbendabermassa4kgberada pada bidang miringlicindengansudut θ=60o.Jika g=10m/s², Tentukan:a.beratbendaterhadapsumbuxb.beratbendaterhadapsumbuy
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN17Jawab:Uraikan atau gambarterlebih dahulu vektor gaya berat (w) dan uraikan pada masing-masing sumbu, diperoleha.Menentukan gaya berat pada sumbu x (wx)𝑤𝑥=𝑤sin𝜃𝑤𝑥=𝑚.𝑔.sin600𝑤𝑥=4.10.12√3𝒘𝒙=𝟐𝟎√𝟑𝑵𝒆𝒘𝒕𝒐𝒏b.Menentukan gaya berat pada sumbu y(wy)𝑤𝑦=𝑤cos𝜃𝑤𝑦=𝑚.𝑔.cos600𝑤𝑦=4.10.12𝒘𝒚=𝟐𝟎𝑵𝒆𝒘𝒕𝒐𝒏Jadi,beratbendaterhadapsumbu-xdansumbu-yberturut-turutadalah 𝒘𝒙=𝟐𝟎√𝟑𝑵𝒆𝒘𝒕𝒐𝒏dan 𝒘𝒚=𝟐𝟎𝑵𝒆𝒘𝒕𝒐𝒏a.Gaya Normal (N)Gayanormalmerupakangayayangbekerjapadaduapermukaanbenda yang bersentuhandanarahnyaselalutegaklurusterhadapbidangsentuh.
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN18•Gayanormalpadabidangdatar(gambara)diatasadalahsebagaiberikut:•Gayanormalpadabidangmiring(gambarb)diatasadalahsebagaiberikut:•Gayanormalpadabidangmiring(gambarc)diatasadalahsebagaiberikut:Contoh Soal :Perhatikan gambar berikutSebuahbendabermasa6kgmendapatgayadorongsebesar 20N.Jika percepatan gravitasi bumi g=10m/s², Tentukanlahbesar gayanormaly a n g b e k e r j a bendatersebutJawabUraikan dangambar terlebih dahulu vektor berbagai jenis gaya yang bekerja pada benda.Dari uraian gaya-gaya yang bekerja di samping di samping, diperoleh analisa kesimpulan karena benda pada sumbu ydiam, maka berlaku Hukum I Newton, sehingga dapat ditulis :
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN19∑𝐹𝑦=0𝑁−𝑤−𝐹=0𝑁=𝑤+𝐹𝑁=(𝑚.𝑔)+𝐹𝑁=(6.10)+20𝑵=𝟖𝟎𝑵𝒆𝒘𝒕𝒐𝒏Jadi,besarnyagayanormalbendatersebutadalah80Newton2.Gaya Gesekan (fg)Gayagesekmerupakangayayangtimbulakibatkekasaranduapermukaanbendayangsaling bersentuhan.Komponengayagesekselalusejajardenganbidang sentuhdanarahnyaselaluberlawanan denganarahgerakbenda.Olehkarenaitu,gayagesekbersifatmenghambat gerakbenda. Gayagesekdibedakan menjadi 2,yaitugayagesekanstatisdangayagesekankinetis.a.Gaya GesekanStatis Gayagesekstatismerupakan gayagesekyangbekerjapada sebuah benda, dimana benda tersebut masih diam sampai tepat akan bergerak.Selamagayapendorong/penarikbendakurangdarigayagesek statisnya,makabenda akantetap diamatautidakbergerak. Besarnya gayagesek statisdapat ditulis:b.Gaya Gesekan KinetisGayagesekkinetismerupakan gayagesekyangbekerjapada sebuah bendayang sedangbergerak, dan arahnya selalu berlawanan dengan arah gerak benda. Besarnyagayagesek kinetisdirumuskansebagaiberikut.dimana :fs= Gaya Gesekan Statis (N)fk= Gaya Gesekan Kinetis (N)μs= Koefisien Gesekan Statisμk= Koefisien Gesekan KinetisN= Gaya Normal (N)Gaya gesekankinetis terjadi pada benda yang bergerak, hal initerjadikarenagaya pendorong/penariklebihdarigayagesekstatismaksimumnya, sehingga dapat disimpulkan bahwa nilai μs> μk, dimana rentang nilai koefisien gesekan adalah "0<𝜇<1"C o n t o h S o a l:Sebuahbendabermassa1,5kg terletak pada bidang yang kasar, dan dikenaigayasepertipadagambarberikut.
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN20sJikaPercepatangravitasi bumi g=10m/s²,Tentukanlahbesar percepatanyang dialamibendatersebut!(anggap √3=1,7)JawabUraikandan gambar terlebih dahulu vektor berbagai jenis gaya yang bekerja pada benda pada masing-masing sumbu, diperoleh !•Lihat sumbu y (Benda diam)∑𝐹𝑦=0𝑁+𝐹sin600−𝑤=0𝑁+𝐹sin600−(𝑚.𝑔)=0𝑁=(𝑚.𝑔)−𝐹sin600𝑁=(1,5.10)−(10.12√3)𝑁=15−(10.12.1,7)𝑁=15−8,5𝑁=6,5𝑁𝑒𝑤𝑡𝑜𝑛•Lihat sumbu x𝑓𝑠=𝜇𝑠.𝑁=(0,5).(6,5)=3,25𝑁𝑒𝑤𝑡𝑜𝑛𝑓𝑘=𝜇𝑘.𝑁=(0,4).(6,5)=2,6𝑁𝑒𝑤𝑡𝑜𝑛Sedangkan 𝐹𝑥=𝐹cos600=10.12=5𝑁𝑒𝑤𝑡𝑜𝑛Ternyata gaya mendatar Fx lebih besar dari pada gaya gesek statis (ƒs) sehingga dapat diketahui bahwa benda dalam keadaan bergerak. Dengan demikian, gaya gesek yang bekerja adalah gaya gesek kinetis.Sehingga pada sumbu x berlaku hukum II Newton, dan diperoleh:∑𝐹𝑥=𝑚.𝑎𝐹𝑥−𝑓𝑘=𝑚.𝑎5–2,6=1,5.𝑎2,6=1,5.𝑎𝑎=2,61,5=𝟏,𝟔𝒎/𝒔𝟐Jadi, besar percepatanyang dialami bendaadalah1,6m/s2
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN21b.Gaya Tegangan Tali (T)Gayateganantalimerupakangayayangbekerjapadataliyang menegang sebagaigayaaksi-reaksi.Perhatikan gambarberikut!T1 danT2 merupakan pasangangayaaksi-reaksiContoh SoalTigabuahbenda m1=2 kg, m2= 3 kg dan m3= 5 kgdihubungkandengantalipada lantai yang licin, sepertigambarberikutBerdasarkangambardi atas,tentukangayategangtaliT2dan T1!Jawab•Menentukan percepatan (a) yang dialami sistem bendaLihat sumbu horizontal, maka berlaku Hukum II Newton∑𝐹𝑥=𝑚.𝑎𝑇1−𝑇1+𝑇2−𝑇2+𝐹=(𝑚1+𝑚2+𝑚3).𝑎𝐹=(𝑚1+𝑚2+𝑚3).𝑎𝑎=𝐹(𝑚1+𝑚2+𝑚3)𝑎=30(2+3+5)𝒂=𝟑𝒎/𝒔𝟐•Menentukan T2(lihat benda m3= 5 kg)Lihat sumbu horizontal, maka berlaku Hukum II Newton∑𝐹𝑥=𝑚.𝑎−𝑇2+𝐹=𝑚3.𝑎−𝑇2+30=5.3−𝑇2+30=15
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN22𝑇2=30−15𝑇2=𝟏𝟓𝑵𝒆𝒘𝒕𝒐𝒏•Menentukan T1(Lihat benda 2, m2= 3 kg)Lihat sumbu horizontal, maka berlaku Hukum II Newton∑𝐹𝑥=𝑚.𝑎−𝑇1+𝑇2=𝑚2.𝑎−𝑇1+15=3.3−𝑇1+15=9𝑇1=15−9𝑇1=𝟔𝑵𝒆𝒘𝒕𝒐𝒏Jadi, besar tegangan tali T2= 15 Newtondan T1= 6 NewtonC.Rangkuman1.Gaya berat merupakan gaya yang dimiliki setiap benda akibat pengaruh medan gravitasi yang arahnya selalu tegak lurus menuju pusat gravitasi.2.Gaya normal merupakan gaya yang bekerja pada dua permukaan benda yang bersentuhan dan arahnya selalu tegak lurus terhadap bidang sentuh.3.Gaya gesek merupakan gaya yang timbul akibat kekasaran dua permukaan benda yang saling bersentuhan. Komponen gaya gesek selalu sejajar dengan bidang sentuh dan arahnya selalu berlawanan dengan arah gerak benda. Oleh karena itu, gaya gesek bersifat menghambat gerak benda.Gaya gesek dibedakan menjadi 2, yaitu gaya gesekanstatis dan gaya gesekankinetis.•Gaya Gesekan Statis(fs), berlaku ketika benda dikenai gaya tetapi benda tersebut masih dalam keadaan diam sampai tepat akan bergerak arah nya selalu berlawanan dengan arah gerak benda•Gaya Gesekan Kinetis(fk), berlaku ketika benda dikenai gaya dan benda tersebut dalam keadaan bergerak, arahnya selalu berlawanan dengan arah gerak benda4.Gaya tegangan tali merupakan gaya yang bekerja pada tali yang menegang sebagai gaya aksi-reaksi.
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN23D.Latihan Soal1.Perhatikan gambar berikutSebuah luikisan bermassa m = 0,6 kg tergantung pada sebuah tali yang berada di dinding ruang tamu terlihat seperti gambar di samping. Jika percepatan gravitasi g= 10 m/s2, Tentukan :a.Tegangan tali T1b.Tegangan tali T22.Sebuah balok yang massa nya 7,5 kg berada di atas lantai. Agar balok bergerak dengan kecepatan konstan diperlukan gaya horizontal sebesar 30 Newton. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s2, maka : a.Koefisien gesekan antara balok dan lantaib.Apabila di atas balok tersebut diletakkan benda yang massanya 5 kg, Tentukan berapa gaya horizontal maksimum agar balok tetap bergerak dengan kecepatan konstan
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN24Pembahasan Latihan Soal1.Perhatikan gambar uraian vektor gaya yang bekerja pada kasus di atasa.Menentukan besar tegangantali T1Lihat sumbu y(benda diam)maka berlaku hukum I Newton, sehingga dapat ditulis ∑𝐹𝑦=0𝑇1𝑦−𝑤=0𝑇1𝑦=𝑤𝑇1sin300=𝑚.𝑔𝑇1.12=0,6.10𝑇1=6×2𝑻𝟏=𝟏𝟐𝑵𝒆𝒘𝒕𝒐𝒏Jadi, besar tegangan tali T1adalah 12 Newtonb.Menentukan besar tegangan tali T2Lihat sumbu x(benda diam) maka berlaku hukum I Newton, sehingga dapat ditulis∑𝐹𝑥=0𝑇1𝑥−𝑇2=0𝑇2=𝑇1𝑥𝑇2=𝑇1cos300𝑇2=12×12√3𝑻𝟐=𝟔√𝟑NewtonJadi, besar tegangan tali T2adalah 𝟔√𝟑Newton2.Perhatikan gambar berikut!
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN25a.Menentukan foefisien gesekan μsantara balok dan lantaiKetika benda ditarik dengan gaya Fbenda tersebut bergerak dengan kecepatan konstan (GLB), maka berlaku hukum I Newton∑𝐹=0𝐹−𝑓𝑔=0𝑓𝑔=𝐹𝜇×𝑁1=𝐹𝜇×𝑤=𝐹𝜇×(𝑚.𝑔)=𝐹𝜇=𝐹𝑚.𝑔𝜇=307,5×10𝝁=𝟎,𝟒Jadi, besar koefisien gesekan ketika benda tersebut bergerak dengan kecepatan konstan adalah μ = 0,4b.Apabila di atas balok tersebut diletakkan benda yang massanya 5 kg, Tentukan berapa gaya horizontal maksimumagar balok tetap bergerak dengan kecepatan konstanPerhatikan gambar uraian vektor yag bekerja pada kasus ini !Ketika benda ditarik dengan gaya Fbenda tersebut bergerak dengan kecepatan konstan (GLB), maka berlaku hukum I Newton∑𝐹=0𝐹−𝑓𝑔=0𝑓𝑔=𝐹𝜇×𝑁12=𝐹𝜇×𝑁12=𝐹𝜇×((𝑚1+𝑚2).𝑔)=𝐹0,4×((7,5+5).10)=𝐹𝐹=0,4×125𝑭=𝟓𝟎𝑵𝒆𝒘𝒕𝒐𝒏Jadi, setelah ditambah beban m2yang diletakkan di atas benda m1, maka agar sistem benda tersebut bergerak dengan kecepatan konstan, maka gaya maksimal yang harus diberikan oleh sistem adalah 50 Newton
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN26E.Penilaian DiriIsilah pertanyaan pada tabel di bawah ini sesuai dengan yang kalian ketahui, berilah penilaian secara jujur, objektif, dan penuh tanggung jawab dengan memberi tanda pada kolom Jawaban.NoPertanyaanJawabanYaTidak1Apakah Ananda memahami konsep berbagai jenis gaya yang bekerja pada benda?2Apakah Ananda dapat melukiskan vektor berbagai jenis gaya sesuai konsep yang bekerja pada suatu benda?3Apakah Ananda mampu menjawab dan memahami soal-soal yang tertera pada latihan soal?JumlahCatatan:•Jika ada jawaban “Tidak” maka segera lakukan review pembelajaran.•Jika semua jawaban “Ya” maka Anda dapat melanjutkan kegiatan Pembelajaran berikutnya
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN27KEGIATAN PEMBELAJARAN 3PENERAPAN HUKUM NEWTONA.Tujuan PembelajaranSetelah kegiatan pembelajaranini, peserta didikdiharapkan dapat:1.menggunakan hukum-hukum Newton tentang gerak dalam menyeleasaikan permasalahan gerak benda; dan2.menerapkankonsephukum-hukum Newtontentang gerak dalam kehidupan sehari-hari.B.Uraian MateriPada kegiatan pembelajaran 3 ini, ananda harus memahamikonsep hukum-hukum Newton tentang gerak benda dan berbagai jenis gaya yang sudah ananda pelajari pada kegiatan pembelajaran 1 dan 2 sebelumnya. Di kegiatan pembelajaran 3 ini kita mengkolaborasi pemahaman yang sudah ananda dapatkan sebelumnya dalam bentuk berbagai permasalahan/kasus pada benda yang bergerak lurus.1.Berat benda ketika berada di elevatoratau liftContoh SoalSeseorang bemassa m=50kgberada didalam sebuah liftyangbergerak keatasdengan percepatana=1,5m/s².Jikapercepatangravitasig=10m/s²,Tentukan gayadesakan kaki orang tersebut(N)padalantailift..!Jawab:Uraikan dan gambar terlebih dahulu vektor berbagaijenis gaya yang bekerja pada orang yang berada di dalam lift, diperoleh !Berlaku Hukum II Newton∑𝐹𝑦=𝑚.𝑎𝑁−𝑤=𝑚.𝑎𝑁=𝑤+(𝑚.𝑎)𝑁=(𝑚.𝑔)+(𝑚.𝑎)𝑁=𝑚(𝑔+𝑎)𝑁=50(10+1,5)𝑁=50(11,5)𝑵=𝟓𝟕𝟓𝑵𝒆𝒘𝒕𝒐𝒏2.Benda yang betumpukContoh SoalPerhatikan gambar berikut !
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN28Balok A beratnya 100 N diikat dengan tali mendatar di C (lihat gambar). Balok B beratnya 500 N. Koefisien gesekan antaraA dan B = 0,2 dan koefisien gesekan antara B dan lantai = 0,5. Tentukan Besarnya gaya F minimal untuk menggeser balok BJawab:Uraikan dan gambar terlebih dahulu vektor berbagai jenis gaya yang bekerja pada kedua benda, diperolehfAB→ gaya gesek antara balok A dan BfBL→ gaya gesek antara balok B dan lantai•Mencari Gaya Gesekan pada masing-masing bidang sentuhfAB= μABNABfAB= (0,2)(100) = 20 NfBL= μBLNBLfBL= (0,5)(100 + 500) = 300 N•Menentukanbesarnya gaya F minimal untuk menggeser balok BTinjau benda B(diam)Berlaku Hukum I NewtonΣ Fx= 0F −fAB−fBL= 0F − 20 − 300 = 0F = 320 Newton3.Dua benda yang terhubung dengan tali yang terhubung melalui katrol diam.Contoh SoalDua benda dihubungkan dengan tali kemudian dihubungkan dengan tali kemudian digantung pada katrol licin seperti pada gambar berikut !Jika massa benda 1 m1= 2 kg, massa benda 2 m2= 3 kg dan percepatan gravitasi g = 10 m/s2(anggap tali tidak bermassa), tentukan :a.Percepatan (a) yang dialami sistem benda tersebut?b.Besar tegangan tali (T) yang menghubungkan kedua benda tersebut?
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN29JawabUraikan dan gambar terlebih dahulu vektor berbagai jenis gaya yang bekerja pada kedua benda, diperoleha.Menentukan percepatan (a) sistemBerdasarkan penjabaran vektor pada gambar di samping, dan dengan menggunakan analisa gaya berat dapat disimpulkan bahwaarah gerak benda bergerak ke kanan (menuju benda 2), sehinnga pada sistem berlaku Hukum II Newton∑𝐹𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚=𝑚𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚.𝑎−𝑤1+𝑇−𝑇+𝑤2=(𝑚1+𝑚2).𝑎𝑤2−𝑤1=(𝑚1+𝑚2).𝑎(𝑚2.𝑔)−(𝑚1.𝑔)=(𝑚1+𝑚2).𝑎(𝑚2−𝑚1).𝑔=(𝑚1+𝑚2).𝑎𝒂=(𝒎𝟐−𝒎𝟏)(𝒎𝟏+𝒎𝟐).𝒈𝒂=(𝟑−𝟐)(𝟐+𝟑).𝟏𝟎𝒂=𝟏𝟎𝟓= 2 m/s2Jadi, besar pecepatan benda pada sistem tersebut adalah 2 m/s2b.Menentukan besar tegangan tali (T)Untuk menentukan tegangan tali, ananda dapat melihat salah satu benda beserta uraian vektor dan arah gerak benda nya. Lihat benda 2Berlaku hukum II Newton∑𝐹2=𝑚2.𝑎𝑤2−𝑇=𝑚2.𝑎𝑇=𝑤2−𝑚2.𝑎𝑇=(𝑚2.𝑔)−(𝑚2.𝑎)𝑻=𝒎𝟐(𝒈−𝒂)𝑻=𝟑(𝟏𝟎−𝟐)𝑻=𝟐𝟒𝑵𝒆𝒘𝒕𝒐𝒏C.RangkumanDengan memahami esensi dari hukum-hukum Newton dan konsep berbagai jenis gaya yang bekerja pada bendapada lintsan lurus, maka banyak permasalahan/kasus tentang berbagai gerak benda yang dapat diselesaikan diantaranya:1.Benda ketika berada di dalam elevator/ lift2.Benda yang tertumpuk3.Dua buah benda atau lebih yang terhubung dengan katrol yang licin4.Permasalahan/kasus –kasus yang lebih kompleks lainnya
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN30D.Latihan Soal1.Rudi bermassa 60 kg berada di dalam lift yang sedang bergerak. Jika percepatan gravitasi g = 10 ms-2,tentukan:a.Gaya desakan kaki Rudi pada lantai lift, ketika lift bergerak dengan percepatan 2 m/s2ke atasb.Gaya desakan kaki Rudi pada lantai lift, ketika lift bergerak dengan percepatan 2 m/s2ke bawah2.Dua buah balok dengan massa mA= 3 kg dan mB= 1 kg dihubungkan dengan tali tak bermassa melalui katrol yang diam, sedangkan lantai kasar dengan nilai koefisien gesekanμadalah 0,2 seperti pada gambar di bawah.Jika percepatan gravitasi g = 10 ms-2, tentukan:a.Besar percepatan yang dialami kedua bendab.Besar Tegangan tali yang menghubungkan kedua benda tersebut
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN31Pembahasan Latihan Soal1.Perhatikan gambar kejadian berikut !a.Menentukan gaya normalrudi (NR)yang bekerja pada lantai (NR) ketika lift dipercepat ke atasKarena lift bergerak dengan percepatan konstan, maka berlaku hukum II Newton, sehingga dapat ditulis∑𝐹=𝑚.𝑎𝑁𝑅−𝑤𝑅=𝑚.𝑎𝑁𝑅=𝑚.𝑎+𝑤𝑅𝑁𝑅=𝑚.𝑎+𝑚.𝑔𝑁𝑅=(60×2)+(60×10)𝑁𝑅=120+600𝑵𝑹=𝟕𝟐𝟎𝑵𝒆𝒘𝒕𝒐𝒏Jadi desakan kaki Rudi pada lantai lift yang sedang bergerak ke atas adalah 720 Newtonb.Menentukan gaya normal rudi yang bekerja pada lantai (NR) ketika lift dipercepat ke bawahPerhatikan gambar kejadian berikut !Karena lift bergerak dengan percepatan konstan, maka berlaku hukum II Newton, sehingga dapat ditulis∑𝐹=𝑚.𝑎𝑤𝑅−𝑁𝑅=𝑚.𝑎𝑁𝑅=𝑤𝑅−(𝑚.𝑎)𝑁𝑅=(𝑚.𝑔)−(𝑚.𝑎)𝑁𝑅=(60×10)−(60×2)𝑁𝑅=600−120𝑵𝑹=𝟒𝟖𝟎𝑵𝒆𝒘𝒕𝒐𝒏Jadi desakan kaki Rudi pada lantai lift yang sedang bergerak ke bawahadalah 480 Newton2.Perhatikan gambar penguraian vektor yang bekerja pada kasus di atasa.Menentukan percepatan (a) yang dialami oleh sistem benda Lihat sistem, benda bergerak dipercepat menuju benda B, sehingga berlaku hukum II Newton dan dapat ditulis ∑𝐹𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚=𝑚𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚.𝑎
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN32𝑤𝐵−𝑇+𝑇−𝑓𝐴=(𝑚𝐴+𝑚𝐵).𝑎(𝑚𝐵.𝑔)−(𝜇.𝑁𝐴)=(𝑚𝐴+𝑚𝐵).𝑎(𝑚𝐵.𝑔)−(𝜇.𝑤𝐴)=(𝑚𝐴+𝑚𝐵).𝑎(𝑚𝐵.𝑔)−(𝜇.𝑚𝐴.𝑔)=(𝑚𝐴+𝑚𝐵).𝑎(1×10)−(0,2×3×10)=(3+1).𝑎(10)−(6)=(4)×𝑎4=4×𝑎𝒂=𝟏𝒎/𝒔𝟐Jadi, percepatan yang dialami kedua benda pada sistem di atas adalah 1 m/s2b.Besar tegangan tali yang menghubungkan kedua benda Untuk menentukan besar tegangan tali yang menghubungkan kedua benda, ananda dapat melihat dengan memilih salah satu benda pada sistem tersebut.Lihat benda B, diperoleh ∑𝐹𝐵=𝑚𝐵.𝑎𝑤𝐵−𝑇=𝑚𝐵.𝑎(𝑚𝐵.𝑔)−𝑇=𝑚𝐵.𝑎𝑇=(𝑚𝐵.𝑔)−(𝑚𝐵.𝑎)𝑇=(1×10)−(1×1)𝑇=10−1𝑻=𝟗𝑵𝒆𝒘𝒕𝒐𝒏Jadi, besar tegangan tali yang menghubungkan balok A dan balok B pada sistem di atas adalah 9 Newton.E.Penilaian DiriIsilah pertanyaan pada tabel di bawah ini sesuai dengan yang kalian ketahui, berilah penilaian secara jujur, objektif, dan penuh tanggung jawab dengan memberi tanda padakolom Jawaban.NoPertanyaanJawabanYaTidak1Apakah Ananda mampu menerapkan hukum-hukum Newton tentang gerak pada suatu benda di setiap kejadian?2Apakah Ananda dapat melukiskan vektor berbagai jenis gaya yang kompleks sesuai konsep yang bekerja pada suatu benda?3Apakah Ananda mampu menjawab dan memahami soal-soal yang tertera pada latihan soal?JumlahCatatan:•Jika ada jawaban “Tidak” maka segera lakukan review pembelajaran.•Jika semua jawaban “Ya” maka Anda dapat melanjutkan kegiatan Pembelajaran berikutnya
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN33EVALUASIPetunjuk:Untuk menjawab soal evaluasi berikut, pererta didik dapat melihat nilai-nilai trigonometri sudut-sudut istimewa dan aturan konsep sederhana trigonometri berikut!1.Seseorang yang massanya 80 kg di timbang dalam lift. Jarum timbangan menunjukkan 1000Newton, bila percepatan gravitasi bumi 10 m.s–2dapat di simpulkan bahwa ...A.massa orang dalam lift menjadi 100 kgB.lift bergerak ke atas dengan kecepatan tetap C.lift bergerakke bawah dengan kecepatan tetap D.lift bergerak ke bawah dengan percepatan tetapE.lift bergerak ke atas dengan percepatan tetap2.Perhatikan gambar berikut !Balok bermassa 4 kg bekerja tiga buahgaya seperti gambar di atas. Jika lantai licin, maka balok dalam keadaan....A.Diam (tidak bergerak)B.Bergerak lurus berubah beraturan arah ke kananC.Bergerak lurus berubah beraturan arah ke kiriD.Bergerak lurus beraturan arah ke kanan
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN34E.Bergerak lurus beraturan arah kekiri3.Karena gaya rem sebesar 500 Newton, benda yang massanya 50kg berhenti setelah menempuh jarak 2meter. Kecepatan benda sesaat sebelum di rem adalah...A.10 m/sB.20 m/sC.30 m/sD.40 m/sE.50 m/s4.Petugas BNPB menjatuhkan bantuan untuk daerah bencana dari atas helikopter. Jika massa total bantuan adalah 100 kg, sedangkan gesekan udara yang bekerja pada waktu itu adalah 600 Newton, dan percepatan gravitasi bumi g adalah 10 m/s2. Maka bantuan tersebut akan jatuh dengan percepatan....A.5,0 m/s2B.4,5 m/s2C.4,0 m/s2D.3,5 m/s2E.3,0 m/s25.Perhatikan gambar berikut !Sebuah balok kayu yang massanya 18 kg terletak pada bidang miring yang kasar, dan ditarik dengan gaya F sebesar 200 Newton sehingga mengalami percepatan 3 m/s2. Jika percepatan gravitasi g adalah 10 m/s2, maka gaya gesekan yang dialami balok terhadap bidang miring tersebut adalah...A.54 NewtonB.56 NewtonC.70 NewtonD.75 NewtonE.84 Newton6.Perhatikan gambar berikut !Dua buah balok memiliki berat yang sama yaitu 50 Newton, dihubungkan denga seutas tali yang ringan melalui sebuah katrol yang licin. Kedua balok tersebut bersentuhan dengan bidang sentuh yang kasar dengannilai koefisien gesekan kinetik μk= 0,2. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s2, maka besar tegangan tali yang menghubungkan kedua balok tersebut adalah...A.12 NewtonB.14 NewtonC.15 NewtonD.16 NewtonE.18 Newton
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN357.Kedua balok A dan B masing-masing memiliki massa 8 kg dan 5 kg, dihubungkan dengan tali tak bermassa melalui katrol yang licin seperti gambar berikut !Koefisien gesekan statis dan kinetis antara balok dan lantai adalah 0,5 dan 0,3, sedangkan percepatan gravitasi bumi g = 10 m/s2. Jika balok C yang bermassa 4 kg diletakkan di atas balok A maka akan terjadi....A.Tegangan tali sistem lebih kecil dari keadaan semulaB.Tegangan tali sistem menjadi dua kali dari keadaan semulaC.Sistem balok menjadi diamD.Sistem balok bergerak dengan percepatan dua kali dari yang semulaE.Sistem balok bergerak dengan percepatan setengah kali dari yang semula8.Perhatikan gambar berikut !Jika diketahui m1= 4 kg dan m2= 2 kg, dan balok 1 berada pada lantaiyang kasar dengan koefisien gedekan kinetik μk = 0,3. Balok 2 mula-mula diam dan bergerak ke bawah. jika percepatan gravitasi g = 10 m/s2, maka waktu yang dibutuhkan benda 2 mencapai tanah adalah... A.3 sekonB.4 sekonC.5 sekonD.6 sekonE.7 sekon9.Benda dengan massa 4 kg terletak di atas bidang mendatar. Pada benda bekerja gaya mendatar sebesar 50 Newton. Jika koefisien gesekan statis 0,75, koefisien gesekan kinetis 0,5 dan percepatan gravitasi g = 10 m/s2, perhatikan pernyataan berikut :I.Benda akan diamII.Gayagesekan yang bekerja pada benda sebesar 20 NewtonIII.Percepatan yang dialami benda adalah 5 m/s2IV.Benda bergerak dengan percepatan konstanPernyataan di atas yang sesuai adalah...A.I sajaB.I dan IIC.II dan IIID.II dan IVE.III dan IV10.Perhatikan gambar berikut !
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN36Tiga buah benda dihubungkan dengan katrol seperti gambar di samping. Jika m1= 1 kg, m2= 2 kg dan m3= 3 kg, sedangkan koefisin gesekan kinetis bidangsentuh adalah 0,1, maka besar tegangan tali yang menghubungkan benda m2dan m3adalah... (g = 10m/s2)A.13 NewtonB.15 NewtonC.17 NewtonD.19 NewtonE.21 Newton
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN37KUNCI JAWABAN EVALUASI1.E2.B3.A4.C5.B6.D7.C8.D9.D10.E
Modul Fisika KelasX,KD 3.7@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN38DAFTAR PUSTAKAHari Subagia, Agus Taranggono. 2007. Sains FISIKA . Jakarta: Bumi Aksara.Kanginan, Marthen. 2016. Fisika Untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta: Penerbit Erlangga.Kanginan, Marthen. 2000. Seribu Pena Fisika SMU Kelas 1Jakarta: Penerbit Erlangga.Surya,Yohanes.1996. Olimpiade Fisika SMU Caturwulan Kedua Kelas 1. Jakarta: Penerbit PT Primatika Cipta Ilmu.