Kumpulan Contoh Soal 2 Hukum Newton Lengkap dengan Jawaban dan Penjelasannya

Hai Quipperian, pada artikel Blog Quipper sebelumnya kita telah membahas Hukum II Newton dan penerapannya. Apa Bagaimanapun Apakah Anda ingat dari hukum ini? Ya benar. Hukum II Newton adalah hukum yang membahas hubungan antara gaya dan percepatan gerak suatu benda. Agar tidak lupa, yuk simak contoh soal Hukum Newton 2 berikut ini!

Contoh Soal 1

Sebuah bola bermassa 450 gram dipukul dengan gaya 2 N. Akibatnya, benda yang semula diam menjadi bergerak. Percepatan benda tersebut adalah…

1. 4,4 m/dtk²
2. 1,3 m/dtk²
3. 2,7 m/dtk²
4. 3,8 m/dtk²
5. 5,4 m/dtk²

Diskusi:

Dikenal:

M = 450 gr = 0,45 kg

F = 2 N

diminta: A =…?

Menjawab:

Untuk mencari percepatan gerak bola, gunakan persamaan Hukum ke-2 Newton berikut ini.

Jadi, percepatan gerak bola adalah 4,44 m/s².

Jawaban: A

Contoh Soal 2

Sebuah balok kayu bermassa 5 kg terletak di atas lantai licin. Kemudian, balok kayu diberi gaya mendatar sebesar 10 N untuk bergerak. Berapa kecepatan balok kayu setelah bergerak selama 2 s?

1. 5m/dtk
2. 6m/dtk
3. 4m/dtk
4. 2,5 m/dtk
5. 3 m/dtk

Diskusi:

Dikenal:

M = 5kg

F = 10 N

T = 2 detik

ay₀ = 0 (diam)

diminta: ay_T momen T = 2 sekon =…?

Menjawab:

Pertama, Anda harus mencari percepatan balok kayu setelah dikenai gaya 10 N.

Selanjutnya, substitusikan nilainya A = 2m/s² persamaan kecepatan GLBB sebagai berikut.

Jadi, kecepatan balok kayu setelah bergerak selama 2 s adalah 4 m/s.

Jawaban: C

Contoh Soal 3

Sebuah benda ditarik oleh tiga gaya dengan arah yang sama seperti gambar di bawah ini.

Akibat adanya gaya tarik pada kedua sisinya, benda bergerak dengan percepatan 0,5 m/s². Massa benda tersebut adalah…

1. 10 kg
2. 8 kg
3. 4 kg
4. 16 kg
5. 12 kg

Diskusi:

Pertama, Anda harus mencari resultan gaya yang bekerja pada benda. Ingat, gaya adalah besaran vektor, jadi arahnya harus diperhatikan.

Besarnya resultan gaya dirumuskan sebagai berikut.

Kemudian, gantikan besarnya resultan gaya dalam persamaan Hukum ke-2 Newton.

Jadi, massa benda tersebut adalah 16 kg.

Jawaban: D

Contoh Soal 4

Pak Rosid memiliki dua balok yaitu balok x dan balok y. Kedua balok diletakkan di atas lantai yang licin dan dihubungkan dengan tali seperti gambar di bawah ini.

Untuk memindahkan kedua balok tersebut, Pak Rosid menariknya dengan gaya 20 N. Jika massa balok x dan y masing-masing 2 kg dan 8 kg, tegangan tali antara kedua balok tersebut pada saat ditarik adalah … .

1. 4 N
2. 5 N
3. 6 N
4. 8 N
5. 4,5N

Diskusi:

Dikenal:

F = 20 N

M_X = 2kg

M_y = 8kg

diminta: Q =…?

Menjawab:

Awalnya, gambarkan komponen gaya yang bekerja pada balok sebagai berikut.

Kemudian, tentukan percepatan sistem.

Selanjutnya, tentukan tegangan tali dengan melihat sinar x.

Jika Anda ingin mengulas dari balok y, Anda bisa, sebagai berikut.

Jadi, tegangan tali antara kedua balok saat ditarik adalah 4 N.

Jawaban: A

Contoh Soal 5

Seseorang dengan massa 65 kg berada dalam lift yang sedang bergerak ke bawah dengan percepatan 1,5 m/s². Besarnya gaya normal yang dikerjakan oleh lantai elevator pada kaki orang tersebut adalah…

1. 425,5N
2. 552,5N
3. 320,5 N
4. 500,4 N
5. 338,5N

Diskusi:

Dikenal:

M = 65 kg

A = 1,5 m/s²

G = 10m/s²

diminta: N =…?

Menjawab:

Untuk memudahkan Anda mengerjakan soal, pertama-tama uraikan komponen gaya yang bekerja pada orang tersebut.

Gaya searah dengan gerak lift diberi tanda positif dan sebaliknya, maka gunakan persamaan Hukum ke-2 Newton. Dengan demikian:

Jadi, besarnya gaya normal yang dikerjakan oleh lantai elevator pada kaki orang tersebut adalah 552,5 N.

Jawaban: B

Contoh Soal 6

Pak Hendra yang bermassa 70 kg mengendarai mobil bermassa 1.030 kg dengan kecepatan 20 m/s. Saat sedang berkendara, tiba-tiba sebuah handphone jatuh tepat 4 m di depan mobil Pak Hendra. Hal ini sontak membuat kaget Pak Hendra sehingga mengerem mobilnya. Besarnya gaya pengereman minimum agar mobil Pak Hendra tidak menabrak HP adalah ….

1. 27 kN
2. 32kN
3. 55kN
4. 72 kN
5. 80 kN

Diskusi:

Dikenal:

ay₀ = 20m/s

S = 4 m

ay_T = 0 (berhenti)

M_H = 70 kg

M_M = 1.030 kg

diminta: F =…?

Menjawab:

Syarat agar HP tidak tertabrak adalah mobil Pak Hendra harus berhenti tepat di depan HP tersebut. Pertama, tentukan terlebih dahulu percepatan mobil Pak Hendra dengan menggunakan rumus GLBB berikut.

Tanda negatif berarti terjadi perlambatan akibat pengereman.

Selanjutnya, substitusikan nilai percepatan di atas ke dalam persamaan Hukum ke-2 Newton.

Jadi, gaya pengereman minimal agar mobil Pak Hendra tidak menabrak HP adalah 55 kN.

Jawaban: C

Contoh Soal 7

Sebuah benda didorong dengan gaya 10 N di atas lantai datar yang kasar dengan kecepatan 5 m/s. Jika koefisien gesekan kinetis pada lantai 0,2 dan massa benda 3 kg, benda akan berhenti setelah bergerak selama…

1. 5 detik
2. 10 detik
3. 15 dtk
4. 20 dtk
5. 12 dtk

Diskusi:

Dikenal:

ay₀ = 5m/s

μ_k = 0,2

M = 3kg

F = 10 N

diminta: T =…?

Menjawab:

Pertama-tama, Anda harus mencari percepatan gerak benda menggunakan persamaan Hukum ke-2 Newton.

Kemudian, substitusikan nilai percepatan di atas ke dalam persamaan GLBB yang diperlambat.

Jadi, benda akan berhenti setelah bergerak selama 15 detik.

Jawaban: C

Contoh Soal 8

Sebuah balok bermassa 4 kg bergerak pada bidang miring kasar sebagai berikut.

Sudut yang terbentuk antara bidang miring dan horizontal adalah 30^Hai. Jika koefisien gesekan kinetik antara papan dan balok adalah 0,23, berapakah percepatan gerak balok?

1. 3,2 m/dtk²
2. 1,6 m/dtk²
3. 2,5 m/dtk²
4. 2 m/dtk²
5. 3 m/dtk²

Diskusi:

Dikenal:

M = 4 kg

μ_k = 0,23

θ = 30^Hai

G = 10m/s²

diminta: A =…?

Menjawab:

Pertama, jelaskan komponen gaya yang bekerja pada sistem bidang miring.

Karena tidak ada gerak pada sumbu y, maka _{. Karena itu:}

Dari gambar di atas terlihat bahwa benda bergerak pada komponen sumbu x. Artinya, pada sumbu x berlaku persamaan Hukum Newton.

Selanjutnya, substitusikan nilainya N dalam persamaan (1) ke persamaan (2).

Jadi, percepatan balok adalah 2 m/s².

Jawaban: D

Contoh Soal 9

Sebuah mobil mainan bermassa 500 gram diletakkan di atas lantai licin. Kemudian, adik mendorong mobil dengan gaya 0,25 N. Jarak yang ditempuh mobil setelah adik mendorongnya selama 3 s adalah….

1. 2,25m
2. 3,25m
3. 1,75m
4. 2,6m
5. 3,12m

Diskusi:

Dikenal:

M = 500 gr = 0,5 kg

F = 0,25 N

T = 3 detik

diminta: S =…?

Menjawab:

Pertama-tama, kamu harus mencari percepatan mobil mainan tersebut setelah didorong oleh adikmu. Dalam hal ini, gunakan persamaan Hukum ke-2 Newton.

Selanjutnya, gunakan persamaan jarak GLBB.

Jadi, jarak yang ditempuh mobil mainan setelah si adik mendorongnya selama 3 s adalah 2,25 m.

Jawaban: A

Contoh Masalah 10

Dua buah balok yaitu balok P dan balok Q dihubungkan dengan sistem katrol sebagai berikut.

Massa balok P dan balok Q berturut-turut adalah 1 kg dan 2 kg. Saat balok Q bergerak ke bawah, balok P bergerak ke kanan. Jika balok P bertumpu pada meja licin dengan massa dan gesekan katrol diabaikan, besarnya tegangan tali pada balok Q adalah…

1. 9.12N
2. 8.67N
3. 12,3N
4. 3,25N
5. 6.67N

Diskusi:

Dikenal:

M_ps = 1 kg

M_Q = 2 kg

diminta: Q =…?

Menjawab:

Pertama, Anda harus menjelaskan komponen gaya yang bekerja pada sistem katrol.

Selanjutnya, Anda dapat meninjau arah gerak balok. Untuk balok P, arah gerak searah dengan sumbu x. Artinya, tidak ada gerak pada sumbu y. Karena itu:

balok P

Sedangkan pada balok Q arah geraknya searah dengan sumbu y. Karena itu:

Balok Q

Kemudian, substitusikan nilainya Q persamaan (1) ke persamaan (2), sehingga diperoleh nilai percepatan sebagai berikut.

Anda dapat menentukan tegangan tali dari salah satu balok. Cobalah untuk mengambil blok P.

Ingat, tegangan tali Q = tegangan tali P.

Jadi, besarnya gaya tarik pada balok Q adalah 6,67 N.

Jawaban:E

Itulah 10 contoh soal Hukum Newton 2 kali ini. Semoga bisa bermanfaat untuk kamu jadikan referensi belajar, ya. Biar belajarmu makin semangat, buruan gabung Quipper Video. Salam Quippers!