Contoh Soal Gaya dan Hukum Newton Beserta Jawabannya

Tutorial Fisika edisi kali ini akan membahas tentang gaya, dimana latihan soal gaya  yang disajikan,  sudah barang tentu akan kita sertakan pembahasannya.

Mengingat implementasi dari konsep gaya tersebut banyak diterapkan, maka pemahaman dalam teori-teori sebuah gaya dirasakan sangat penting. Untuk itu dalam memahami soal-soal dibawah ini diasumsikan anda-anda telah bergelut terlebih dahulu dengan dasar teori sebuah gaya.

Latihan Soal Tentang Gaya

Soal No.1

---

Jika sebuah truk memiliki massa 3 ton dalam keadaan diam. Hitunglah berapa gaya truk tersebut jika melaju selama 30 detik dengan kecepatan 18km/jam.

Pembahasan

Dalam memecahkan persoalan tersebut kita menggunakan Hukum Newton II

m = 3 ton = 3000 kg
V1 = 0
V2 = 18 km / jam = 5 m/s

a = (V₂ - V₁) t
a = (5 m/s - 0) 30 s
a = 1 6 m/s²

Gaya yang dikerjakan oleh truk tersebut dengan rumus Hukum Newton II
F = m.a
F = 3000 . 1 6
F = 500 N

Dengan demikian gaya yang dikerjakan oleh truk tersebut adalah 500 N

Soal No.2

---

Diketahui dua buah gaya masing-masing F1 = 70 N dan F2 = 30 N bekerja pada suatu benda dengan arah ke kanan. Berapakah resultan kedua benda tersebut  ?

Pembahasan

Dalam memecahkan persoalan tersebut kita menggunakan resultan gaya

F1 = 70 N
F2 = 30 N

R = F1 + F2
R = 70 + 30
R = 100 N

Jadi resultan gayanya adalah 100 N

Soal No.3

---

Diketahui dua buah gaya masing-masing F1=75 N ke kiri dan F2= 60 N ke kanan. Hitunglah resultan kedua gaya benda tersebut dan tentukanlah pula arahnya!

Pembahasan

Dalam memecahkan persoalan tersebut kita menggunakan resultan gaya

F1   =  75 N  (ke kiri)
F2   =  60 N  (ke kanan)

R =  F1 – F2
R =  75N - 60N
R = 15 N (arahnya ke kiri)
Jadi resultan gayanya adalah 15 N dengan arah ke kiri

Soal No.4

---

Seorang remaja memiliki massa 52 kg. Jika percepatan gravitasi 10 m/s². Hitunglah berat si remaja tersebut ?

Pembahasan

Dalam menjawab soal tersebut digunakan rumus gaya berat dari Hukum Newton III

m = 52 kg
g = 10 m/s²

w = m . g
w = 52 . 10
w = 520 N

Jadi berat si remaja tersebut adalah 520 N

Soal No.5

---

Sebuah batu memiliki berat 100 newton. Apabila percepatan gravitasi buminya 10 m/s². Berapakah massa batu tersebut?

Pembahasan

Dalam menjawab soal tersebut digunakan rumus gaya berat dari Hukum Newton III

W = 100 N
g = 10 m/s²

W = m . g
m = W g
m = 100 10 = 10 kg

Jadi massa batu tersebut adalah 10 kg

Soal No.6

---

Massa sebuah batu di bumi 20 kg. Jika percepatan gravitasi bumi 9,8 N/kg dan percepatan gravitasi bulan seperenam percepatan gravitasi bumi. Berkurang berapakah berat batu ketika dibawa ke bulan?

Pembahasan

Dalam menjawab soal tersebut digunakan rumus gaya berat dari Hukum Newton III

Kondisi batu di bumi
m_bumi = 20 kg
g_bumi = 9,8 N/kg
w_bumi = m_bumi. g_bumi
w_bumi = 20 . 9.8
w_bumi = 196 N

Kondisi batu di bulan
m_bulan = 20 kg (massa benda tidak akan berubah dimanapun berada)
g_bulan = 1/6.g_bumi = 1/6 x 9,8 N/kg = 1,6 N/kg
w_bulan = m_bulan. g_bulan
w_bulan = 20 . 1.6
w_bulan = 32 N

Berat batu yang berkurang adalah = 196 - 32 = 164 N

Soal No.7

---

Sebuah truk memiliki massa 2.000 kg bergerak dengan kelajuan 16 m/s. Jika seandainya truk tersebut direm dengan gaya 8.000 N. Tentukan berapa jarak yang ditempuh truk mulai direm sampai berhenti?

Pembahasan

Pemecahannya menggunakan Hukum Newton II pada Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

m = 2.000 kg
v₀ = 16 m/s
v_t = 0 m/s (direm sehingga berhenti)
F = -8.000 N

F = m . a
a = F/m
a = -8.000/2.000
a = -4 m/s

Jarak yang ditempuh selama perlambatan.
V_t² = V₀² + 2 . a . s
0 = 162 +2 . (-4) . s
0 = 256 – 8s
8s = 256
s = 32 m

Jadi Jarak yang ditempuh truk tersebut adalah 32 m