TUGAS FISIKA DASAR

NAMA : DILLA MAHARANI

NIM : A1C219003

KELAS : R-001

PROGRAM STUDI : PENDIDIKAN MATEMATIKA

DOSEN PENGAMPU : NOVA SUSANTI,S.PD.,M.SI.

Assalamu'alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh , Halloo gaiss kali ini saya akan membahas soal mengenai Kinematika Gerak , blog ini saya buat untuk memenuhi tugas kuliah fisika dasar  , jangan lupa tinggalkan pertanyaan atau kritik dan saran untuk saya terimakasih semoga bermanfaat :)

1. Posisi mula-mula sebuah mobil adalah 5j km . Selama selang waktu 2 jam mobil bergerak dengan kecepatan rata-rata 30i + 50j km/jam . Dimanakah posisi mobil setelah 2 jam tersebut?

  Penyelesaian :

  • Vektor kecepatan rata-rata

     Vr = Δr / Δt 

          = r2 - r1 / t2 - t1

  • Diketahui : r1 = 5j km

                          t1 = 0 ( Pada mulanya                                                      keadaan mobil diam )

                         t2 = 2 jam

                         Vr = 30i + 50j km/jam

  • Ditanya : r2?

  • Jawab :

      Vr = Δr / Δt

      30i + 50j = r2 - 5j / 2 - 0

      2 ( 30i + 50j ) = r2 - 5j

      60i + 100j = r2 - 5j

      r2 = 60i + 105j

TUGAS FISIKA DASAR

NAMA : DILLA MAHARANI

NIM : A1C219003

KELAS : R-001

PROGRAM STUDI : PENDIDIKAN MATEMATIKA

DOSEN PENGAMPU :  NOVA SUSANTI,S.Pd.,M.si

1.  Pembuktian Rumus Kecepatan Sesaat 

Kecepatan sesaat adalah kecepatan rata-rata pada limit selang waktu Δt mendekati nol. Secara matematis kecepatan sesaat dituliskan:

dx/dt  adalah turunan pertama fungsi vektor posisi terhadap waktu.

jika r = xi + yj dan Δr = Δxi + Δyj
maka :

dengan:
v = vektor kecepatan sesaat (m/s)
ν_x = dx/dt komponen kecepatan sesaat pada sumbu x (m/s)
   ν_y = dy/dt komponen kecepatan sesaat pada sumbu y (m/s)
Arah kecepatan sesaat merupakan arah garis singgung lintasan di titik tersebut.

Berdasarkan persamaan kecepatan sesaat berikut :

kecepatan dapat dicari dengan turunan dari fungsi posisinya. Sebaliknya, jika fungsi kecepatan diketahui, fungsi posisi dapat ditentukan dengan mengintegralkan fungsi kecepatan tersebut

v = dr/dt

dr = v.dt

Apabila persamaan tersebut diintegralkan, maka:

dengan :

r₀= posisi awal (m)
r = posisi pada waktu t (m)

v = kecepatan yang merupakan fungsi waktu (m/s)

Komponen posisi pada arah sumbu x dan sumbu y adalah :

2. Percepatan Sesaat

Percepatan sesaat didefinisikan sebagai limit kecepatan rata-rata untuk interval waktu mendekati nol.

(3)

jika v = v_x i + v_y j , maka :

a = a_xi + a_yj

(4)

dengan :

a = vektor percepatan

Dari persamaan (4) dapat dikatakan bahwa percepatan merupakan turunan dari fungsi kecepatan terhadap waktu. Percepatan juga merupakan turunan kedua fungsi posisi terhadap waktu.

Percepatan sesaat merupakan kemiringan grafik kecepatan terhadap waktu.

Kerena:

maka persamaan (4) dapat dituliskan:

Sehingga percepatan sesaat menjadi :

3.

Tentukanlah resultan gaya pada gambar di atas
Jawab : Diketahui : F1 = 4 N
                                F2 = 5 N
                                F3 = 6 N
                                Sin 45° = 0,7
                           Cos 45° = 0,7
                           Sin 30° = 0,5
                           Cos 30° = 0,9
                           Sin 60° = 0,9
                           Cos 60° = 0,5
           Ditanya : R?
           Jawab :

  Gaya terhadap sumbu x

·        F1x = f1 cos 45°

        = 4 x 0,7

        = 2,8 N

·        F2x = f2 cos 30°

       = 5 x 0,9

       = 4,5 N

·        F3x = f3 cos 60°

       = 6 x 0,5

       = 3 N

Gaya terhadap sumbu y

·        F1y = f1 sin 45°

        = 4 x 0,7

        = 2,8 N

·        F2y = f2 sin 30°

        = 5 x 0,5

        = 2,5 N

·        F3y = f3 sin 60°

        = 6 x 0,9

        = 5,4 N

∑Fx = f1x + f3x – f2x

       = 2,8 + 3 – 4,5

       = 1,3 N

∑Fy = f1y + f2y – f3y

        = 2,8 + 2,5 – 5,4

        = -0,1 N ( Tanda negatif menunjukkan arah ke sumbu negatif )

R = √(∑Fx)² + √(∑Fy)²

   = √(1,3)² + (0,1)²

   = √1,69 + 0,01

   = √1,7

   =1,30 N

4.

Berdasarkan gambar tersebut Berapa tegangan tali?

 Jawaban:

Diketahui:  α = 37°,  β = 53° , W = 4 N      

∑ fy     = 0

T3-W  =0

T3       = W

T3       = 4N

 

∑fx = 0

T2x- T1x  =  0

T2x         =  T1x

T2.cos 53  =  T1.cos 37

T2. 0,6     =  T1. 0,8

T2             =  T1. 0,8/ 0,6

T2             =  T1. 4/3

T2             =  4/3 T1

                         ∑fy             = 0

           T1y + T2y -T3         = 0

                  T1y+T2y           = T3

T1.sin 37° + T2. Sin 53°    =  4

        T1. 0,6 +T2. 0,8          = 4

0,6 T1 +4/3 T1.0,8             = 4

6/10. T1 + 4/3 T1. 8/10     = 4

6/10. T1 + 32/30 T1          = 4

3/5 T1 + 16/15 T1             =  4

                   5/3 T1           =  4

                   T1               =  12/5

                   T1               = 2,4 N

Selanjutnya substitusi kan

T2= 4/3 T1

T2= 4/3. 2,4

     = 3,2 N

Maka diperoleh : T1 = 2,4 N

                           T2 = 3,2 N

                           T3 = 4 N

TUGAS FISIKA DASAR
NAMA : DILLA MAHARANI
NIM : A1C219003
KELAS : R-001
PROGRAM STUDI : PENDIDIKAN MATEMATIKA
DOSEN PENGAMPU : NOVA SUSANTI,S.Pd.,M.si


3) Kalian diminta oleh dosen menentukan kecepatan bunyi di udara. Kalian
hanya dilengkapi dengan stopwatch yang bisa mengukur hingga ketelitian
0,01 detik. Bagaimana kalian melakukannya?
Jawab :
Ada beberapa cara yang bisa dilakukan untuk menghitung kecepatan bunyi di udara secara sederhana, salah satunya dengan cara memanggil teman.
Dengan cara ini, kamu membutuhkan bantuan dari 2 orang temanmu. Rincian tugasnya adalah:
- kamu sebagai pengamat (pemegang stopwatch)
- 1 orang teman bertugas memanggil
- 1 orang teman bertugas merespon panggilan
cara melakukan:
1. posisikan kedua temanmu agar berdiri terpisah dengan jarak tertentu. Bisa 100 m atau dari ujung-ujung lapangan sekolah yang sudah kamu ketahui panjangnya. Kamu harus berdiri persis di samping temanmu yang bertugas memanggil
2. Mintalah temanmu yang bertugas memanggil untuk menyebut nama temanmu yang akan di panggil secar lantang, pas saat temanmu mengeluarkan suara, kamu harus menekan tombol start pada stopwatch.
3. teman mu yang berdiri diujung lain lapangan, diminta merespon dengan mengakat tangan kanan/kiri ketika mendengar panggilan namanya. Saat teman kamu ini merespon dengan mengangkat tanggannya, tekan tombol stop.
4. sekarang tugas kamu memcatat waktu yang terbaca pada stopwatch, kemudian hitung kecepatan dengan rumus GLB
v = s/t
v :  untuk kecepatan bunyi di udara
s :  untuk jarak antar dua temanmu
t :  untuk waktu yang terbaca pada stopwatch

11) Gambar 1.54 adalah makna angka yang tertulis pada ban kendaraan

Gambar 1.54. Makna angka yang tertera
pada ban kendaraan.
Jika 1 inci = 2,54 meter tentukan :
a) Diameter felk
b) Diameter luar ban
c) Tebal ban (antara felk sampai diameter terluar)
d) Jumlah putaran ban setelah kendaraan berpindah sejauh 500 m.
e) Tentukan tebal ban, diameter luar ban dan diameter luar felk jika
tertulis 180/60/14
Jawab :
Jika 1 inci = 2,54 cm tentukan
 ▪ a) Diameter Velg = 2,54 x 16 = 40,64 cm
 ▪ b) Diameter luar ban =2(0,4x20,5)+40,64 = 57.04 cm
 ▪ c) Tebal ban (antara velg sampai, diameter terluar) = 0,4x20,5=8,2 cm
 ▪ d) Jumlah putaran ban setelahkendaraan berpindah sejauh 500 m. = 50.000/( π    x 57.04)=279 putaran
 ▪ e) Tentukan tebal ban, diameter luar ban dan diameter luar velg jika tertulis180/60/14
 • Tebal = 0,6x18 = 10,8 cm
 • Diameter luar ban = 2x10,8 + (2,54x14) =57.16cm
 • Diameter luar velg = 2,54 x 14 = 35,65 cm

12) Akibat penyedotan air tanah besar-besaran oleh industri, mall, dan
pemukiman di kota-kota besar terjadi penurunan drastic permukaan air
tanah. Di kota Bandung, air tanah turun 2-3 meter/tahun. Penyedotan air
tanah menyebabkan terjadinya rongga di dalam tanah sehingga tanah di
atas turun mengisi rongga-rongga tersebut. Permukaan tanah secara
perlahan-lahan menjadi rendah. Ini merupakan penyebab kenapa sebagian
permukaan tanah di Jakarta dan sejumlah kota di tepi pantai lebih rendah
dari permukaan air laut. Hujan kecil yang terjadi sudah bisa menghasilkan
banjir karena air tidak dapat mengalir ke laut.
a) Berapa kecepatan turun air tanah di Bandung dalam satuan MKS?
b) Berapa penurunan air tanah selama 8 tahun dalam satuan Mm?
c) Kedalaman maksimum air tanah yang dapat disedot pompa biasa adalah
10 meter. Apakah dalam 10 tahun air tanah di Bandung masih dapat
disedot pompa biasa?
Jawab :
A. 2-3 meter/tahun
B. 2-3 meter/tahun x 8 tahun = 16-24 meter = 16.103-24.103mm
C. 2 -3 meter/th x 10th = 20-30 meter
Dalam 10 tahun, air tanah sudah tidak dapat disedot dengan pompa biasa karena kedalaman air sudah sampai 20-30 meter.

24) Berapa volume yang zat cair dalam silinder ukur pada Gambar 1.60?

Gambar 1.60 Gambar untuk soal 24
Jawab :
20,15 ml