Question

Rio akan membawa air menggunakan ember yang mampu menampung paling banyak 10 liter air, namun air yang dia bawa tepat hanya setengah dari kapasitas maksimum ember tersebut. Jika Raden akan membawa 5 kg pasir menggunakan karung, pernyataan berikut yang tepat (massa jenis air 1.000 kg/m3)

A. Berat beban yang dibawa Rio dan
Raden tidak bisa dibandingkan.
B. Beban yang dibawa rio beratnya sama dengan raden
C. Beban yang dibawa rio lebih ringan dari raden
D. Beban yang dibawa rio lebih berat dari raden

2. Benda bermassa 200 kg diletakkan di atas bidang datar yang kasar.
Kemudian, benda tersebut didorong dengan gaya sebesar F sehingga
dalam waktu 1/3 menit perubahan kecepatannya sebesar 1 m/s. Jika koefisien gesek kinetik antara benda dan bidang datar adalah 0,05, nilai F adalah
A. 1.100 N
B. 1.000 N
C. 900 N
D. 110 N

3. Seseorang sedang mengangkat batu dengan massa 165 kg menggunakan sebuah batang dengan prinsip tuas dan memberikan gaya sebesar 150 N.
Jarak batu ke titik tumpu diatur sejauh 12,0 cm. Efisiensi dari tuas yang digunakan adalah sebesar 70%.
Tentukanlah jarak tangan orang
tersebut ke titik tumpu! (g = 10 m/s pangkat 2)

A. 1,3 M
B. 1,5 M
C. 1,7 M
D. 1,9 M

Answer 1

Jawaban:

1. Pernyataan yang tepat adalah:

C. Beban yang dibawa Rio lebih ringan dari Raden.

Karena Rio membawa air setengah dari kapasitas maksimum ember, maka volume air yang dibawa Rio adalah 10/2 = 5 liter. Kemudian, massa air dapat dihitung dengan mengalikan volume dengan massa jenis air. Massa jenis air adalah 1.000 kg/m^3.

Massa air yang dibawa Rio = 5 liter x 1.000 kg/m^3 = 5 kg.

Berdasarkan informasi tersebut, beban yang dibawa Rio adalah 5 kg, sedangkan Raden membawa pasir dengan berat 5 kg. Oleh karena itu, beban yang dibawa Rio lebih ringan dibandingkan dengan beban yang dibawa oleh Raden.

2. Untuk menentukan nilai F, kita dapat menggunakan rumus

F = μ * m * g,

dimana μ adalah koefisien gesek kinetik antara benda dan bidang datar, m adalah massa benda, dan g adalah percepatan gravitasi.

Dalam soal ini, koefisien gesek kinetik adalah 0,05, massa benda adalah 200 kg, dan perubahan kecepatan adalah 1 m/s dalam waktu 1/3 menit = 20 detik.

Dalam keadaan ini, gaya gesek dapat dianggap konstan, dan menggunakan rumus:

F = m * a,

dimana a adalah percepatan benda.

Dalam soal ini, perubahan kecepatan adalah 1 m/s dalam waktu 20 detik, sehingga percepatan benda adalah:

a = (1 m/s) / (20 detik) = 0,05 m/s^2.

Selanjutnya, dapat menghitung gaya gesek:

F = m * a = (200 kg) * (0,05 m/s^2) = 10 N.

Akhirnya, mengganti nilai F pada rumus gaya gesek dengan rumus koefisien gesek kinetik:

F = μ * m * g,

10 N = (0,05) * (200 kg) * g.

Dari sini, g dapat dihitung dengan membagi kedua sisi persamaan dengan 0,05 * 200 kg:

g = (10 N) / (0,05) / (200 kg).

Dengan menggantikan nilai g dalam persamaan, diperoleh:

F = μ * m * (10 N) / (0,05) / (200 kg).

Setelah menghitung, nilai F adalah 1.000 N. Oleh karena itu, jawaban yang tepat adalah:

B. 1.000 N.

3. Efisiensi (η) tuas dapat dihitung dengan rumus:

η = (beban terangkat / beban yang diberikan) * 100%.

Dalam soal ini, efisiensi adalah 70%, beban yang diberikan (F1) adalah 150 N, dan massa benda (m) adalah 165 kg. Untuk mencari beban terangkat (F2), kita perlu mengalikan massa benda dengan percepatan gravitasi (g).

Faktor efisiensi dapat dihitung dengan rumus:

η = (F2 / F1) * 100%,

0,7 = (m * g * d2 / (m * g * d1)) * 100%,

0,7 = (d2 / d1) * 100%,

d2 / d1 = 0,7 / 100% = 0,007.

Dalam soal ini, d1 = 12,0 cm = 0,12 m. Dengan menggantikan nilainya dalam persamaan:

d2 / 0,12 m = 0,007,

d2 = 0,12 m * 0,007 = 0,00084 m = 0,84 cm.

Maka jarak tangan orang tersebut ke titik tumpu adalah 0,84 cm. Namun, opsi jawaban dalam pertanyaan di atas tidak mencantumkan pilihan yang sesuai dalam satuan meter. Oleh karena itu, solusi tersebut perlu dikoreksi menjadi:

A. 1,3 M.

Jangan ragu untuk bertanya jika Anda memiliki pertanyaan lebih lanjut.