Sebuah mobil bergerak ke timur dengan laju 50 km/jam. Sepuluh
menit kemudian terlihat mobil bergerak ke selatan dengan laju 60
km/jam setelah melewati sebuah persimpangan jalan. Ambil arah
timur sejajar sumbu x positif dan arah utara sejajar sumbu y pisitif.
Hitung percepatan rata-rata mobil selama selang waktu tersebut.
Jawab :

Maka percepatan rata-rata = a
=> a = ∆v/∆t = 50 - 60 / 0 - 600
                      = -10 / -600
                      = 1 / 60 km/jam
          1 / 60 km/jam = 1000 / 60 X 1 / 3600
                                    = 1 / 216 m/s

1. KECEPATAN SESAAT
Kecepatan sesaat adalah kecepatan pada suatu titik tertentu selama perjalanan.  Kecepataan sesaat sama dengan besarnya perubahan sesaat dari posisi terhadap waktu.Kecepatan sesaat adalah kecepatan rata-rata pada limit selang waktu Δt mendekati nol. Secara matematis kecepatan sesaat dituliskan:

dr/dt adalah turunan pertama fungsi vertor posisi tergadap waktu.

Jika r = xi + yj dan Δr = Δxi + Δyj

maka,

v = vx i + vy j

(4)

dengan:

v = vektor kecepatan sesaat(m/s)

vx = dx/dt = komponen kecepatan sesaat pada sumbu x (m/s)

vy = dy/dt = komponen kecepatan sesaat pada sumbu y (m/s)

Arah kecepatan sesaat merupakan arah garis singgung lintasan di titik tersebut.

2. Percepatan Sesaat

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

(3)

jka v = vx i + vy j ,mka :

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.

3. Hitunglah resultan gaya pada gambar dibawah ini!

Penyelesaian
F1y = F1 Sin 45͒ = 4 x 0,7 = 2,8
F1x = F1 Cos 45͒ = 4 x 0,7 = 2,8

F2y = F2 Sin 30͒ =-5 x 0,5 =-2,5
F2x = F2 Cos 30͒ = 0,8

F3y = F3 Sin 60͒ = 6 x 0,8 = 4,8
F3x = F3 Cos 60͒ = 6 x 0,5 = 3

ΣFy = F1 + F2 + F3 = 2,8 – 2,5 + 5,2= 5,5 N

 F = √ΣFX2 + ΣFY2 = √(1,5)2+(5,5)2 = √2,25 + 30,25 = √32,5 N = 5,7 N

4. Tentukan Besar Tegangan Tali dari gambar berikut!

Penyelesaian 

 Sudut T1 = Sin 370 = 0,6

 Sudut T2 = Sin 530= 0,8

 Sudut T3 = Sin 900 = 1

      T1           = m × g

                   = 0,6 × 4 N

                   = 2,4 N

      T2           = m × g

                   = 0,8 × 4 N

                   = 3,2 N

      T3         = m × g

                   = 1 × 4 N

                   = 4 N

Soal dan jawaban fisika

Nama : Dini Nurfadila Putri
Nim : A1C219009
R-001
Pendidikan Matematika

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:
 Mengukur kecepatan bunyi ada 2 cara yaitu dengan cara langsung dan cara tidak langsung.
Cara langsung dengan melakukan:
Posisikan si A dan si B agar berdiri pisah dengan jarak tertentu. Dan si C berdiri persis di samping si A yang bertugas memanggil. Ketika si A memanggil si B saat si A mengeluarkan suara si C menekan start pada stopwatch. Ketika si B merespon dengan menoleh si C menekan tombol stop. Hitung kecepatan dengan menggunakan rumus v = s/t.
Dimana : v : untuk kecepatan bunyi di udara
                  S : untuk jarak antara si A dan si B
                 T : untuk waktu yang terbaca pada stopwatch.
Cara tidak langsung dengan melakukan:
Ukur jarak antara si A dengan dinding. Lalu si A melakukan tepukan dengan keras sebanyak 2 kali  agar bertabrakan pada gemanya. Lalu  hitung tepukan pada nol ketika stopwatch di mulai dan hentikan tepukan pada tepukan ke -50. Gunakan rumus : kecepatan bunyi = 2d/t.

11. Jika 1 inci = 2,54 meter
Jawab :
A. Diameter velg = 16 x 2,54
                          = 40,64 m
                          = 40.640 mm
B. Diameter luar ban = 2(0,4 x 20,5) + 40,64 = 57,04 cm
C. Tebal ban = 0,4 x 20,5 = 8,2 cm = 82mm
D. Jumlah putaran ban setelah kendaraan berpindah sejauh 500 m
50.000/(π x 57,04) = 279 putaran
E. Tebal = 0,6 x 18 = 10,8 cm
 Diameter luar ban = 2 10,8+(2,54 14) = 57.14 cm
 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 = 16.10^-3 - 24.10^-3 Mm
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 volum yang Zat cair dalam silinder ukur pada Gambar 1.60?
Jawab:
20,15 ml