SERI SOAL PESAWAT SEDERHANA - 1

SERI SOAL PESAWAT SEDERHANA - 1 

Pilihan Berganda

 

Soal : 1

Batu seberat 100 kg ingin dipindahkan menggunakan pengungkit seperti gambar berikut.

Perbandingan a dan b, serta nilai F yang sesuai adalah … (gravitasi bumi g = 10 m/s²).

a.    1 : 2 dengan nilai F = 50 Newton

b.   1 : 2 dengan nilai F = 200 Newton

c.    2 : 5 dengan nilai F = 400 Newton

d.   2 : 5 dengan nilai F = 40 Newton

 

Pembahasan :

Soal ini memerlukan intuisi, lalu kita coba beberapa dari opsi yang tersedia.

Langkah pertama,

ó w = m.g

       = 100 x 10

       = 1000 N

 

Langkah kedua,

ó Perbandingan a : b = 1 : 2

Langkah ketiga,

ó perbandingan a : b = 2 : 5

Kunci : c

Soal : 2

Cara mengangkat kotak berisi buku bermassa 10 kg menggunakan tuas dengan gaya F. Jika Gita menambah buku bermassa 20 kg ke dalam kotak, perbandingan gaya sebelum dan sesudah kotak ditambah dengan buku adalah …

a.    1 : 2                 c. 1 : 4

b.   1 : 3                 d. 2 : 3

 

Pembahasan :

 

Awal, massa m₁ = 10 kg.

Akhir, m₂ = (m₁ + 20 )kg

Substitusikan pers (1) dan pers (2).

Kunci : b

 

Soal : 3

Beberapa peserta didik melakukan percobaan roda bergandar. Roda bergandar yang memiliki keuntungan mekanis paling besar adalah ...

Pembahasan :

 

Gunakan intiusi dengan mencoba tiap opsi,

 

Opsi a)

Opsi b)

Opsi c)

Opsi d)

Kunci : b

 

Soal : 4

Perhatikan gambar di bawah ini,

Agar dapat memindahkan batu bermassa 800 N dengan gaya 200N, cara yang tepat adalah dengan menggeser titik tumpu …

a.    Menjauhi beban sejauh 20 cm

b.   Mendekati beban sejauh 10 cm

c.    Menjauhi kuasa sejauh 20 cm

d.   Mendekati kuasa sejauh 10 cm

 

Pembahasan :

 

Perhatikan massa beban yang tertulis dalam soal, “bermassa 800 N”. Seharusnya dituliskan memiliki berat 800N.   

 

Kita misalkan lengan beban nilainya (L_B = y).

ó  w x L_B = L_F x F

ó  800. y = 100 cm . 200

ó         y = 25 cm

 

Kesimpulan :

·        Mendekati beban sejauh 25 cm

·        Menjauhi kuasa sejauh 25 cm

 

Kunci : (no option)

Soal : 5

Perhatikan katrol pada gambar di bawah ini,

Agar benda naik setinggi 1,0 meter. Maka panjang tali yang ditarik sepanjang …

a.    25 cm                      c. 200 cm

b.   50 cm                      d. 400 cm

 

Pembahasan :

 

Takal = katrol majemuk, KM – nya sama dengan jumlah katrolnya.

Kunci : d

 

Soal : 6

Beban bermassa 5 kg ditarik pada bidang miring seperti gambar di bawah ini.

Ketinggian h meter berdasarkan informasi di atas adalah … (g = 10 m/s²)

a.    0,6 meter                 c. 3,0 meter

b.   1,2 meter                 d. 6,0 meter

 

Pembahasan :

Berat beban, w :

ó w = m.g

ó w = 5 x 10

ó w = 50 N

kemudian kita menggunakan Dalil Phytagoras,

Kunci : (No option)

 

Soal : 7

Ulfa dan Zack bermain jungkat – jungkit seperti gambar di bawah ini.

Jungkat – jungkit dapat seimbang jika jarak Zack dari titik tumpu sejauh … (gravitasi g = 10 m/s²).

a.    50 cm                      c. 30 cm

b.   40 cm                      d. 25 cm

 

Pembahasan :

 

Misalkan massa Ulfa, m₁ = 12,5 kg dan jarak Ulfa ke titik tumpu L_B. Selanjutnya massa Zack m₂ = 20 kg dan jarak Zack ke titik tumpu kita misalkan L_F.

 

ó                m₁. L_B = m₂. L_F

ó 12,5 kg x 80 cm = 20 kg x L_F

ó                      L_F = 50 cm

 

Kunci : a

 

Soal : 8

Ari dan Budi menggunakan bidang miring untuk memindahkan barang ke dalam mobil. Gaya dorong Ari dan Budi berturut – turut 200 N dan 250 N. Saat mereka mendorong kotak bermassa 74 kg terdapat gaya gesek sebesar 80 N antara kotak dengan bidang miring. Jika tinggi mobil 75 cm, panjang bidang miring yang digunakan adalah …

a.    1,5 meter                 c. 0,96 meter

b.   1,2 meter                 d. 0,5 meter  

 

Pembahasan :

 

Kita misalkan gaya Ari sebagai F₁ = 200 N dan gaya Budi sebagai F₂ = 250 N. Massa kotak m = 74 kg dan gaya gesek f_g = 80N kemudian kita gambarkan sketsa soal.

Resultan gaya, ΣF :

 

Benda naik ke puncak bidang miring, berarti F₁ dan F₂ bertanda positip dan f_g mengarah turun berarti tandanya negatip.

 

ó ΣF = F₁ + F₂ - f_g

ó ΣF = 200 + 250 – 80

ó ΣF = 370 N

 

Maka panjang bidang miring, s :

Kunci : a

 

Soal : 9

Para pekerja bangunan memindahkan material ke bangunan tinggi menggunakan katrol seperti gambar berikut.

Setiap tarikan pada tuas sama dengan 40 cm. Jika beban ingin dipindahkan ke ketinggian 2 meter, tarikan yang harus dilakukan sebanyak …

a.    5 kali                c. 10 kali

b.   8 kali                d. 20 kali

 

Pembahasan :

 

Keuntungan mekanis takal (katrol majemuk),

Maka banyak tarikan, n :

 

ó          s = n. 40 cm

ó 400 cm = n. 40 cm

ó          n = 10 kali

 

Kunci : c

 

Soal : 10

Saat menunduk, jenis tuas dan gambar yang tepat adalah …

Pembahasan :

 

Tuas kelas 1,

Tuas kelas 2,

Kunci : d

 

Read More