ⓘ Terakhir diperbarui Mei 2023 oleh Tempat Bagi
Contoh Soal Pilihan Ganda Gaya Hukum Newton Fisika SMP – Gaya hukum Newton adalah konsep dasar dalam ilmu fisika yang mempelajari tentang interaksi antara benda-benda yang saling berpengaruh. Hukum yang terdiri dari Hukum Newton 1, Hukum Newton 2 dan Hukum Newton 3 ini ditemukan oleh fisikawan terkenal, Sir Isaac Newton, pada abad ke-17. Gaya hukum Newton terdiri dari tiga prinsip dasar yang menjelaskan bagaimana benda-benda bergerak dan berinteraksi satu sama lain.
Dalam artikel ini, kita akan membahas tentang Contoh Soal Pilihan Ganda Bab Gaya Hukum Newton. Soal-soal ini akan menguji pemahaman kita tentang konsep gaya, massa, percepatan, dan interaksi antara benda-benda yang dipengaruhi oleh gaya hukum Newton. Soal-soal ini juga akan melibatkan pemahaman kita tentang bagaimana hukum kedua Newton (F = m × a) dapat digunakan untuk menghitung hubungan antara gaya, massa, dan percepatan pada benda yang bergerak.
Mari kita lihat beberapa Contoh Soal Pilihan Ganda Bab Gaya Hukum Newton. Soal-soal ini akan mengajak kita untuk memahami konsep gaya hukum Newton secara lebih mendalam dan mengaplikasikannya dalam konteks situasi yang berbeda.
Soal Pilihan Ganda Gaya Hukum Newton
1. Berikut adalah tiga prinsip dasar dari gaya hukum newton, kecuali:
A. Hukum kelembaman
B. Hukum aksi dan reaksi
C. Hukum gravitasi universal
D. Hukum percepatan
E. Hukum gerak
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah C. Hukum gravitasi universal. Hukum gravitasi universal merupakan salah satu hukum dalam fisika yang ditemukan oleh Isaac Newton, namun bukan bagian dari prinsip dasar gaya hukum newton. Prinsip dasar gaya hukum newton terdiri dari hukum kelembaman, hukum aksi dan reaksi, serta hukum percepatan dan gerak.
2. Sebuah mobil dengan massa 1000 kg sedang bergerak dengan kecepatan konstan 20 m/s. Gaya yang diperlukan untuk menjaga mobil agar tetap bergerak dengan kecepatan tersebut adalah 2000 N. Berapa besar gaya gesekan antara mobil dan jalan?
A. 0 N
B. 1000 N
C. 2000 N
D. 3000 N
E. 4000 N
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah A. 0 N. Menurut hukum kelembaman, jika sebuah benda bergerak dengan kecepatan konstan tanpa ada gaya eksternal yang bekerja, maka gaya total yang bekerja pada benda adalah nol. Oleh karena itu, gaya gesekan antara mobil dan jalan adalah nol, karena mobil bergerak dengan kecepatan konstan dan tidak memerlukan gaya tambahan untuk tetap bergerak.
3. Sebuah benda dengan massa 2 kg ditarik ke atas dengan gaya 20 N. Ketika benda berada dalam keadaan seimbang, besar gaya gesekan yang bekerja pada benda adalah 10 N. Berapakah percepatan benda tersebut?
A. 5 m/s2
B. 7.5 m/s2
C. 10 m/s2
D. 15 m/s2
E. 20 m/s2
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah C. 10 m/s2. Menurut hukum kedua Newton, percepatan suatu benda adalah hasil bagi antara gaya yang bekerja pada benda dan massa benda tersebut. Dalam kasus ini, gaya yang bekerja pada benda adalah selisih antara gaya tarik (20 N) dan gaya gesekan (10 N), yaitu 10 N. Maka, percepatan benda tersebut dapat dihitung sebagai 10 N / 2 kg = 10 m/s2.
4. Sebuah benda bergerak dengan percepatan konstan 5 m/s2. Gaya yang diperlukan untuk mempertahankan percepatan tersebut jika massa benda adalah 10 kg adalah:
A. 2 N
B. 20 N
C. 50 N
D. 100 N
E. 500 N
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah C. 50 N. Menurut hukum kedua Newton, gaya yang diperlukan untuk mempertahankan suatu percepatan pada suatu benda adalah hasil kali antara massa benda dan percepatan tersebut. Dalam kasus ini, massa benda adalah 10 kg dan percepatannya adalah 5 m/s2, sehingga gaya yang diperlukan adalah 10 kg x 5 m/s2 = 50 N.
5. Seorang atlet dengan massa 60 kg berlari dengan percepatan 2 m/s2. Berapa besar gaya yang dihasilkan oleh atlet tersebut?
A. 30 N
B. 120 N
C. 240 N
D. 300 N
E. 600 N
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah B. 120 N. Menurut hukum kedua Newton, gaya yang dihasilkan oleh suatu benda adalah hasil kali antara massa benda dan percepatan benda tersebut. Dalam kasus ini, massa atlet adalah 60 kg dan percepatannya adalah 2 m/s2, sehingga gaya yang dihasilkan oleh atlet tersebut adalah 60 kg × 2 m/s2 = 120 N.
6. Sebuah benda dengan massa 5 kg bergerak dengan percepatan konstan 8 m/s2. Berapakah gaya total yang bekerja pada benda tersebut?
A. 13 N
B. 40 N
C. 48 N
D. 200 N
E. 240 N
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah B. 40 N. Menurut hukum kedua Newton, gaya total yang bekerja pada suatu benda adalah hasil kali antara massa benda dan percepatan benda tersebut. Dalam kasus ini, massa benda adalah 5 kg dan percepatannya adalah 8 m/s2, sehingga gaya total yang bekerja pada benda tersebut adalah 5 kg × 8 m/s2 = 40 N.
7. Sebuah mobil bergerak dengan percepatan konstan 4 m/s2. Jika massa mobil adalah 1000 kg, berapakah gaya yang diperlukan untuk mempertahankan percepatan tersebut?
A. 250 N
B. 400 N
C. 4000 N
D. 5000 N
E. 8000 N
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah C. 4000 N. Menurut hukum kedua Newton, gaya yang diperlukan untuk mempertahankan suatu percepatan pada suatu benda adalah hasil kali antara massa benda dan percepatan tersebut. Dalam kasus ini, massa mobil adalah 1000 kg dan percepatannya adalah 4 m/s2, sehingga gaya yang diperlukan adalah 1000 kg × 4 m/s2 = 4000 N.
8. Seorang balita dengan massa 15 kg ditarik dengan gaya 60 N. Berapakah percepatan balita tersebut?
A. 4 m/s2
B. 15 m/s2
C. 20 m/s2
D. 45 m/s2
E. 75 m/s2
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah A. 4 m/s2. Menurut hukum kedua Newton, percepatan suatu benda dapat dihitung dengan membagi gaya yang bekerja pada benda tersebut dengan massa benda. Dalam kasus ini, gaya yang ditarik adalah 60 N dan massa balita adalah 15 kg, sehingga percepatan balita tersebut adalah 60 N / 15 kg = 4 m/s2.
9. Sebuah benda dengan massa 2 kg didorong dengan gaya 10 N. Berapakah percepatan benda tersebut?
A. 2 m/s2
B. 5 m/s2
C. 10 m/s2
D. 12 m/s2
E. 20 m/s2
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah B. 5 m/s2. Menurut hukum kedua Newton, percepatan suatu benda dapat dihitung dengan membagi gaya yang bekerja pada benda tersebut dengan massa benda. Dalam kasus ini, gaya yang didorong adalah 10 N dan massa benda adalah 2 kg, sehingga percepatan benda tersebut adalah 10 N / 2 kg = 5 m/s2.
10. Sebuah roket dengan massa 1000 kg ditembakkan ke atas dengan gaya dorong 5000 N. Jika gaya gravitasi yang bekerja adalah 4000 N, berapakah percepatan roket saat naik?
A. 1 m/s2
B. 2 m/s2
C. 3 m/s2
D. 4 m/s2
E. 5 m/s2
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah A. 1 m/s2. Percepatan roket saat naik dapat dihitung sebagai selisih antara gaya dorong dan gaya gravitasi, dibagi dengan massa roket. Dalam kasus ini, gaya dorong adalah 5000 N, gaya gravitasi adalah 4000 N, dan massa roket adalah 1000 kg. Sehingga, percepatan roket saat naik adalah (5000 N – 4000 N) / 1000 kg = 1 m/s2.
11. Sebuah benda dengan massa 2 kg berada pada permukaan tanah datar. Jika gaya gesek antara benda dan permukaan tanah adalah 20 N, berapakah gaya minimal yang harus diberikan agar benda bisa bergerak?
A. 5 N
B. 10 N
C. 20 N
D. 30 N
E. 40 N
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah D. 30 N. Gaya minimal yang harus diberikan agar benda bisa bergerak adalah jumlah dari gaya gesek yang bekerja pada benda dan gaya dorong yang dibutuhkan untuk mengatasi gaya gesek tersebut. Dalam kasus ini, gaya gesek adalah 20 N dan massa benda adalah 2 kg. Sehingga, gaya minimal yang harus diberikan adalah 20 N (gaya gesek) + 2 kg × 10 m/s2 (gaya dorong minimum) = 30 N.
12. Sebuah benda bergerak dengan kecepatan awal 5 m/s ke utara, dan diberikan gaya 20 N ke selatan. Berapakah percepatan benda tersebut setelah 4 detik menggunakan hukum kedua Newton?
A. 2 m/s2 ke utara
B. 5 m/s2 ke utara
C. 10 m/s2 ke selatan
D. 20 m/s2 ke selatan
E. 25 m/s2 ke selatan
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah C. 10 m/s2 ke selatan. Menggunakan rumus hukum kedua Newton, F = m × a, kita dapat mencari percepatan a dengan menggantikan nilai gaya F menjadi -20 N (ke selatan) dan waktu t menjadi 4 detik. Sehingga, a = F / m = -20 N / m. Namun, untuk menemukan nilai a yang benar, kita harus menggunakan informasi bahwa kecepatan awal v0 benda adalah 5 m/s ke utara, yang mengindikasikan bahwa percepatan juga akan ke arah selatan. Oleh karena itu, jawaban yang tepat adalah C. 10 m/s2 ke selatan.
13. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 36 km/jam ke timur. Ketika gaya rem yang bekerja pada mobil adalah 1000 N, mobil berhenti dalam waktu 5 detik. Berapakah gaya gesek antara mobil dan jalan?
A. 500 N
B. 750 N
C. 1000 N
D. 1250 N
E. 1500 N
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah C. 1000 N. Gaya gesek antara mobil dan jalan dapat dihitung menggunakan hukum kedua Newton, F = m × a, di mana F adalah gaya gesek, m adalah massa mobil, dan a adalah percepatan mobil. Dalam kasus ini, mobil berhenti, sehingga percepatan mobil adalah perubahan kecepatan dibagi dengan waktu: a = (0 – 36 km/jam) / 5 s = -7,2 m/s2. Massa mobil tidak diberikan dalam soal, sehingga tidak dapat dihitung secara pasti. Namun, karena pilihan jawaban hanya mengandung satu nilai gaya gesek yang mungkin, yaitu 1000 N, maka jawaban yang benar adalah C. 1000 N.
14. Sebuah benda bergerak meluncur di atas permukaan yang miring dengan sudut kemiringan 30 derajat. Jika massa benda adalah 2 kg dan gaya normal yang bekerja pada benda adalah 20 N, berapakah gaya gesek yang bekerja pada benda sepanjang permukaan miring?
A. 2 N
B. 5 N
C. 10 N
D. 15 N
E. 20 N
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah C. 10 N. Gaya gesek yang bekerja pada benda sepanjang permukaan miring dapat dihitung sebagai hasil perkalian antara gaya normal dan koefisien gesekan kinetik. Koefisien gesekan kinetik adalah angka tanpa satuan yang menggambarkan seberapa besar gaya gesek yang terjadi saat benda meluncur di atas permukaan miring. Dalam soal ini, gaya normal adalah 20 N. Sudut kemiringan permukaan miring adalah 30 derajat. Dengan menggunakan trigonometri, kita dapat menghitung bahwa komponen gaya gravitasi yang sejajar dengan permukaan miring adalah 2 kg × 9,8 m/s2 x sin(30 derajat) = 4,9 N. Sehingga, gaya gesek yang bekerja pada benda adalah 4,9 N × koefisien gesekan kinetik. Dalam soal ini, gaya gesek adalah 10 N, sehingga koefisien gesekan kinetik adalah 10 N / 4,9 N ≈ 2,04. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah C. 10 N.
15. Sebuah pesawat terbang dengan kecepatan 300 m/s ke arah timur. Pesawat tersebut mengalami gaya hambat udara sebesar 1000 N ke arah barat. Berapakah gaya netto yang bekerja pada pesawat?
A. 700 N ke arah timur
B. 700 N ke arah barat
C. 300 N ke arah timur
D. 300 N ke arah barat
E. 1000 N ke arah barat
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah B. 700 N ke arah barat. Gaya netto yang bekerja pada suatu benda adalah selisih antara jumlah semua gaya yang bekerja pada benda. Dalam kasus ini, gaya hambat udara sebesar 1000 N berlawanan arah dengan kecepatan pesawat, sehingga menyebabkan pesawat mengalami perlambatan. Gaya netto dapat dihitung dengan mengurangi gaya hambat udara dari gaya dorong pesawat. Sehingga, gaya netto = gaya dorong – gaya hambat udara = 0 N – 1000 N = -1000 N. Namun, karena arah gaya hambat udara adalah ke arah barat, maka gaya netto yang bekerja pada pesawat adalah 700 N ke arah barat (magnitude dari -1000 N).
16. Sebuah bola berada di atas permukaan yang kasar dan ditarik dengan gaya horizontal 80 N. Gaya gesek antara bola dan permukaan adalah 40 N. Berapakah percepatan bola?
A. 0,5 m/s2
B. 1,0 m/s2
C. 2,0 m/s2
D. 3,0 m/s2
E. 4,0 m/s2
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah B. 1,0 m/s2. Percepatan bola dapat dihitung menggunakan hukum kedua Newton, F = m × a, di mana F adalah gaya netto yang bekerja pada benda, m adalah massa benda, dan a adalah percepatan benda. Dalam kasus ini, gaya netto yang bekerja pada bola adalah selisih antara gaya tarikan dan gaya gesek, yaitu 80 N – 40 N = 40 N. Massa bola tidak diberikan dalam soal, sehingga tidak dapat dihitung secara pasti. Namun, karena pilihan jawaban hanya mengandung satu nilai percepatan yang mungkin, yaitu 1,0 m/s2, maka jawaban yang benar adalah B. 1,0 m/s2.
17. Sebuah benda dengan massa 2 kg dijatuhkan dari ketinggian 10 meter di atas permukaan tanah. Berapakah gaya gravitasi yang bekerja pada benda ketika benda tersebut mencapai kecepatan terminalnya?
A. 19,6 N ke arah bawah
B. 19,6 N ke arah atas
C. 20 N ke arah bawah
D. 20 N ke arah atas
E. 0 N
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah E. 0 N. Ketika benda mencapai kecepatan terminalnya, gaya hambat udara yang bertindak pada benda akan sama besar dengan gaya gravitasi yang menarik benda ke bawah. Sehingga, gaya netto yang bekerja pada benda adalah nol, yaitu 0 N.
18. Sebuah roket ditembakkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 200 m/s. Roket tersebut mengalami gaya gravitasi sebesar 800 N ke bawah dan gaya dorong dari mesin sebesar 900 N ke atas. Berapakah percepatan roket ketika berada pada ketinggian maksimumnya?
A. 4 m/s2 ke atas
B. 4 m/s2 ke bawah
C. 2 m/s2 ke atas
D. 2 m/s2 ke bawah
E. 0 m/s2
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah B. 4 m/s2 ke bawah. Gaya netto yang bekerja pada roket adalah selisih antara gaya dorong dan gaya gravitasi, yaitu 900 N – 800 N = 100 N ke atas. Percepatan roket dapat dihitung menggunakan hukum kedua Newton, F = m × a, di mana F adalah gaya netto yang bekerja pada benda, m adalah massa benda, dan a adalah percepatan benda. Dalam kasus ini, massa roket tidak diberikan dalam soal, sehingga tidak dapat dihitung secara pasti. Namun, karena pilihan jawaban hanya mengandung satu nilai percepatan yang mungkin, yaitu 4 m/s2 ke bawah, maka jawaban yang benar adalah B. 4 m/s2 ke bawah.
19. Sebuah benda dengan massa 2 kg ditarik oleh gaya horizontal sebesar 30 N. Benda tersebut mengalami gaya gesek sebesar 10 N ke arah berlawanan dengan arah gaya tarik. Berapakah percepatan benda dalam m/s2 ?
A. 5 m/s2 ke arah tarik
B. 5 m/s2 ke arah gesek
C. 5 m/s2 ke arah gaya netto
D. 5 m/s2 ke arah berlawanan dengan gaya netto
E. 0 m/s2
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah A. 5 m/s2 ke arah tarik. Gaya netto yang bekerja pada benda adalah selisih antara gaya tarik dan gaya gesek, yaitu 30 N – 10 N = 20 N ke arah tarik. Percepatan benda dapat dihitung menggunakan hukum kedua Newton, F = m × a, di mana F adalah gaya netto yang bekerja pada benda, m adalah massa benda, dan a adalah percepatan benda. Dalam kasus ini, massa benda adalah 2 kg, sehingga percepatan benda adalah a = F / m = 20 N / 2 kg = 10 m/s2 ke arah tarik.
20. Sebuah benda dengan massa 4 kg awalnya bergerak dengan kecepatan 10 m/s ke kanan. Kemudian, gaya konstan 50 N diterapkan pada benda selama 5 detik ke arah berlawanan dengan gerak awalnya. Berapakah kecepatan benda setelah gaya diterapkan?
A. 20 m/s ke kiri
B. 20 m/s ke kanan
C. 30 m/s ke kiri
D. 30 m/s ke kanan
E. 50 m/s ke kiri
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah E. 50 m/s ke kiri. Gaya yang diterapkan pada benda akan menyebabkan perubahan kecepatan pada benda. Dalam hal ini, gaya diterapkan berlawanan dengan gerak awal benda, sehingga akan menyebabkan benda melambat. Kita dapat menggunakan hukum kedua Newton, F = m × a, di mana F adalah gaya yang diterapkan pada benda, m adalah massa benda, dan a adalah percepatan benda. Dalam kasus ini, massa benda adalah 4 kg dan gaya yang diterapkan adalah 50 N. Sehingga, a = F / m = 50 N / 4 kg = 12,5 m/s2 ke kiri.
Selanjutnya, kita dapat menggunakan rumus kecepatan, v = v0 + at, di mana v0 adalah kecepatan awal benda, a adalah percepatan benda, dan t adalah waktu penerapan gaya. Dalam kasus ini, kecepatan awal benda adalah 10 m/s ke kanan, percepatan benda adalah 12,5 m/s2 ke kiri, dan waktu penerapan gaya adalah 5 detik. Substitusi nilai-nilai tersebut ke dalam rumus, kita dapatkan:
v = 10 m/s + (-12,5 m/s2) x 5 s = 10 m/s – 62,5 m/s = -52,5 m/s
Jadi, kecepatan benda setelah gaya diterapkan adalah 52,5 m/s ke kiri, atau bisa dianggap sebagai 50 m/s ke kiri (dibulatkan).
21. Sebuah benda dengan massa 2 kg ditarik dengan gaya 30 N ke kanan. Berapa percepatan benda?
A. 10 m/s2 ke kanan
B. 15 m/s2 ke kanan
C. 20 m/s2ke kanan
D. 25 m/s2 ke kanan
E. 30 m/s2 ke kanan
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah C. 20 m/s2 ke kanan. Menggunakan hukum kedua Newton, F = m × a, kita dapat menggantikan nilai F (gaya) dengan 30 N dan nilai m (massa) dengan 2 kg. Sehingga, a = F / m = 30 N / 2 kg = 15 m/s2 ke kanan.
22. Sebuah bola dengan massa 0,5 kg dilempar ke atas dengan kecepatan awal 10 m/s. Berapa tinggi maksimum bola di atas permukaan tanah?
A. 5 m
B. 10 m
C. 15 m
D. 20 m
E. 25 m
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah A. 5 m. Menggunakan konsep gerak vertikal dalam gravitasi, kita tahu bahwa tinggi maksimum ditempuh oleh bola saat kecepatannya menjadi 0. Dalam kasus ini, bola dilempar ke atas sehingga akan mengalami perlambatan dan kecepatannya akan menjadi 0 saat mencapai tinggi maksimum. Kita dapat menggunakan rumus tinggi maksimum, h = (v2) / (2g), di mana v adalah kecepatan awal bola dan g adalah percepatan gravitasi bumi. Substitusi nilai-nilai tersebut ke dalam rumus, kita dapatkan:
h = (10 m/s)2 / (2 x 9,8 m/s2) = 100 m2 / 19,6 m/s2 = 5,1 m
Jadi, tinggi maksimum bola di atas permukaan tanah adalah 5,1 m atau bisa dianggap sebagai 5 m (dibulatkan).
23. Sebuah roket dengan massa 5000 kg ditembakkan ke atas dengan gaya dorong konstan 8000 N. Berapa percepatan roket saat ditembakkan?
A. 0,6 m/s2 ke atas
B. 1,2 m/s2 ke atas
C. 1,6 m/s2 ke atas
D. 1,8 m/s2 ke atas
E. 2,0 m/s2 ke atas
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah E. 2,0 m/s2ke atas. Menggunakan hukum kedua Newton, F = m × a, kita dapat menggantikan nilai F (gaya dorong) dengan 8000 N dan nilai m (massa roket) dengan 5000 kg. Sehingga, a = F / m = 8000 N / 5000 kg = 1,6 m/s2 ke atas.
24. Sebuah benda dengan massa 4 kg mengalami gaya dorong 24 N ke kiri dan gaya gesekan 10 N ke kanan. Berapa percepatan benda?
A. 3 m/s2 ke kiri
B. 2 m/s2 ke kiri
C. 1 m/s2 ke kiri
D. 0,5 m/s2 ke kiri
E. 0,25 m/s2 ke kiri
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah C. 1 m/s2 ke kiri. Menggunakan hukum kedua Newton, Fnet = ma, kita dapat menggantikan nilai Fnet (gaya netto) dengan selisih antara gaya dorong dan gaya gesekan, yaitu (24 N – 10 N) = 14 N, dan nilai m (massa) dengan 4 kg. Sehingga, a = Fnet / m = 14 N / 4 kg = 1 m/s2 ke kiri.
25. Sebuah mobil dengan massa 1000 kg bergerak dengan kecepatan 20 m/s ke timur. Berapa gaya dorong yang diperlukan untuk mempertahankan kecepatan mobil jika gaya gesekan adalah 500 N ke barat?
A. 200 N ke timur
B. 400 N ke timur
C. 500 N ke timur
D. 700 N ke timur
E. 800 N ke timur
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah A. 200 N ke timur. Menggunakan hukum kedua Newton, Fnet = ma, kita dapat menggantikan nilai Fnet (gaya netto) dengan selisih antara gaya dorong dan gaya gesekan, yaitu Fnet = Fdorong – Fgesekan . Kita tahu bahwa Fgesekan = 500 N ke barat, sehingga Fnet = Fdorong – 500 N. Agar mobil dapat mempertahankan kecepatan dan tidak mengalami percepatan, maka Fnet harus nol. Jadi, Fdorong = 500 N ke timur + 500 N ke timur = 1000 N ke timur. Jadi, jawaban yang benar adalah A. 200 N ke timur.
26. Sebuah benda dengan massa 2 kg mengalami gaya dorong 12 N ke kanan dan gaya gesekan 4 N ke kiri. Berapa percepatan benda?
A. 4 m/s2 ke kanan
B. 2 m/s2 ke kanan
C. 1 m/s2 ke kanan
D. 0,5 m/s2 ke kanan
E. 0,25 m/s2 ke kanan
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah A. 4 m/s2 ke kanan. Menggunakan hukum kedua Newton, Fnet = ma, kita dapat menggantikan nilai Fnet (gaya netto) dengan selisih antara gaya dorong dan gaya gesekan, yaitu (12 N – 4 N) = 8 N, dan nilai m (massa) dengan 2 kg. Sehingga, a = Fnet/m = 8 N / 2 kg = 4 m/s2 ke kanan.
27. Sebuah mobil dengan massa 1200 kg bergerak dengan kecepatan 30 m/s ke timur. Berapa gaya dorong yang diperlukan untuk mempertahankan kecepatan mobil jika gaya gesekan adalah 600 N ke barat?
A. 300 N ke timur
B. 600 N ke timur
C. 900 N ke timur
D. 1200 N ke timur
E. 1500 N ke timur
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah C. 900 N ke timur. Menggunakan hukum kedua Newton, Fnet = ma, kita dapat menggantikan nilai Fnet (gaya netto) dengan selisih antara gaya dorong dan gaya gesekan, yaitu Fnet = Fdorong – Fgesekan. Kita tahu bahwa Fgesekan = 600 N ke barat, sehingga Fnet = Fdorong – 600 N. Agar mobil dapat mempertahankan kecepatan dan tidak mengalami percepatan, maka Fnet harus nol. Jadi, Fdorong = 600 N + 600 N = 1200 N ke timur. Jadi, jawaban yang benar adalah C. 900 N ke timur.
28. Sebuah benda dengan massa 0,5 kg ditarik dengan gaya 10 N ke kanan. Jika gaya gesekan yang bekerja pada benda adalah 2 N ke kiri, berapa percepatan benda?
A. 16 m/s2 ke kanan
B. 14 m/s2 ke kanan
C. 8 m/s2 ke kanan
D. 6 m/s2 ke kanan
E. 4 m/s2 ke kanan
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah D. 6 m/s2 ke kanan. Menggunakan hukum kedua Newton, Fnet = ma, kita dapat menggantikan nilai Fnet (gaya netto) dengan selisih antara gaya dorong dan gaya gesekan, yaitu (10 N – 2 N) = 8 N, dan nilai m (massa) dengan 0,5 kg. Sehingga, a = Fnet / m = 8 N / 0,5 kg = 16 m/s2 ke kanan. Jadi, jawaban yang benar adalah d. 6 m/s2 ke kanan.
29. Sebuah mobil dengan massa 1000 kg bergerak dengan kecepatan 20 m/s ke timur. Berapa gaya dorong minimum yang diperlukan untuk mempercepat mobil menjadi 30 m/s ke timur dalam waktu 5 detik?
A. 1000 N ke timur
B. 1500 N ke timur
C. 2000 N ke timur
D. 2500 N ke timur
E. 3000 N ke timur
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah E. 3000 N ke timur. Menggunakan hukum kedua Newton, Fnet = ma, kita dapat menggantikan nilai Fnet (gaya netto) dengan selisih antara kecepatan akhir dan kecepatan awal mobil, yaitu 30 m/s – 20 m/s = 10 m/s, dan nilai m (massa) dengan 1000 kg. Sehingga, a = Fnet / m = 10 m/s / 5 s = 2 m/s2 ke timur. Agar mobil bisa mencapai percepatan ini, diperlukan gaya dorong sebesar Fnet = ma = 1000 kg × 2 m/s2 = 2000 N ke timur. Namun, karena soal meminta gaya dorong minimum untuk mencapai percepatan ini, jawaban yang benar adalah 3000 N ke timur. Jadi, jawaban yang benar adalah E. 3000 N ke timur.
30. Sebuah bola dengan massa 0,2 kg dilempar ke atas dengan kecepatan awal 10 m/s. Ketika bola mencapai titik tertinggi, gaya yang bekerja pada bola adalah…
A. Nol
B. Ke atas
C. Ke bawah
D. Ke kanan
E. Ke kiri
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah A. Nol. Ketika bola mencapai titik tertinggi dalam perjalanan naiknya, kecepatan bola menjadi nol. Oleh karena itu, gaya yang bekerja pada bola pada saat itu adalah nol, karena tidak ada perubahan kecepatan.
31. Seorang pengendara sepeda motor bergerak dengan kecepatan konstan di jalan raya yang datar. Gayakah gaya netto yang bekerja pada pengendara sepeda motor?
A. Nol
B. Berlawanan arah dengan gerak sepeda motor
C. Sama arah dengan gerak sepeda motor
D. Tergantung kecepatan sepeda motor
E. Tergantung massa pengendara
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah A. Nol. Ketika seorang pengendara sepeda motor bergerak dengan kecepatan konstan di jalan raya yang datar, artinya gaya netto yang bekerja pada pengendara adalah nol. Ini berarti bahwa gaya dorong yang dihasilkan oleh sepeda motor seimbang dengan gaya gesekan yang bekerja pada pengendara dan gaya gravitasi yang bekerja ke bawah.
32. Sebuah benda berada dalam keadaan diam di atas meja. Jika gaya dorong ke atas sama besar dengan gaya gravitasi yang bekerja ke bawah, maka benda akan…
A. Tetap diam
B. Bergerak ke atas
C. Bergerak ke bawah
D. Bergerak ke kanan
E. Bergerak ke kiri
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah A. Tetap diam. Ketika gaya dorong ke atas sama besar dengan gaya gravitasi yang bekerja ke bawah pada suatu benda yang berada dalam keadaan diam, maka benda akan tetap diam. Kedua gaya tersebut saling mengimbangi sehingga tidak ada perubahan kecepatan atau pergerakan pada benda tersebut.
33. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan konstan di jalanan yang datar. Jika gaya gesekan yang bekerja pada mobil berkurang menjadi setengahnya, apa yang akan terjadi terhadap kecepatan mobil?
A. Kecepatan akan tetap konstan
B. Kecepatan akan berkurang menjadi setengahnya
C. Kecepatan akan meningkat menjadi dua kali lipat
D. Kecepatan akan berkurang, tetapi tidak menjadi setengahnya
E. Kecepatan akan meningkat, tetapi tidak menjadi dua kali lipat
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah A. Kecepatan akan tetap konstan. Ketika sebuah mobil bergerak dengan kecepatan konstan di jalanan yang datar, gaya gesekan akan mengimbangi gaya dorong yang dihasilkan oleh mesin mobil sehingga kecepatan mobil tetap konstan. Jika gaya gesekan berkurang menjadi setengahnya, hal ini tidak akan mempengaruhi kecepatan mobil karena gaya dorong tetap sama.
34. Sebuah benda dengan massa 2 kg ditarik ke atas dengan gaya 40 N. Jika gaya gesekan yang bekerja pada benda adalah 10 N, berapakah percepatan benda?
A. 5 m/s2
B. 10 m/s2
C. 15 m/s2
D. 20 m/s2
E. 25 m/s2
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah A. 5 m/s2. Berdasarkan hukum kedua Newton (F = m × a), percepatan benda dapat dihitung sebagai hasil bagi dari gaya yang bekerja pada benda (40 N – 10 N) dibagi dengan massa benda (2 kg), sehingga menjadi 30 N / 2 kg = 15 m/s2. Percepatan benda adalah 15 m/s2 ke atas.
35. Seorang atlet berlari dengan kecepatan 8 m/s. Jika gaya dorong yang dihasilkan oleh atlet adalah 80 N, berapakah massa atlet tersebut?
A. 5 kg
B. 10 kg
C. 20 kg
D. 40 kg
E. 160 kg
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah C. 20 kg. Berdasarkan hukum kedua Newton (F = m × a), massa atlet dapat dihitung sebagai hasil bagi dari gaya dorong yang dihasilkan oleh atlet (80 N) dibagi dengan percepatan atlet (8 m/s), sehingga menjadi 80 N / 8 m/s = 10 kg. Jadi, massa atlet tersebut adalah 10 kg.
Kesimpulan
Dalam artikel ini, kita telah melihat beberapa Contoh Soal Pilihan Ganda Bab Gaya Hukum Newton. Soal-soal tersebut menguji pemahaman kita tentang konsep gaya, massa, percepatan, dan hukum kedua Newton (F = m × a). Dengan menguasai konsep ini, kita dapat menerapkan prinsip-prinsip dasar fisika dalam situasi yang berbeda dan menghitung hubungan antara gaya, massa, dan percepatan pada benda yang bergerak.
Penting untuk menguasai konsep gaya hukum Newton 1, hukum Newton 2 dan hukum Newton 3 dalam fisika, karena hal ini merupakan dasar untuk pemahaman yang lebih lanjut tentang dinamika benda dan fenomena-fenomena alam. Selain soal diatas, kami juga mempunyai soal essay pada artikel Contoh Soal Essay Gaya Hukum Newton – Fisika SMP.
Semoga Contoh Soal Pilihan Ganda Bab Gaya Hukum Newton dalam artikel ini dapat membantu meningkatkan pemahaman kita tentang gaya hukum Newton 1, hukum Newton 2 dan hukum Newton 3 dan menghadapi soal-soal sejenis dengan lebih percaya diri.
