SKL 05

SKL 05

UN IPA SMP/MTS 2013

KOMPETENSI : Mendeskripsikan dasar-dasar mekanika (gerak, gaya,usaha, dan energi) 

serta penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari-hari.

Indikator yang ke-5 adalah

Menentukan jenis gerak lurus atau penerapan hukum

Newton dalam kehidupan sehari-hari.

MATERI

Gerak Lurus

adalah gerak yang lintasannya berupa garis lurus, Contoh : gerak pesawat terbang ketika meninggalkan landasannya, gerak kereta api  pada rel yang lurus, gerak kapal di laut.

GLB (Gerak Lurus Beraturan) 

Merupakan  gerak  suatu  benda  pada  suatu lintasan lurus dengan nilai percepatan benda nol (a = 0)    sehingga kecepatan benda konstan. Dengan demikian, benda tersebut menempuh jarak yang sama dengan selang waktu tetap. Contoh : mengendarai sepeda dengan kecepatan tetap

Grafik :

GLBB ( GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN )
Merupakan gerak suatu benda pada lintasan berupa garis lurus dengan kelajuan yang selalu berubah terhadap waktu.

                             

                              Contoh GLB             Contoh GLB
                               dipercepat               diperlambat 

a. GLBB diperlambat, a = - ( semakin berkurang )

    Contoh : 

    - Benda dilemparkan ke atas

    - Bola menggelinding di atas tanah datar
    - Grafik hubungan antara kecepatan dan waktu yaitu :   

                                                 

b. GLBB dipercepat, a = +  ( semakin bertambah )

    - Buah jatuh dari pohon

    - Sepeda meluncur di jalan menurun
.     - Grafik hubungan antara kecepatan dan waktu yaitu :

                                              

• Biasanya yang keluar dalam soal Ujian Nasional adalah hasil pengamatan dari percobaan menggunakan ticker timer dan tetesan oli pada mobil yang bergerak. 
• Nah untuk itu kalian harus paham betul pola yang dibentuk oleh kedua pengamatan tersebut. 

                                               
                                                Gambar :Ticker Timer 

                                 Gambar : Percobaan dengan ticker timer 

                                                  GLB dipercepat                            

                                               

Berikut ini pola yang dibentuk pada percobaan menggunakan ticker timer dan hasil pengamatan pada mobil yang oli-nya bocor                                    

1.  Pola yang dibentuk dari ketikan pada pita Ticker Timer

    

2. Pola yang dibentuk dari Tetesan Oli mobil

PENERAPAN HUKUM NEWTON DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

Dalam Sains, gaya didefinisikan sebagai suatu tarikan atau suatu dorongan. Pengaruh gaya pada benda antara lain sebagai berikut.

a. Menyebabkan perubahan kecepatan gerak benda.

b. Menyebabkan benda diam menjadi bergerak dan sebaliknya.

c. Mengubah arah gerak benda.

d. Mengubah bentuk suatu benda.

Gaya dapat diukur dengan menggunakan neraca pegas atau dinamometer. Satuan gaya dalam SI adalah newton (disingkat N). Satuan ini dipakai untuk menghormati tokoh Fisika Sir Isaac Newton. Satuan lain yang juga sering dipakai adalah dyne, di mana 1 Newton setara dengan 100.000 dyne.

Hukum I Newton

Menyatakan sebagai berikut : "Jika resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol maka benda yang diam terus dalam keadaan diam atau benda yang bergerak akan terus bergerak dengan kelajuan tetap". Secara matematis, Hukum I Newton dinyatakan sebagai berikut :

  ΣF = 0 

Hukum I Newton juga menggambarkan sifat benda yang selalu mempertahankan keadaan diam atau keadaan bergeraknya yang dinamakan inersia atau kelembaman. Oleh karena itu, Hukum I Newton dikenal juga dengan sebutan Hukum Kelembaman. 

Penerapan Hukum I Newton :

1. Ketika kamu berada dalam mobil yang sedang melaju, tiba-tiba sopir kendaraan umum tersebut mengerem secara mendadak, tubuhmu seolah-olah terdorong ke depan berlawanan arah dengan gaya pengereman kendaraan yang arahnya ke belakang. Hal ini terjadi karena tubuhmu cenderung mempertahankan posisinya yang terus bergerak ke arah depan, namun karena kendaraan direm mengakibatkan ada gaya yang menahan gerak ini sehingga kamu seperti terdorong ke depan.
2. Jika kita berdiri di atas skateboard, tiba-tiba skateboard didorong ke depan, maka kita akan merasa terdorong ke belakang. Hal ini karena kita mula-mula diam, maka kita " ingin " terus diam untuk mempertahankan pada posisi semula 

Hukum II Newton

Menyatakan sebagai berikut : " Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sebanding dengan resultan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda ". Secara matematis dituliskan :

Contoh : 

Sebuah mobil melaju di jalan raya. Mobil tersebut  dipercepat sampai  6 m/s². Jika massa mobil itu 2000 kg, maka berapakah gaya mesin yang bekerja pada mobil tersebut ?

Penyelesaian :

Diketahui :

a = 6 m/s²

m = 2000 kg

Ditanyakan :

F = …… ?

Jawab :

F = m x a

   = 2000 kg x 6 m/s²

   = 12000 N

Hukum III Newton

Menyatakan sebagai berikut : " Jika benda pertama mengerjakan gaya pada benda kedua, maka benda kedua akan mengerjakan gaya yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan ".

Hukum III Newton dikenal juga dengan dengan hukum aksi dan reaksi. Secara matematis, Hukum III Newton dinyatakan sebagai berikut :

Faksi = –Freaksi 

Contoh Hukum III Newton dalam kehidupan sehari-hari :

1. Seorang penyelam, kaki dan tangan penyelam mendorong air ke belakang (gaya aksi) sehingga badan penyelam terdorong ke depan sebagai gaya reaksi.
2. Ketika kita berjalan di atas tanah, maka kita mendorong tanah dengan gaya yang arahnya ke belakang. Tanah mendorong kita dengan gaya yang besarnya sama tetapi arahnya ke depan, sehingga kita dapat berjalan ke depan.
3. Ketika kaki pelari menolak papan start ke belakang maka papan start akan mendorong pelari ke depan sehingga pelari dapat melaju ke depan.
4. Ketika siku kita menekan meja ke bawah, permukaan meja akan menekan siku kita ke atas.
5. Ketika sebutir peluru ditembakkan dengan senapan, maka senapan mengerjakan gaya ke depan, sebaliknya  peluru mengerjakan gaya ke belakang sehingga bahu penembak terdorong ke belakang.
6. Ketika roket akan meluncur, roket mengerjakan gaya dengan gas yang arahnya ke bawah, sedangkan gas mengerjakan gaya pada roket tetapi arahnya berlawanan, yaitu ke arah atas, sehingga roket didorong oleh gas ke atas.

PREDIKSI SOAL

1.   Benda dalam keadaan setimbang jika pada benda tersebut ....

      a. terdapat sejumlah gaya yang besarnya sama

      b. resultan seluruh gaya yang bekerja sama dengan nol

      c. terdapat dua gaya yang searah

      d. terdapat empat gaya yang searah

2.  Seorang   siswa   melakukan  percobaan  dengan  menggunakan   alat  dan 
     bahan sebagai berikut

Jenis gerakan yang dilakukan oleh mobil-mobilan tersebut adalah ....

A.     gerak lurus beraturan

B.     gerak lurus berubah beraturan diperlambat

C.     gerak lurus tidak beraturan

D.     gerak lurus berubah beraturan dipercepat

3.  Di bawah ini yang termasuk contoh gerak lurus beraturan adalah gerak … .

A. kelapa jatuh dari tangkainya   

      B. bola menggelinding pada lantai yang sangat licin                  

      C. batu yang dilempar vertikal ke atas

      D. mobil yang berjalan kemudian direm hingga berhenti

5.  Potongan pita ketik pada gambar berikut menunjukkan hasil rekaman dari 
     suatu alat ticker timer :

Gerakan benda yang direkam adalah ....

A.   Gerak Lurus Beraturan

B.   Gerak Lurus Berubah Beraturan diperlambat
C.  Gerak Lurus Berubah Beraturan dipercepat

      D. Gerak Lurus Berubah Beraturan diperlambat,lalu Gerak Lurus Beraturan 


6. Dua   buah    mobil   bergerak lurus saling mendekati dari dua buah kota. Di  

     tengah perjalanan ke-2 mobil tersebut, oli mesinnya menetes dan memberi- 

     kan pola sebagai berikut

       Berdasarkan data tetesan oli seperti pada gambar tersebut, maka ....

	Jenis gerakan
	Mobil A	Mobil B
A.	GLBB diperlambat	GLBB diperlambat
B.	GLBB diperlambat	GLBB dipercepat
C.	GLBB dipercepat	GLBB dipercepat
D.	GLBB dipercepat	GLBB diperlambat

7.  Sebuah   mobil   sedang   bergerak dari suatu   tempat ke tempat yang lain. 

     Pada    saat   ini   tanki  olinya bocor, sehingga  tetesan  oli pada jalan yang  
     dilaluinya seperti pada gambar berikut :

      

     






     Ditinjau   dari   pola   tetesan   oli seperti pada gambar tersebut, maka jenis 

     gerak yang ditimbulkan pada ….

	Lintasan ( P – Q )	Lintasan  ( Q – R )
A	GLBB diperlambat	GLBB dipercepat
B	GLBB dipercepat	GLBB diperlambat
C	Gerak Lurus Beraturan	GLBB dipercepat
D	GLBB diperlambat	Gerak Lurus Beraturan

8.  Data gerak benda! 

     1.      gerak kelapa jatuh lepas dari tangkainya

     2.      gerak benda yang dilempar vertical ke atas

     3.      gerak kereta api ditempat yang datar

     4.      gerak mobil dijalan lurus dengan kecepatan tetap

     Yang merupakan gerak lurus  beraturan adalah ….

     a.  1 dan 2           

     b.  1 dan 3

     c.   2 dan 3           

     d.  3 dan 4           

9. Gerak benda yang dilempar ke atas dan akhirnya jatuh ke bawah adalah ….

a.  GLB

b.  GLBB kemudian berubah menjadi tidak beraturan

c.   GLBB diperlambat kemudian berubah menjadi GLBB dipercepat

d. GLB kemudian berubah menjadi GLBB

10. Perhatikan  gambar berikut ! 
      Sebuah   kelapa    lepas    dari   tangkainya   dan  jatuh bebas seperti pada   
      gambar berikut :

     Jenis   gerakan  buah   kelapa   tersebut   yang   dilukiskan   dalam    bentuk 
     tetesan oli sebuah mobil yang melaju di jalan raya adalah....

     


11. Seorang    siswa    bersepeda    tanpa diayuh melalui lintasan seperti pada 
      gambar berikut :

Ketika ia bersepeda melintasi lintasan D → C dan B → A, siswa tersebut  melakukan gerak ….

	Lintasan D → C	Lintasan B → A
A.	GLBB diperlambat	GLBB dipercepat
B.	GLB	GLBB diperlambat
C.	GLBB dipercepat	GLB
D.	GLBB dipercepat	GLBB diperlambat

12. Perhatikan gambar berikut ini !



      Dua buah mobil bergerak saling berlawanan arah seperti gambar di atas !  
      Jarak  titik A ke titik B 1400 meter. Mobil A melaju dengan kecepatan 15 
      m/s  dan  mobil  B   dengan kecepatan 20 m/s. Jika kedua mobil start ber-
      samaan maka kedua mobil akan berpapasan setelah bergerak selama .... 
      sekon.
      A.  10                                                                      
      B.  20                                                  
      C.  40         
      D.  60

13.Perhatikan gambar dua buah gaya yang bekerja pada benda berikut!
     
     Akibat    kedua  gaya  yang  bekerja seperti pada gambar tersebut,   benda 
     bergerak   dengan   percepatan sebesar 5 m/s². Benda yang dikenai kedua 
     gaya tersebut memiliki....

	Massa benda	Arah gerak           benda
A.	2 kg	ke kanan
B.	2 kg	ke kiri
C.	4 kg	ke kiri
D.	4 kg	ke kanan

14. Perhatikan contoh peristiwa berikut:

      1.   Tap hari matahari seolah-olah terbit dari timur dan tenggelam di barat.
      2.    Planet-planet mengelilingi matahari tidak pernah berhenti.
      3.   Badan seperti terdorong ke depan ketika mobil yang ditumpangi direm 
           tiba-tiba.
      4.   Pemain ice skating berhenti meluncur ketika menabrak pemain lainnya.


      Contoh berlakunya hukum I Newton, ditunjukkan pada nomor....
       a. 1 dan 2
       b. 2 dan 3
       c. 3 saja
       d. 4 saja


15.    Hukum II Newton dapat disimpulkan....
      a.    Percepatan benda berbanding terbalik dengan massa benda.
      b.    Percepatan benda berbanding lurus dengan massa benda.

      c.   Resultan gaya merupakan hasil kali  massa dengan gaya gesekan.
      d.    Resultan gaya merupakan hasil bagi antara massa dengan percepatan.

16. Contoh sehari-hari berlakunya hukum III Newton adalah....

      a.  Terasa  terdorong  ketika mobil  yang  kamu tumpangi direm mendadak.

      b.   Gelas-gelas di atas meja itu tidak jatuh,  ketika  pesulap  menarik taplak 

           dengan sangat cepat.

      c.   Kepala Ali benjol ketika terbentur tembok.

      d. Pelari-pelari itu tidak bisa langsung berhenti berlari ketika sampai garis 

          finish.

17. Sebuah  benda  terletak  di  atas tempat yang licin (gaya gesek diabaikan).
      Kemudian   ditarik   dengan   gaya   F₁  dan mengalami percepatan 5 m/s².
      Jika   benda   tersebut  ditarik dengan gaya F₂ yang besarnya 2,5 F₁ maka 
      percepatannya menjadi....
      a.       2,0 m/s²
      b.      5,0 m/s²
      c.       7,5 m/s²
      d.   12,5 m/s²

18. Agus  mengendarai mobil yang mampu menghasilkan gaya mesin 9000 N.   
      Apabila  massa mobil   2000 kg   dan gaya gesekan permukaan jalan yang  
      dialami 1000 N, maka percepatan mobil tersebut adalah....
      a.   5 m/s²
      b.  4 m/s²
      a.  3 m/s²
      b.  2 m/s²

19. Sebuah  benda bergerak mempunyai gaya  5 newton  dengan  percepatan  

       2,0 m/s², maka massa benda tersebut adalah… .

 a.     0,4  kg

 b.     2,5  kg

 c.     7,0  kg

 d. 10,0  kg

20. Sebuah  benda    massanya  5 kg bergerak dengan  percepatan  2,0 m/s², 
       maka besarnya gaya yang dikerjakan terhadap benda tersebut adalah… .

 a.     2,5  kg

 b.     5,0  kg

 c.     7,5  kg

 d. 10,0  kg

1. B           6. A             11. D            16. C

2. D           7. A             12. C            17. D

3. B           8. D             13. C            18. B

4. D           9. C             14. C            19. B

5. B          10. B            15. A            20. D