3 Contoh Soal Dinamika Partikel dalam Fisika beserta Jawaban

Ilustrasi contoh soal dinamika partikel - Sumber: https://pixabay.com/id/users/geralt-9301/

Berbagai contoh soal dinamika partikel biasanya ditemui dalam materi pelajaran fisika. Dinamika partikel adalah ilmu yang membahas tentang gaya-gaya yang menyebabkan perubahan gerak suatu partikel. Soal yang diberikan akan membantu siswa lebih memahami materi tersebut.

Dinamika partikel membahas hukum-hukum gerak, gaya-gaya yang bekerja pada partikel, serta hubungan antara gaya, massa, dan percepatan. Salah satu konsep penting dalam dinamika partikel adalah Hukum Gerak Newton.

Contoh Soal Dinamika Partikel dan Jawabannya

Ilustrasi contoh soal dinamika partikel - Sumber: https://pixabay.com/id/users/geralt-9301/

Berdasarkan buku Cara Cepat & Mudah Taklukkan Fisika SMA, Hendri Hartanto, S.Pd, IndonesiaTera, 2015, halaman 67, dinamika partikel adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari mengenai gerak suatu partikel dengan meninjau penyebab geraknya. Gerak dari suatu partikel dipengaruhi oleh sifat-sifat dan susunan benda lain yang ada disekitarnya.

Berikut beberapa contoh soal dinamika partikel beserta jawaban, agar siswa lebih mudah memahami materinya.

1. Sebuah bola berada dalam keadaan diam di atas permukaan datar. Gaya gesekan yang bekerja antara bola dan permukaan adalah 5 N. Jika gaya dorong horizontal sebesar 10 N diberikan pada bola, tentukan percepatan bola.

Jawaban:

Dapat menggunakan Hukum Kedua Newton: ΣF = ma. ΣF adalah jumlah gaya yang bekerja pada bola, m adalah massa bola, dan a adalah percepatan bola.

10 N - 5 N = m * a

10 N - 5 N = m * a

5 N = m * a

Jika massa bola adalah 2 kg, maka:

5 N = 2 kg * a

a = 5 N / 2 kg

a = 2.5 m/s^2

Jadi, percepatan bola adalah 2.5 m/s^2.

2. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan konstan sebesar 20 m/s. Mobil tersebut kemudian mendapatkan percepatan sebesar 4 m/s^2 selama 10 detik. Tentukan jarak yang ditempuh mobil selama percepatan tersebut.

Jawaban:

Menggunakan rumus kinematika yang melibatkan kecepatan, percepatan, waktu, dan jarak, yaitu:

s = v0t + (1/2)at^2

s = (20 m/s)(10 s) + (1/2)(4 m/s^2)(10 s)^2

s = 200 m + 0.5 * 4 m/s^2 * 100 s^2

s = 200 m + 0.5 * 4 m/s^2 * 100 s^2

s = 200 m + 200 m

s = 400 m

Jadi, jarak yang ditempuh mobil selama percepatan tersebut adalah 400 meter.

3. Sebuah benda dengan massa 2 kg bergerak dengan percepatan 5 m/s^2. Tentukan gaya total yang bekerja pada benda.

Jawaban:

Menggunakan Hukum Newton: ΣF = ma

ΣF = (2 kg)(5 m/s^2)

ΣF = 10 N

Jadi, gaya total yang bekerja pada benda adalah 10 Newton.

Baca Juga: 2 Contoh Soal Hukum Newton 1 beserta Jawabannya dalam Ilmu Fisika

Demikian beberapa contoh soal dinamika partikel yang ada dalam pelajaran fisika beserta jawabannya. Dengan memahami dinamika partikel, siswa dapat menjelaskan bagaimana benda-benda bergerak dalam lingkungan sehari-hari. (DNR)