GRAVITASI NEWTON

No	SKL	Indikator	Materi 1	Materi 2
2.	Memahami gejala alam dan keberaturannya dalam cakupan mekanika benda titik, benda tegar, kekekalan energi, elastisitas, impuls, dan momentum	Menentukan hubungan besaran-besaran fisis yang terkait dengan gaya gravitasi.	Besaran grafitasi	Medan gravitasi

Secara matematis, besar gaya gravitasi antara partikel dapat ditulis sbb :

F_g adalah besar gaya gravitasi pada salah satu partikel, m₁ dan m₂ adalah massa kedua partikel, r adalah jarak antara kedua partikel.

G adalah konstanta universal yang diperoleh dari hasil pengukuran secara eksperimen. 100 tahun setelah eyang Newton mencetuskan hukum Gravitasi Universal, pada tahun 1978, Henry Cavendish berhasil mengukur gaya yang sangat kecil antara dua benda, mirip seperti dua bola. Melalui pengukuran tersebut, Henry membuktikan dengan sangat tepat persamaan Hukum Gravitasi Universal di atas. Perbaikan penting dibuat oleh Poyting dan Boys pada abad kesembilan belas. Nilai G yang diakui sekarang = 6,67 x 10-11 Nm²/kg²

Jika sebuah benda terletak di setiap titik di dekat bumi, maka pada benda tersebut bekerja sebuah vektor g yang sama dengan percepatan yang akan dialami apabila benda itu dilepaskan. Vektor g tersebut dinamakan kekuatan medan gravitasi. Secara matematis, besar g dinyatakan sebagai berikut :

Berdasarkan persamaan di atas, kita dapat mengatakan bahwa kekuatan medan gravitasi di setiap titik merupakan gaya gravitasi yang bekerja pada setiap satuan massa di titik tersebut.

(1) UN Fisika 2008 P4 No. 8
Perhatikan gambar di bawah ini!



Jika berat benda dibumi adalah 500 N maka berat benda di Planet A adalah...
A. 10 N
B. 25 N
C. 75 N
D. 100 N
E. 250 N

(2) UN Fisika 2009 P04 No. 6
Tabel data fisis benda A dan benda B terhadap permukaan bumi yang memiliki jari-jari R.



Perbandingan kuat medan gravitasi benda A dengan benda B adalah...
A. 2 : 1
B. 4 : 1
C. 1 : 4
D. 9 : 4
E. 4 : 9

(3) UN Fisika 2009 P45 No. 6
Jika kedudukan benda A adalah ¹/₂ R di atas permukaan bumi, sedangkan kedudukan benda B adalah 2 R di atas permukaan bumi (R = jari-jari bumi), maka perbandingan kuat medan gravitasi yang dialami benda A dan B adalah....
A. 1 : 8
B. 1 : 4
C. 2 : 3
D. 4 : 1
E. 8 : 1

(4) UN Fisika 2010 P04 No. 5
Perbandingan kuat medan gravitasi bumi untuk dua buah benda, yang satu dipermukaan bumi dan satu lagi di ketinggian yang berjarak ¹/₂ R dari permukaan bumi (R = jari-jari bumi) adalah.....
A. 1 : 2
B. 2 : 3
C. 3 : 2
D. 4 : 9
E. 9 : 4

(5) UN Fisika 2010 P37 No. 10
Titik A, B dan C terletak dalam medan gravitasi bumi seperti pada gambar!



Diketahui M = massa bumi, R = jari-jari bumi. Kuat medan gravitasi di titik A sama dengan g (N.kg⁻¹ ) Perbandingan kuat medan gravitasi di titik A dan titik C adalah....
A. 3 : 8
B. 4 : 1
C. 8 : 1
D. 8 : 3
E. 9 : 1

Selengkapnya....

DINAMIKA GERAK

1

No	SKL	Indikator	Materi 1	Materi 2	Materi 3
2.	Memahami gejala alam dan keberaturannya dalam cakupan mekanika benda titik, benda tegar, kekekalan energi, elastisitas, impuls, dan momentum.	Menentukan berbagai besaran dalam hukum Newton dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.	Hukum Newton1 Tegangan tali	Hukum Newton 2 Penearapan HK Newton 2 Gaya Gesek	Hukum Newton 3 Aksi reaksi

2
(1) UN Fisika 2008 P4 No. 7
Sebuah benda diam ditarik oleh 3 gaya seperti gambar .



Berdasar gambar diatas , diketahui :
(1) percepatan benda nol
(2) benda bergerak lurus beraturan
(3) benda dalam keadaan diam
(4) benda akan bergerak jika berat benda lebih kecil dari gaya tariknya
Pernyataan yang benar adalah....
A. (1) dan (2) saja
B. (1) dan (3) saja
C. (1) dan (4)
D. (1), (2) dan (3) saja
E. (1), (2), (3) dan (4)

(2) UN Fisika 2009 P04 No. 5
Perhatikan gambar disamping.



Jika koefisien gesek kinetik antara balok A dan meja 0,1 dan percepatan gravitasi 10 ms⁻² maka gaya yang harus diberikan pada A agar sistem bergerak ke kiri dengan percepatan 2 ms⁻² adalah....
A. 70 N
B. 90 N
C. 150 N
D. 250 N
E. 330 N

(3) UN Fisika 2009 P45 No. 7
Sebuah balok massa 5 kg dilepas pada bidang miring licin seperti pada gambar! (g =10 m.s ⁻² dan tg 37 ^o = 3/4)



Percepatan balok adalah ...
A. 4,5 m.s⁻²
B. 6,0 m.s⁻²
C. 7,5 m.s⁻²
D. 8,0 m.s⁻²
E. 10,0 m.s⁻²

(4) UN Fisika 2010 P37 No. 11
Perhatikan gambar di samping! Gesekan tali dan katrol diabaikan. Jika massa m₁ = 5 kg, g = 10 m.s⁻² dan m₁ bergerak ke bawah dengan percepatan 2,5 m.s⁻², maka berapakah massa m₂?



A. 0,5 kg
B. 1 kg
C. 1,5 kg
D. 2 kg
E. 3 kg

(5) UN Fisika 2010 P04 No. 4
Dua benda A dan B masing-masing bermassa 2 kg dan 6 kg diikat dengan tali melalui sebuah katrol yang licin seperti gambar. Mula-mula benda B ditahan kemudian dilepaskan. Jika g = 10 ms^-2 maka percepatan benda B adalah….



A. 8,0 ms⁻²
B. 7,5 ms⁻²
C. 6,0 ms⁻²
D. 5,0 ms⁻²
E. 4,0 ms⁻²

Selengkapnya....

GLB, GLBB dan Gerak Parabola

No	SKL	Indikator	Materi 1	Materi 2	Materi 3
2.	Memahami gejala alam dan keberaturannya dalam cakupan mekanika benda titik, benda tegar, kekekalan energi, elastisitas, impuls, dan momentum.	Menentukan besaran-besaran fisis gerak lurus, gerak melingkar beraturan, atau gerak parabola.	Gerak lurus Glb Glbb	Gerak melingkar Gmb Glbb	Parabola Titik terjauh Titik tertinggi
		Menentukan berbagai besaran dalam hukum Newton dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.	Hukum Newton1 Tegangan tali	Hukum Newton 2 Penearapan HK Newton 2 Gaya Gesek	Hukum Newton 3 Aksi reaksi

1) Soal Tipe I Normal Parabolik

Perhatikan gambar berikut ini!



Sebuah peluru ditembakkan dengan kelajuan awal 100 m/s dan sudut elevasi 37^o . Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s², sin 37^o = 3/5 dan cos 37^o = 4/5
Tentukan:
a) Penguraian vektor kecepatan awal terhadap arah horizontal (sumbu X)
b) Penguraian vektor kecepatan awal terhadap arah vertikal (sumbu Y)
c) Kecepatan peluru saat t = 1 sekon
d) Arah kecepatan peluru saat t = 1 sekon terhadap garis mendatar (horisontal)
e) Tinggi peluru saat t = 1 sekon
f) Jarak mendatar peluru saat t = 1 sekon
g) Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai titik tertinggi
h) Kecepatan peluru saat mencapai titik tertinggi
i) Tinggi maksimum yang bisa dicapai peluru ( Y_maks )
j) Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai sasaran (jarak terjauh arah mendatar)
k) Jarak terjauh yang dicapai peluru ( X_maks )

Pembahasan

a) Penguraian vektor kecepatan awal terhadap arah horizontal (sumbu X)

b) Penguraian vektor kecepatan awal terhadap arah vertikal (sumbu Y)



c) Kecepatan peluru saat t = 1 sekon

Karena gerak parabola terbentuk dari dua buah jenis gerak, yaitu GLBB pada sumbu Y dan GLB pada sumbu X, maka terlebih dahulu harus dicari kecepatan gerak peluru saat 1 sekon untuk masing-masing sumbu.

Pada sumbu X :

Karena jenis geraknya GLB (gerak lurus beraturan) maka kecepatannya selalu konstan , jadi akan sama dengan kecepatan awal untuk sumbu X jadi :



sumbu Y:

Jenis gerakan pada sumbu Y adalah GLBB jadi ingat rumus untuk mencari kecepatan saat t yaitu V_t = V_o - gt dengan V_o disini diganti V_o miliknya Y atau V_oy



kecepatan " saja



d) Arah kecepatan peluru saat t = 1 sekon terhadap garis mendatar (horisontal)

Arah kecepatan bisa diwakili oleh nilai sinus, cosinus atau tan dari suatu sudut, kalo mau sudutnya tinggal ubah saja jika sudah diketahui nilai sin, cos tan nya. Disini kita pakai nilai tan sudut katakanlah namanya sudut Θ dimana:



Besar sudutnya..., cari pakai kalkulator karena bukan sudut istimewa.

e) Tinggi peluru saat t = 1 sekon

Saat 1 sekon ketinggian peluru namakan saja Y atau h juga boleh,...



f) Jarak mendatar peluru saat t = 1 sekon

Saat 1 sekon jarak mendatar peluru namakan saja X

g) Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai titik tertinggi

Titik tertinggi dicapai peluru saat kecepatan pada sumbu Y adalah NOL. Sehingga:

h) Kecepatan peluru saat mencapai titik tertinggi

Karena saat titik tertinggi V_ty = 0, maka tinggal V_tx saja yang ada nilainya sehingga:

V_t = V_tx = Vo cos α = 100(4/5) = 80 m/s

i) Tinggi maksimum yang bisa dicapai peluru

Tinggi maksimum namakan Y _maks atau di soal biasanya h_max,..tinggal pilih saja :

j) Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai sasaran (jarak terjauh arah mendatar)

Waktu untuk mencapai jarak mendatar paling jauh adalah dua kali waktu untuk mencapai ketinggian maksimum sehingga hasilnya 2 x 6 = 12 sekon.

k) Jarak terjauh yang dicapai peluru

Cara pertama, dipakai jika sudah diketahui waktunya (12 sekon)

Xmaks = (Vo cos α ) t = 100(4/5)12 = 960 meter

Cara kedua anggap saja belum diketahui waktunya :

2) Soal Tipe II Setengah Parabolik

Sebuah peluru ditembakkan dari moncong sebuah meriam dengan kelajuan 50 m/s arah mendatar dari atas sebuah bukit, ilustrasi seperti gambar berikut.

Jika percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s² dan ketinggian bukit 100 m

Tentukan :
a. Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai tanah
b. Jarak mendatar yang dicapai peluru (S)

Pembahasan

a) Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai tanah

Tinjau gerakan sumbu Y, yang merupakan gerak jatuh bebas. Sehingga V_oy = O dan ketinggian bukit namakan Y (di soal dinamakan h)

Y = 1/2 g t²

100 = (1/2)(10) t²

t = √20 = 2√5 sekon

b) Jarak mendatar yang dicapai peluru (S)

Jarak mendatar gerakan berupa GLB karena sudutnya nol terhadap horizontal langsung saja pakai rumus:

S = V t

S = (50)( 2 √5) = 100 √5 meter

3) Soal Tipe III The Beauty

Sebuah bola dilontarkan dari atap sebuah gedung yang tingginya adalah h = 10 m dengan kelajuan awal V₀ = 10 m/s



Jika percepatan gravitasi bumi adalah 10 ms² , sudut yang terbentuk antara arah lemparan bola dengan arah horizontal adalah 30^o dan gesekan bola dengan udara diabaikan,,

Tentukan :
a) Waktu yang diperlukan bola untuk menyentuh tanah
b) Jarak mendatar yang dicapai bola

Pembahasan

a) Waktu yang diperlukan bola untuk menyentuh tanah ketinggian gedung h atau sama dengan Y disini :

ambil nilai positif sehingga t = 2 sekon

Catatan : Jangan lupa tanda minus pada nilai Y, karena kalau plus berarti 10 meter diatas tempat pelemparan, sementara posisi yang dicari adalah 10 meter dibawah tempat pelemparan.

b) Jarak mendatar yang dicapai bola

Untuk menguji pemahaman silahkan dicoba


(1) UN Fisika 2008 P4 No. 4
Pengamatan tetesan oli mobil yang melaju pada jalan lurus dilukiskan seperti pada gambar.



Yang menunjukkan mobil sedang bergerak dengan percepatan tetap adalah....
A. 1 dan 2
B. 1 dan 3
C. 1 dan 4
D. 2 dan 3
E. 2 dan 4

(2) UN Fisika 2008 P4 No. 5
Grafik (v-t) menginformasikan gerak sebuah mobil dari diam, kemudian bergerak hingga berhenti selama 8 sekon seperti gambar.



Jarak yang ditempuh mobil antara t = 5 s sampai t = 8 s adalah.....
A. 60 m
B. 50 m
C. 35 m
D. 20 m
E. 15 m

(3) UN Fisika 2009 P04 No. 3
Grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) berikut ini menginformasikan gerak benda.

Jarak tempuh benda 5 detik terakhir adalah....
A. 100 m
B. 120 m
C. 130 m
D. 140 m
E. 150 m

(4) UN Fisika 2009 P04 No. 4
Bola bermassa 1,2 kg dilontarkan dari tanah dengan laju 16 m.s⁻¹. Waktu yang diperlukan bola untuk tiba kembali di tanah adalah.....
A. 0,8 s
B. 1,2 s
C. 1,6 s
D. 2,8 s
E. 3,2 s

(5) UN Fisika 2009 P45 No. 3
Mobil massa 800 kg bergerak lurus dengan kecepatan awal 36 km.jam⁻¹ setelah menempuh jarak 150 m kecepatan menjadi 72 km.jam⁻¹. Waktu tempuh mobil adalah....
A. 5 sekon
B. 10 sekon
C. 17 sekon
D. 25 sekon
E. 35 sekon

(6) UN Fisika 2009 P45 No. 4



Perlajuan yang sama terjadi pada ...
A. A – B dan B – C
B. A – B dan C – D
C. B – C dan C – D
D. C – D dan D – E
E. D – E dan E – F

(7) UN Fisika 2010 P37 No. 12
Grafik disamping menginformasikan sebuah mobil bergerak lurus berubah beraturan. Jarak yang ditempuh mobil selama 4 sekon adalah......



A. 200 m
B. 160 m
C. 120 m
D. 100 m
E. 80 m

(8) UN Fisika 2010 P04 No. 12
Kecepatan (v) benda yang bergerak lurus terhadap waktu (t) diperlihatkan grafik v-t berikut!



Benda akan berhenti setelah bergerak selama.....
A. 4 sekon
B. 5 sekon
C. 8 sekon
D. 10 sekon
E. 20 sekon

Selengkapnya....

No	SKL	Indikator	Materi 1	Materi 2	Materi33
1.	Memahami prinsip-prinsip pengukuran dan melakukan pengukuran besaran fisika secara langsung dan tidak langsung secara cermat, teliti dan obyektif.	Menentukan besaran skalar dan vektor serta menjumlah /mengurangkan besaran-besaran vektor dengan berbagai cara.	Jenis-jenis besaran vektor	Penjumlahan vektor	Menghitung dengan cara Analitis.

Perhatikan ilustrasi penjumlahan dua buah vektor F₁ dan F₂ yang menghasilkan resultan R berikut ini



α adalah sudut antara F₁ dan F₂
θ adalah sudut antara F₁ dan R


Jika resultan antara dua buah vektor diketahui dan nilai salah satu vektor serta sudut antara resultan dengan salah satu vektor diketahui maka berlaku :


Sekedar contoh:
Diberikan dua buah vektor masing-masing F₁ dan F₂ = 10 N menghasilkan resultan R = 10 N. Jika sudut antara R dan F₁ adalah 30^o tentukan:
a) besar sudut antara F₁ dan F₂
b) nilai F₁

Pembahasan
a) Gunakan persamaan diatas :



Ambil nilai α = 150^o

b) Mencari F₁



Ambil F₁ = 10 √3 N

Check apakah benar jika F₁ = 10 √3 N dan F₂ = 10 N akan menghasilkan R = 10 N:

Benar.


SOAL UAN 2008 -2011

1) UN Fisika 2008 P4 No. 3
Vektor F₁ = 14 N dan F₂ = 10 N diletakkan pada diagram Cartesius seperti pada gambar.



Resultan |R| = F₁ + F₂ dinyatakan dengan vektor satuan adalah...
A. 7i + 10√3j
B. 7i + 10j
C. 3i + 7√3j
D. 3i + 10j
E. 3i + 7j

(2) UN Fisika 2008 P14 No. 3
Berikut ini disajikan diagram vektor F₁ dan F₂ !



Persamaan yang tepat untuk resultan adalah....
A. 2i + 2j
B. 2i + 4j
C. 3i + 4j
D. 4i + 2j
E. 4i + 4j

(3) UN Fisika 2009 P04 No. 2
Fitria melakukan perjalanan napak tilas dimulai dari titik A ke titik B : 600 m arah utara; ke titik C 400 m arah barat; ke titik D 200 m arah selatan; dan kemudian berakhir di titik E 700 m arah timur. Besar perpindahan yang dialami Fitria adalah....
A. 100 m
B. 300 m
C. 500 m
D. 1.500 m
E. 1.900 m

(4) UN Fisika 2009 P45 No. 1
Seorang anak berjalan lurus 2 meter ke barat, kemudian belok ke selatan sejauh 6 meter, dan belok lagi ke timur sejauh 10 meter.



Perpindahan yang dilakukan anak tersebut dari posisi awal...
A. 18 meter arah barat daya
B. 14 meter arah selatan
C. 10 meter arah tenggara
D. 6 meter arah timur
E. 2 meter arah tenggara

(5) UN Fisika 2010 P04 No. 2
Seorang anak berjalan lurus 10 meter ke barat kemudian belok ke selatan sejauh 12 meter, dan belok lagi ke timur sejauh 15 meter. Perpindahan yang dilakukan anak tersebut dari posisi awal.....



A. 18 meter arah barat daya
B. 14 meter arah selatan
C. 13 meter arah tenggara
D. 12 meter arah timur
E. 10 meter arah tenggara

(6) UN Fisika 2010 P37 No. 1
Seorang anak berjalan lurus 1 meter ke barat, kemudian belok ke selatan sejauh 3 meter, dan belok lagi ke timur sejauh 5 meter. Perpindahan yang dilakukan anak tersebut dari posisi awal ....



A. 18 meter arah barat daya
B. 14 meter arah selatan
C. 10 meter arah tenggara
D. 6 meter arah timur
E. 5 meter ke arah tenggara

Selengkapnya....

BESARAN DAN PENGUKURAN (SKL no 1 ;1)

No	SKL	Indikator	Materi 1	Materi 2
1.	Memahami prinsip-prinsip pengukuran dan melakukan pengukuran besaran fisika secara langsung dan tidak langsung secara cermat, teliti dan obyektif.	Membaca pengukuran salah satu besaran dengan menggunakan alat ukur tertentu.	Memebaca Jangka sorong	Membaca Mikrometer sekrup

Catatan : melihat Indikator soal berupa gambar dan anak melihat, dan membaca nilai alat ukur tersebut.

• Pelajari jangka sorong, mikrometer skrup, voltmeter, ampermeter. (Neraca dan mistar biasanya masuk di UN SMP, thermometer, stopwatch dan alat-alat lain relatif cukup mudah, pastikan bisa!).
• Langkah aman pelajari juga ketelitian alat-alat ukur plus cara penyajian datanya.

Sekedar contoh:

1. Ketelitian mistar : 0,1 cm
2. Ketelitian jangka sorong : 0,01 cm
3. Ketelitian mikrometer sekrup : 0,001 cm

Contoh penyajian data:
Misal jangka sorong dengan hasil pengukuran 3,19 cm maka penyajian datanya adalah (3,19 ± 0,005) cm. Kok bukan (3,19 ± 0,01 ) cm

Berikut soal UAN 2008 dan 2010

(1) UN Fisika 2008 P4 No. 1
Tebal pelat logam diukur dengan mikrometer skrup seperti gambar



Tebal pelat logam adalah...
A. 4,85 mm
B. 4,90 mm
C. 4,96 mm
D. 4,98 mm
E. 5,00 mm

(2) UN Fisika 2008 P4 No. 2
Hasil pengukuran panjang dan lebar sebidang tanah berbentuk empat persegi panjang adalah 15,35 m dan 12,5 m. Luas tanah menurut aturan angka penting adalah.....
A. 191,875 m²
B. 191,88 m²
C. 191,87 m²
D. 191,9 m²
E. 192 m²

(3) UN Fisika 2008 P12 No. 1
Untuk mengukur tebal sebuah balok kayu digunakan jangka sorong seperti gambar.



Tebal balok kayu adalah ...
A. 0,31 cm
B. 0,40 cm
C. 0,50 cm
D. 0,55 cm
E. 0,60 cm

(4) UN Fisika 2008 P16 No. 2
Seorang siswa mengukur diameter sebuah lingkaran hasilnya adalah 8,50 cm. Keliling lingkarannya dituliskan menurut aturan angka penting adalah....(π = 3.14)
A. 267 cm
B. 26,7 cm
C. 2,67 cm
D. 0,267 cm
E. 0,0267 cm

(5) UN Fisika 2008 P4 No. 20
Hasil pengukuran panjang dan lebar sebidang tanah berbentuk empat persegi panjang adalah 15,35 m dan 12,5 m. Luas tanah menurut aturan angka penting adalah.....
A. 191,875 m²
B. 191,88 m²
C. 191,87 m²
D. 191,9 m²
E. 192 m²

(6) UN Fisika 2009 P04 No. 1
Untuk mengukur diameter dalam sebuah gelas dengan jangka sorong seperti pada gambar!



Diameter dalam gelas adalah.....
A. 0,80 cm
B. 0,83 cm
C. 1,67 cm
D. 2,20 cm
E. 2,27 cm

(7) UN Fisika 2009 P45 No. 2
Sebuah balok diukur ketebalannya dengan jangka sorong. Skala yang ditunjukkan dari hasil pengukuran tampak pada gambar.



Besarnya hasil pengukuran adalah ...
A. 3,19 cm
B. 3,14 cm
C. 3,10 cm
D. 3,04 cm
E. 3,00 cm

(8) UN Fisika 2010 P04 No. 1
Perhatikan gambar pengukuran panjang balok disamping ini! Hasil pengukuran yang diperoleh adalah .....



A. 3,00 cm
B. 3,04 cm
C. 3,09 cm
D. 3,19 cm
E. 4,19 cm

(9) UN Fisika 2010 P37 No. 2
Gambar di samping ini adalah pengukuran lebar balok dengan jangka sorong. Hasil pengukurannya adalah.....



A. 3,29 cm
B. 3,19 cm
C. 3,14 cm
D. 3,09 cm
E. 3,00 cm

sumber http://fisikastudycenter.com/content/view/88/60/

Selengkapnya....