Jawaban soal fisika SMA - 011

Ini pertanyaan dari Meirissa  via Physics Share

Assalamualaikum,, saya ingin bertanya untuk soal fisika kelas 11 SMA tentang Hukum Gravitasi Newton.

1. jarak antara A dan B 50 cm di A terdapat massa = 10 kg di B bermassa = 20 kg, benda bermassa 15 kg terletak di C antara A dan B, shg jumlah gaya dialami C=0. berapa jarak A dan C?

2. pada masing-masing titik sudut segitiga sama sisi ABC dg panjang sisi = 15 cm terdapat benda-benda bermassa 10 kg, 20kg, dan 30kg. a) hitung gaya & kuat medan gravitasi masing" benda! b) berapa besar gaya dan kuat medan gravitasi yg dialami benda bermassa 15 kg yg terletak di titik pusat lingkaran luar segitiga ABC tsbt!

3. pd msg" titik sudut bujur sangkar ABCD bersisi 20 cm tdpt benda" bermassa 5kg, 10kg, 15kg dan 20kg. hitung besar gaya dan kuat medan gravitasi yang dialami benda bermassa 25kg yg terletak di diagonal bujur sangkar tersebut!

tolong bantuannya terimakasih..

Jawab

1.      Bisa dilihat pada gambar di bawah ini :

2.      a. Langkah pertama hitung dulu gaya di antara masing masing benda yaitu F_AB = F_BA = ?  , F_AC = F_CA = ? dan F_BA = F_CB = ?. Jangan lupa gambarkan arah interaksi pd masing2 benda seperti pada gambar di samping. Terlihat bahwa sudut apit masing2 60⁰ ( karena segi tiga sama sisi).

F_A = √ ( F_BA² + F_CA² + 2F_BA.F_CA.cos 60⁰) =..... dan  g_A = F_A / m_A =......

F_B = √ ( F_AB² + F_CB² + 2F_AB.F_CB.cos 60⁰) =..... dan  g_B = F_B / m_B =......

F_C = √ ( F_AC² + F_BC² + 2F_AC.F_BC.cos 60⁰) =..... dan  g_C = F_C / m_C =......

b. . Berarti ttik yg dimaksud juga adalah titik berat segitiga karena segitiganya adalah segitiga sama sisi. Dari teori tentang titik berat didapatkan bahwa jarak dari titik berat segi tiga sama sisi ke masing masing sudut adalah 2/3 tinggi. Sedangkan tinggi dari segi tiga itu adalah 0,15 m sin 60⁰ = 0,075 √3 m.
Jadi r = 2/3 t = 0,05 √3 m. Selanjutnya hitung gaya gravitasi masing2 benda ( A, B, C, D ) terhadap benda di pusat segi tiga katakanlah namanya O. Hitung F_AO, F_BO , dan F_CO dengan masing masing r = 0,075 √3 m.
Perhatikan gambar, bahwa sudut yg dibentuk oleh ketiga vektor adalah 120⁰. Selanjutnya gunakan cara analisa vektor seperti di kelas 1, yaitu urai ke sb x dan sb y lalu cari resultannya dan akhirnya ketemu nilai FO. Adapun g_O = F_O /M_O  seperti pd soal a di atas

3.      Cara menjawab soal ini seperti soal no. 2 b di atas dengan r = ½ diagonal . Jadi hitung F_AO, F_BO , F_CO, dan F_DO. Perhatikan bahwa FAO berlawanan dengan FCO (harus diperkurangkan) demikian pula F_BO berlawanan dengan F_DO. Kedua hasil itu semuanya saling tegak lurus. Terakhir gunakan pita rambut… eh salah .. maksudnya phytagoras..dan akhirnya ketemu FO…Adapun gO caranya sama dengan no 2b.

Sekian selamat mencoba