Sebuah kapal motor menyedot air laut melalui sebuah selang, lalu menyemprotkannnya secara mendatar dengan kecepatan 5 m/s. Diameter selang sebesar 14 cm dan anggap bahwa tidak ada air yang tercecer dan memenuhi geladak kapal tersebut. Anggap massa jenis air laut 1 g/cm³. Maka gaya mendatar yang harus diberikan baling-baling agar kapal tetap diam adalah 385 N

PEMBAHASAN

Berat sebuah benda adalah gaya tarik gravitasi yang dialami oleh benda tersebut . Berat sebuah benda ini di pengaruhi oleh percepatan gravitasi yang dialami olehnya yang di rumuskan dengan :

W = m x g

dimana :

W = berat benda ( N )

m = massa benda ( kg )

g = percepatan gravitasi ( m/s² )

Gaya adalah tarikan atau dorongan. Gaya termasuk besaran vektor karena memiliki besar dan arah. Satuan Gaya adalah Newton ( N ).

Beberapa gaya dapat bekerja pada benda yang sama dan menghasilkan gabungan gaya atau lebih di kenal dengan istilah resultan gaya. Secara sederhana gaya yang searah akan menghasilkan total gaya yang semakin besar , sebaliknya gaya yang saling berlawanan arah akan menghasilkan total gaya yang semakin kecil.

Hukum yang terkenal mengenai gaya ini adalah hukum Newton tentang gerak.

Hukum ke-1 Newton menyatakan bahwa:

Jikalau resultan gaya yang bekerja pada benda adalah 0 N maka benda akan bergerak dengan kecepatan tetap atau benda akan diam

Hukum ke-2 Newton menyatakan bahwa :

∑F = m . a

dimana :

∑F = Resultan Gaya pada benda ( N )

m = massa benda ( kg )

a = percepatan benda ( m/s² )

Hukum ke-3 Newton menyatakan bahwa :

F aksi = - F reaksi

dimana :

F aksi = Gaya aksi benda 1 ke benda 2

F reaksi = Gaya reaksi benda 2 ke benda 1

Gerak lurus dapat di bedakan menjadi dua macam yakni:

Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Gerak ini terjadi saat benda bergerak lurus dengan kecepatan tetap. Rumus untuk gerak ini adalah :

v = s / t

dimana :

v = kecepatan benda ( m/s )

s = jarak tempuh benda ( m )

t = waktu tempuh ( s )

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Gerak ini terjadi saat benda bergerak lurus dengan kecepatan yang senantiasa berubah secara teratur. Dengan kata lain benda bergerak dengan percepatan tetap. Rumus untuk gerak ini adalah :

a = ( Vt - Vo ) / t

s = ( Vt + Vo ) . t / 2

s = Vo. t + (1/2) a . t²

( Vt )² = ( Vo )² + 2.a.s

dimana :

a = percepatan benda ( m/s² )

Vt = kecepatan akhir benda ( m/s )

Vo = kecepatan awal benda ( m/s )

t = waktu tempuh benda ( m/s )

s = jarak tempuh benda ( m )

Gerak parabola adalah gabungan antara gerak lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Kita bisa meninjaunya secara terpisah yakni secara vertikal adalah GLBB karena ada percepatan gravitasi, dan secara horizontal adalah GLB karena tidak ada percepatan alias benda bergerak dengan kecepatan konstan.

Jangkauan maksimum (R) dan tinggi maksimum (H) yang bisa di capai benda :

R = vo² . sin 2Ф / g

H = vo² . sin² Ф / (2g)

dimana :

R = jangkauan maksimum ( m )

H = tinggi maksimum ( m )

vo = kecepatan awal ( m/s )

Ф = sudut elevasi ( derajat )

g = percepatan gravitasi ( m/s² )

Okay marilah kita gunakan prinsip ini untuk menyelesaikan soal yang di maksud.

Diketahui :

v = 5 m/s

r = d/2 = 14/2 = 7 cm

ρ = 1 gr/cm³ = 1000 kg/m³

Ditanyakan  :

F = ?

Penyelesaian :

A = π . r²

A = 22/7 . 7²

A = 154 cm² = 0,0154 m²

F = m . a

F = m . ( v - vo ) / t

F = m . ( v - 0 ) / t

F = m . v / t

F = ρ . V . v / t

F = ρ . A . h . v / t

F = ρ . A . v . h/t

F = ρ . A . v . v

F = ρ . A . v²

F = 1000 . 0,0154 . 5²

F = 385 N

Pelajari lebih lanjut :

: yomemimo.com/tugas/18400185

: yomemimo.com/tugas/17121561

---------------------------

Detil Jawaban :

8

Fisika

Gerak

8.6.1

Gaya, Gerak, Jarak, Percepatan