SOAL KSM
1. Anggap volume
dari suatu cairan yang mengalir tiap detik, melalui suatu tabung silinder tergantung pada:
a. Gradien tekanan (tekanan/jarak)
b. Jari-jari tabung (r)
c. Koefisien viskositas cairan (η)
Tentukan rumus dari laju volume (volume cairan yang mengalir tiap
detik) jika dimensi dari viskositas adalah ML-1T-1
2. Batu A dijatuhkan bebas dari suatu ketinggian 100 m. Satu detik
kemudian batu B dijatuhkan dari ketinggian yang sama dengan
kecepatan 20 m/s. Hitung dimana mereka bertemu.
3. Seseorang menarik poros katrol dengan gaya F
keatas. Anggap tali dan katrol tidak bermassa dan tidak ada gesekan. Dua benda dipasang pada ujung
tali melalui katrol dengan massa M = 2m. Hitunglah:
a. Gaya F terbesar agar M tetap dilantai.
b. Jika F=100N, tentukan percepatan m.
dengan x dalam meter dan t dalam sekon.
4. Sebuah tangga panjangnya 5 m dan beratnya 280 N
disandarkan pada dinding licin dengan membentuk sudut 530 seperti pada gambar
di bawah. Apabila sesaat sebelum tangga
tergelincir, seorang anak telah menaiki
tangga sejauh 3 m, tentukan berat anak tersebut! (antara
lantai dan tangga= 0,6)
5. Sebuah partikel mempunyai simpangan pada
sumbu x, yaitu
x = 0,3 cos (2t + π/6)
dengan x dalam meter
dan t dalam sekon.
a.
Hitung frekuensi, periode, amplitudo, frekuensi sudut, dan konstanta fase geraknya
b.
Berapakah simpangan dan kecepatan awal partikel
6. Sebuah peluru bermassa 10 gram menumbuk
balok bermassa 990 gram yang tergantung pada tali
tak bermassa. Jika balok
berayun setinggi 80 cm, tentukan kecepatan peluru.
7. Sebuah
katrol pejal berbentuk silinder tipis bermassa 4 kg dan berjari-jari 10 cm,
dililiti tali yang
ujungnya digantungi benda bermassa 2 kg. Jika percepatan
gravitasi di tempat itu adalah 10 m/s2,
tentukan percepatan benda.
8. Jika
udara mengalir horizontal melalui sayap pesawat terbang hingga laju udara di
atas sayap 30m/s dan 25 m/s di bawah sayap. Bila sayap mempunyai berat 3000 N,
dan luas sayap 4 m2, berapakah gaya resultan pada sayap?
9. Jika
kita ingin memindahkan benda bermassa m melalui dua cara, yaitu dengan
menggeser pada
bidang miring AB atau dengan mengangkat benda dari C ke B. Bila
kedua cara ini dilakukan
dengan kecepatan tetap, cara mana yang memerlukan gaya
lebih kecil? Bagaimana dengan
usahanya?
10. Jika
koordinat gerak partikel dalam bidang adalah x = 3 + 2t2
dan
y = 10t + 0,25 t2, maka tentukan
persamaan umum kecepatan partikel dan tentukan kecepatan partikel pada t =
2 s!
11. Sebuah elektron
bergerak dalam orbit elips mengelilingi inti atom hidrogen. Massa elektron m, jari-jari
orbit r dan kecepatan electron v, sehingga besarnya momentum sudutnya adalah
L=mvr, maka tentukanlah nilai a,b,c jika dimensi L dinyatakan dalam [M]a[L]b[T]c.
12. Air sungai mengalir dari barat ke
timur pada kelajuan c. Seorang anak berenang searah arus sungai dengan kelajuan
v sampai menempuh jarak d. Kemudian anak tersebut berbalik arah dan berenang
menuju ke titik berangkatnya semula. Carilah selang waktu yang ditempuh anak
tersebut!
13. Sebuah
benda bermassa m diam terletak pada pinggir cakram horizontal yang berjari-jari
R, koefisien gesek statik antara benda dan cakram adalah μ. Cakram diputar
terhadap sumbunya sehingga
benda bergerak dan terlempar. Jika tinggi cakram dari lantai adalah h,
berapakah jarak horizontal benda dari posisi ketika diam sampai jatuh ke
lantai?
14. Sebuah
parasut dijatuhkan dari suatu ketinggian. Setelah jatuh bebas sejauh 60 m
parasut itu baru berkembang. Dengan mengembangnya parasut, parasut turun
diperlambat dengan perlambatan 2m/s2. Ketika menyentuh tanah
kecepatan parasut tepat nol. Berapa lama parasut berada diudara?. Hitung
ketinggian parasut saat ia dilepaskan.
15. Sebuah bola dilepaskan dari
keadaan diam di titik A dan meluncur pada bidang lingkaran seperti pada gambar
di bawah. Jika tg 𝜃 =
¾ dan di titik B benda tepat berhenti, carilah koefisien gesek antara benda
dengan bidang luncur!
16. Dua buah massa m1
= 3 kg dan m2 = 6 kg dihubungkan oleh sebatang kawat kecil yang
massanya diabaikan. Sudut kemiringan bidang miring adalah 30o.
Koefisien gesekan antara m1 dan m2 dengan bidang miring
masing-masing 0,2 dan 0,4. Hitung tegangan kawat dan percepatan sistem.
17. Batang
AB dengan panjang l dan beratnya 500 N digantung seperti gambar. Beban w
digantungkan pada batang AB dan
berada dalam keadaan setimbang. Apabila
T1 = T2 tentukan
berat beban w.
18. Amplitudo sebuah getaran selaras 7 cm dengan periode getaran π/6
sekon. Jika saat waktu getar
t = 0,
simpangan sama dengan nol maka tentukan:
a.
Persamaan simpangannya
b.
Persamaan kecepatannya
c. Persamaan
percepatannya
19. Sebuah dongkrak hidrolik yang mengandung minyak
(massa jenis 800 kg/m3) memiliki luas silinder besar dan kecil 0,5 m2 dan 10-4
m2. Massa penghisap kecil m (kg) tidak diketahui. Jika massa tambahan 510 kg
diletakkan di atas penghisap besar , dongkrak berada dalam keadaan
kesetimbangan dengan penghisap kecil berada setinggi h = 100 cm di atas
penghisap besar. Berapakah besar massa m?
20. Dengan anggapan bahwa bulan berbentuk
bola seragam yang jari-jarinnya 1,7x106m dan bermassa 7,3x1022kg.
Berapakah percepatan gravitasi di permukaan bulan?
21. Jika percepatan gravitasi pada permukaan
bumi adalah 10 m/s2,berapakah percepatan gravitasi pada keinggian
3R/2 (R=jari-jari bumi) diatas permukaan bumi?
22. Tekanan di bagian pipa
horizontal dengan diameter 2 cm adalah 142
kPa. Air mengalir lewat pipa dengan debit 2,8 liter/s, berapakah diameter di bagian pipa yang dipersempitu agar tekanannya 101 kPa?
23. Sebuah bis mempunyai kecepatan maksimum 180
km/jam. Lintasan bis dibuat sedemikian rupa sehingga ketika melewati suatu
belokan percepatan penumpang tidak lebih besar dari 0,6 g (g=9.8 m/s2).
Hitung jari-jari minimum belokan dalam lintasan bis ini.
24. Sebuah pesawat hendak bergerak dari A ke B kembali ke A. Jarak
antara A dan B adalah 600 km. Kecepatan pesawat 600 km/jam. Sepanjang
perjalanan bertiup angin kencang ke arah utara dengan kecepatan 100 km/jam.
Hitung waktu yang diperlukan untuk melakukan perjalanan bolak-balik itu.
25. Persamaan untuk
gelombang transversal mempunyai bentuk:
y = 2 sin 2π (t/10 - x/30)
dengan x dan y
dalam cm dan t dalam sekon. Berapa lama
waktu yang diperlukan gelombang tersebut untuk menempuh jarak 1,5 meter ?
Diketahui massa bola tersebut adalah 4 kg dan
jari-jarinya 10 cm. Maka tentukan gaya tekan terhadap bidang di A dan B !
4. Perhatikan gambar di bawah ini!
Jika balok yang beratnya 600 N digantung pada
batang AB yang panjangnya 6 m dan berat 200 N, maka tentukan:
Berapa ketinggian A agar Roller Coaster
yang berisi 8 penumpang yang masing-masing massanya 60 kg dapat melewati titik
C?
