Sebuah tongkat yang panjangnya 40 cm

Sebuah tongkat yang panjangnya 40 cm - biar jelas silahkan simak yang berikut ini.

Soal!

Sebuah tongkat yang panjangnya 40 cm dan tegak di atas permukaan tanah dijatuhi martil 10 kg dari ketinggian 50 cm di atas ujungnya. Bila gaya tahan rata-rata tanah 10³ N maka banyaknya tumbukan martil yang perlu dilakukan terhadap tongkat agar menjadi rata dengan permukaan tanah adalah..

A. 4 kali

B. 5 kali

C. 6 kali

D. 8 kali

E. 10 kali

Jawaban yang tepat adalah D. 8 kali

Diketahui :

F=1000N

m=10Kg

h=0.5m

p=0.4m

Ditanya n ........?

jawaban: n * m * g * h = Fs

dengan nilai Fs = 1000 N, m = 10 kg, g = 9.8 m/s^2, h = 0.5 m, dan p = 0.4 m (kedalaman yang ingin dicapai), kita dapat mencari nilai n.

n * 10 kg * 9.8 m/s^2 * 0.5 m = 1000 N * 0.4 m

n * 49 Nm = 400 Nm

n ≈ 400 Nm / 49 Nm

n ≈ 8.16

Setelah membulatkan ke angka bulat terdekat, jumlah tumbukan (n) yang diperlukan adalah 8 kali.

Jadi, jawabannya adalah D. 8 kali.

Soal di atas termasuk dalam kategori soal fisika yang berkaitan dengan prinsip-prinsip mekanika, khususnya konservasi energi mekanik dan gaya tahan tanah. Soal tersebut menguji pemahaman tentang prinsip-prinsip tersebut dan kemampuan untuk menerapkannya dalam situasi yang diberikan.

Dalam soal ini, diberikan informasi tentang sebuah tongkat yang dijatuhkan martil dari ketinggian tertentu. Martil tersebut berinteraksi dengan gaya tahan tanah, dan tujuan kita adalah menentukan jumlah tumbukan yang diperlukan agar tongkat menjadi rata dengan permukaan tanah.

Dalam menyelesaikan soal ini, kita perlu menggunakan rumus-rumus fisika yang berkaitan dengan energi kinetik, energi potensial gravitasi, dan kerja yang dilakukan oleh gaya tahan tanah. Dengan menggunakan prinsip-prinsip ini, kita dapat menyelesaikan perhitungan untuk menentukan jumlah tumbukan yang diperlukan.

Soal ini membantu dalam memahami konsep fisika dan aplikasinya dalam situasi nyata. Dalam soal ini, kita mengaplikasikan konsep energi potensial gravitasi dan kerja yang dilakukan oleh gaya tahan tanah. Tongkat awalnya berada dalam keadaan tegak di atas permukaan tanah, dan martil dijatuhkan dari ketinggian tertentu di atas ujung tongkat. Tujuan kita adalah membuat tongkat menjadi rata dengan permukaan tanah, yang berarti tongkat harus menancap dengan kedalaman yang sama dengan panjangnya.

Dalam proses ini, energi potensial gravitasi martil berubah menjadi energi kinetik saat jatuh. Selama tumbukan dengan tongkat, energi kinetik martil akan berkurang karena kerja yang dilakukan oleh gaya tahan tanah. Kita mencari jumlah tumbukan yang diperlukan agar energi kinetik martil menjadi nol, sehingga tongkat menjadi rata dengan permukaan tanah.

Dalam perhitungan, kita menggunakan rumus kerja yang dilakukan oleh gaya tahan tanah:

W = Fs * d

Di mana W adalah kerja, Fs adalah gaya tahan tanah, dan d adalah jarak perpindahan atau kedalaman yang ingin dicapai (dalam hal ini, 0.4 m).

Selanjutnya, kita menggunakan prinsip konservasi energi untuk menyamakan energi potensial awal martil dengan kerja yang dilakukan oleh gaya tahan tanah:

m * g * h = W

Di mana m adalah massa martil, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah ketinggian jatuh martil di atas ujung tongkat.

Dalam kasus ini, nilai m = 10 kg, g = 9.8 m/s^2, h = 0.5 m, Fs = 1000 N, dan d = 0.4 m. Mari kita hitungnya:

W = Fs * d

W = 1000 N * 0.4 m

W = 400 J

m * g * h = W

10 kg * 9.8 m/s^2 * 0.5 m = 400 J

Dengan menghitung nilai di atas, kita dapat menentukan bahwa jumlah tumbukan yang diperlukan adalah:

n = W / (m * g * h)

n = 400 J / (10 kg * 9.8 m/s^2 * 0.5 m)

n ≈ 8

Jadi, banyaknya tumbukan martil yang perlu dilakukan agar tongkat menjadi rata dengan permukaan tanah adalah 8 kali.

Demikian artikel kali ini di motorcomcom jangan lupa simak artikel menarik lainnya disini.