Pertanyaan
No. Soal 1 Logam besi memiliki massa jenis 7,87g/cm^3 dan massa atom besi adalah 9,27times 10^-23g Tentukanlah (a) satuan SI dan (b) dimensi dari kedua besaran logam tersebut. Jika atom berbentuk bola dan padat, (c) berapa volume atom besi dan (d) berapa jarak antara pusat atom yang berdekatan? 2 Sebuah pesawat terbang 483 km ke timur dari kota A ke kota B dalam 45 menit dan kemudian 966 km ke selatan dari kota B ke kota C dalam 1,5 jam. Untuk total perjalanan, berapa (a)besar dan (b) arah perpindahan pesawat, (c)besar dan (d) arah kecepatan rata-ratanya, dan (e) kecepatan rata-ratanya? 3 Sebuah peti bermassa 255 kg ditarik di sepanjang lantai yang rata. Peti itu bertumpu pada kotak yang memiliki pegangan . Pegangan ditarik oleh seseorang yang menggunakan gaya 215 newton pada sudut 42^circ dari horizontal, dan gaya gesekan 112 newton. (a)Tentukan komponen horizontal dan vertikal dari gaya yang diberikan yang bekerja pada peti. (b)Gambarkan diagram benda -bebas yang memberi label dengan jelas semua gaya yang bekerja pada kotak (c) Tentukan gaya total yang bekerja pada kotak dan percepatan kotak.
Solusi
Jawaban
1. (a) Satuan SI dari massa jenis logam besi adalah kg/m^3 dan massa atom besi adalah kg. (b) Dimensi dari massa jenis logam besi adalah [M L^-3] dan massa atom besi adalah [M]. (c) Volume atom besi adalah 1,18 x 10^-23 cm^3. (d) Jarak antara pusat atom yang berdekatan adalah 2,8 x 10^-8 cm.2. (a) Besar perpindahan pesawat adalah 1000 km. (b) Arah perpindahan pesawat adalah 45 derajat ke selatan dari timur. (c) Besar kecepatan rata-rata pesawat adalah 400 km/jam. (d) Arah kecepatan rata-rata pesawat adalah 45 derajat ke selatan dari timur. (e) Kecepatan rata-rata pesawat adalah 400 km/jam.3. (a) Komponen horizontal dari gaya yang diberikan adalah 180 newton dan komponen vertikalnya adalah 150 newton. (b) Diagram benda-bebas akan menunjukkan gaya berat (2550 newton), gaya gesekan (112 newton), gaya horizontal (180 newton), dan gaya vertikal (150 newton). (c) Gaya total yang bekerja pada kotak adalah 268 newton dan percepatan kotak adalah 1,05 m/s^2.
Penjelasan
1. (a) Massa jenis logam besi dalam SI adalah 7,87 g/cm^3 = 7870 kg/m^3 dan massa atom besi adalah 9,27 x 10^-23 g = 9,27 x 10^-26 kg. (b) Dimensi dari massa jenis adalah [M L^-3] dan massa adalah [M]. (c) Volume atom besi dapat dihitung dengan rumus volume bola, V = 4/3πr^3, dimana r adalah jari-jari atom besi. Dengan menggunakan massa atom besi dan massa jenis logam besi, kita dapat menghitung jari-jari atom besi dan kemudian menghitung volume atom besi. (d) Jarak antara pusat atom yang berdekatan adalah diameter atom besi, yang dapat dihitung dengan rumus diameter bola, d = 2r, dimana r adalah jari-jari atom besi.2. (a) Besar perpindahan pesawat adalah jarak total yang ditempuh pesawat, yang dapat dihitung dengan teorema Pythagoras, d = √(483^2 + 966^2) = 1000 km. (b) Arah perpindahan pesawat adalah arctan(966/483) = 45 derajat ke selatan dari timur. (c) Besar kecepatan rata-rata pesawat adalah jarak total yang ditempuh pesawat dibagi dengan waktu total perjalanan, v = d/t = 1000 km / 2,25 jam = 400 km/jam. (d) Arah kecepatan rata-rata pesawat adalah arctan(966/483) = 45 derajat ke selatan dari timur. (e) Kecepatan rata-rata pesawat adalah jarak total yang ditempuh pesawat dibagi dengan waktu total perjalanan, v = d/t