Suhari Fisika

Rabu, 05 Agustus 2015

Contoh soal intensitas dan taraf intensitas bunyi

1. Bunyi mempunyai intensitas 1 x 10^-9 W/m². Berapa taraf intensitasnya dalam satuan desibel (dB) ?
Pembahasan
Diketahui :
I = 1 x 10^-9 W/m²
I_o = 1 x 10^-12 W/m²
Ditanya : Taraf Intensitas (dB) ?
Jawab :

2. Taraf intensitas bunyi dalam suatu ruangan adalah 100 dB. Berapa intensitas bunyi dalam ruangan tersebut ?
Pembahasan
Diketahui :
TI = 100 dB
I_o = 1 x 10^-12 W/m²
Ditanya : Intensitas bunyi (I) dalam ruangan ?
Jawab :

3. Dua gelombang bunyi mempunyai intensitas 1 x 10^-5 W/m² dan 1 x 10^-4 W/m². Perbedaan taraf intensitasnya dalam dB adalah�
Pembahasan
Diketahui :
I₁= 10^-5 W/m²
I₂ = 10^-4 W/m²
I_o = 10^-12 W/m²
Ditanya : Perbedaan taraf intensitas (TI) dalam dB ?
Jawab :

Perbedaan taraf intensitas ?
TI₁ � TI₂ = 80 dB -70 dB = 10 dB
4. Tentukan perbandingan intensitas dua bunyi yang taraf intensitas adalah 10 dB dan 40 dB.
Pembahasan
Diketahui :
TI₁ = 10 dB
TI₂ = 40 dB
I_o = 10^-12 W/m²
Ditanya : Perbandingan intensitas kedua bunyi (I₁ : I₂) ?
Jawab :

Perbandingan intensitas kedua sumber bunyi :
I₁ : I₂
10^-11 : 10^-8

Contoh soal mikrometer skrup

1. Tebal pelat logam diukur dengan mikrometer skrup seperti gambar. Tebal pelat logam adalah�

A. 4,85 mm
B. 4,90 mm
C. 4,96 mm
D. 4,98 mm
E. 5,00 mm
Pembahasan
Skala utama = 4,5 mm
Skala putar = 46 x 0,01 = 0,46 mm
Tebal pelat = 4,5 mm + 0,46 mm = 4,96 mm
Jawaban yang benar adalah C.
2. Kedudukan skala sebuah mikrometer sekrup yang digunakan untuk mengukur diameter sebuah bola kecil seperti gambar berikut :

Berdasarkan gambar tersebut dapat dilaporkan diameter bola kecil adalah�.
A. 11,15 mm
B. 9,17 mm
C. 8,16 mm
D. 5,75 mm
E. 5,46 mm
Pembahasan
Skala utama = 8 mm
Skala putar = 16 x 0,01 = 0,16 mm
Diameter bola = 8 mm + 0,16 mm = 8,16 mm
Jawaban yang benar adalah C.

Contoh soal jangka sorong

1. Sebuah balok diukur ketebalannya dengan jangka sorong. Skala yang ditunjukkan dari hasil pengukuran tampak pada gambar.

Besarnya hasil pengukuran adalah �
A. 3,19 cm
B. 3,14 cm
C. 3,10 cm
D. 3,04 cm
E. 3,00 cm
Pembahasan
Skala utama = 3,1 cm
Skala nonius = 9 x 0,01 = 0,09 cm
Tebal balok = 3,1 cm + 0,09 cm = 3,19 cm
Jawaban yang benar adalah A.
2. Untuk mengukur diameter dalam sebuah gelas dengan jangka sorong seperti pada gambar!
Diameter dalam gelas adalah�..

A. 0,80 cm
B. 0,83 cm
C. 1,67 cm
D. 2,20 cm
E. 2,27 cm
Pembahasan
Skala utama = 0,8 cm
Skala nonius = 3 x 0,01 cm = 0,03 cm

Diameter dalam gelas = 0,8 cm + 0,03 cm = 0,83 cm
Jawaban yang benar adalah B.

Contoh soal hukum Gravitasi Newton

1. Berapa besar gaya gravitasi antara seorang siswa bermassa 40 kg dengan seorang siswi bermassa 30 kg yang berjarak 2 meter ? konstanta gravitasi umum = 6,67 x 10^-11 N m² / kg²
Pembahasan
Diketahui :
m₁ = 40 kg, m₂ = 30 kg, r = 2 m, G = 6,67 x 10^-11 N m² / kg²
Ditanya : besar gaya gravitasi (F) ?
Jawab :

2. Berapa besar gaya gravitasi antara bumi dan bulan ?
Pembahasan
Diketahui :
Massa bumi (m_B) = 5,97 x 10²⁴ kg
Massa bulan (m_b) = 7,35 x 10²² kg
Jarak pusat bumi dan pusat bulan (r) = 3,84 x 10⁸ meter
Konstanta gravitasi umum (G) = 6,67 x 10^-11 N m² / kg²
Ditanya : besar gaya gravitasi antara bumi dan bulan ?
Jawab :

3. Pada jarak berapa dari bumi, besar gaya gravitasi antara bumi dan bulan bernilai nol ?
Pembahasan
Diketahui :
Massa bumi = 5,97 x 10²⁴ kg
Massa bulan = 7,35 x 10²² kg
Jarak pusat bumi ke pusat bulan (r) = 3,84 x 10⁸ meter = 384.000.000 meter
Konstanta gravitasi umum (G) = 6,67 x 10^-11 N m² / kg²
Ditanya : pada jarak berapa dari bumi atau pada jarak berapa dari bulan, besar gaya gravitasi antara bumi dan bulan bernilai nol ?
Jawab :

Keterangan :
1 = bumi, 2 = partikel uji, 3 = bulan, F₁₂ = gaya gravitasi bumi pada partikel uji, F₃₂ = gaya gravitasi bulan pada partikel uji.
Agar resultan gaya gravitasi pada partikel uji bernilai nol maka besar gaya gravitasi bumi pada partikel uji (F₁₂) sama dengan besar gaya gravitasi bulan pada partikel uji (F₃₂) dan kedua gaya berlawanan arah seperti pada gambar.

Gaya gravitasi antara bumi dan bulan bernilai nol pada jarak 60.472.403,3 meter sampai 60.472.478,6 meter dari pusat bulan. Jari-jari bulan adalah 1.740.000 meter maka berapa jaraknya dari permukaan bulan ? hitung juga jaraknya dari pusat bumi dan permukaan bumi.

Contoh soal gaya gravitasi, gaya berat

1. Berapa besar gaya gravitasi antara bumi dengan sebuah benda yang berada di atas permukaan tanah ? massa bumi = 5,97 x 10²⁴ kg, massa benda = 1000 kg, jari-jari bumi = 6,38 x 10⁶ meter. Berapa berat atau gaya gravitasi bumi yang bekerja pada benda tersebut jika dihitung menggunakan rumus hukum II Newton di mana percepatan gravitasi (g) = 9,8 m/s² ?
Pembahasan
Diketahui :
Massa bumi (m_B) = 5,97 x 10²⁴ kg
Massa benda (m_b) = 10³ kg
Jari-jari bumi (r) = 6,38 x 10⁶meter
Konstanta gravitasi universal (G) = 6,67 x 10^-11 N m² / kg²
Percepatan gravitasi (g) = 9,8 m/s²
Ditanya : besar gaya gravitasi ?
Jawab :
Besar gaya gravitasi antara bumi dengan benda (menggunakan rumus hukum gravitasi Newton) :

Keterangan w = F = gaya gravitasi, G = konstanta gravitasi universal, mB = massa bumi, mb = massa benda, r = jarak antara pusat bumi dengan pusat benda. Benda terletak di permukaan tanah sehingga r = jari-jari bumi.

Berat benda (menggunakan rumus hukum II Newton) :
w = m g = (1000)(9,8) = 9800 Newton
Bandingkan hasil perhitungan ini dengan hasil perhitungan sebelumnya. Nilainya hampir sama karena adanya pembulatan. Bisa disimpulkan bahwa gaya berat benda di permukaan bumi merupakan gaya gravitasi bumi yang bekerja pada suatu benda yang berada di permukaan bumi.

2. Berapa gaya gravitasi antara bumi dengan sebuah benda yang berada pada ketinggian 10.000 meter di atas permukaan tanah ? massa bumi = 5,97 x 10²⁴ kg, massa benda = 1000 kg, jari-jari bumi = 6,38 x 10⁶ meter.
Pembahasan :

Bandingkan dengan jawaban nomor 1. Semakin jauh dari bumi, berat benda semakin kecil.

3. Roket yang beratnya w diluncurkan vertikal ke atas dari muka bumi . Jika D adalah diameter bumi, tentukan berat roket ketika roket berada pada ketinggian 2D dari permukaan bumi.
Pembahasan
Diketahui :
D = diameter bumi, R = jari-jari bumi, 1 D = 2 R, 2 D = 4 R
Ditanya : berat roket ketika berada pada ketinggian 2D ?
Jawab :
Gaya berat atau gaya gravitasi berbanding terbalik dengan kuadrat jarak. Secara matematis :

Contoh soal percepatan gravitasi

1. Berapa besar percepatan gravitasi di permukaan bulan ? Massa bulan = 7,35 x 10²² kg, jari-jari bulan = 1.740.000 meter, konstanta gravitasi umum (G) = 6,67 x 10^-11 N m² / kg²
Pembahasan
Rumus hukum II Newton :

Keterangan : G = konstanta gravitasi universal, M = massa bumi, m = massa benda, r = jarak pusat bumi ke benda. Jika benda berada di permukaan bumi atau berada di dekat permukaan bumi maka r = jari-jari bumi.

Gunakan rumus ini untuk menghitung percepatan gravitasi (g) di permukaan suatu planet, di mana M = massa planet, satelit, bintang dll. dan r = jari-jari planet, satelit, bintang, dll.
Besar percepatan gravitasi di permukaan bulan ?

2. Percepatan gravitasi rata-rata di permukaan bumi sama dengan g. Pada ketinggian R (R = jari-jari bumi) dari permukaan bumi, besar percepatan gravitasi bumi adalah� nyatakan dalam g.
Pembahasan
Percepatan gravitasi berbanding terbalik dengan kuadrat jarak :

R = jari-jari bumi. Pada ketinggian R dari permukaan bumi = pada ketinggian 2R dari pusat bumi. Jika R dianggap bernilai 1 maka 2R = 2(1) = 2.
Pada ketinggian R dari permukaan bumi, percepatan gravitasi bernilai � g. Jika g = 9,8 m/s² maka pada ketinggian R dari permukaan bumi, percepatan gravitasi bernilai 2,45 m/s².

Contoh soal hukum Kepler

1. Jarak rata-rata planet bumi ke matahari adalah 149,6 x 10⁶ km dan periode revolusi bumi adalah 1 tahun. Berapa konstanta perbandingan kuadrat periode terhadap pangkat tiga jarak rata-rata bumi ke matahari ?
Pembahasan Diketahui :
T = 1 tahun, r = 149,6 x 10⁶ km
Ditanya : T² / r³ = � ?
Jawab :
k = T² / r³= 1² / (149,6 x 10⁶)³ = 1 / (3348071,9 x 10¹⁸) = 2,98 x 10^-25tahun²/km³

2. Konstanta perbandingan periode revolusi planet terhadap pangkat tiga jarak rata-rata planet ke matahari bernilai sama untuk semua planet. Konstanta dapat dihitung menggunakan rumus :

Dari mana rumus ini diperoleh ?
Keterangan :
G = konstanta gravitasi universal = 6,67 x 10^-11 N.m²/kg²
m = massa matahari = 1,99 x 10³⁰ kg
pi = 3,14
Hitunglah konstanta perbandingan menggunakan rumus di atas. Gunakan satuan periode = tahun dan satuan jarak = kilometer.
Pembahasan

3. Jarak rata-rata planet bumi ke matahari adalah 149,6 x 10⁶ km dan jarak rata-rata planet merkurius 57,9 x 10⁶ km. Periode revolusi bumi adalah 1 tahun, berapa periode revolusi planet merkurius ?
Pembahasan
Diketahui :
r bumi = 149,6 x 10⁶ km
r merkurius = 57,9 x 10⁶ km
T bumi = 1 tahun
Ditanya : T merkurius ?
Jawab :

T₂ = 0,24 tahun bumi
1 tahun bumi = 365 hari
Periode revolusi merkurius = (0,24)(365 hari) = 87,6 hari.

Contoh soal gerak lurus beraturan

1. Sebuah sepeda motor bergerak lurus dengan kelajuan tetap 10 m/s. Tentukan jarak tempuh sepeda motor setelah 10 sekon dan 60 sekon.
Pembahasan
Kelajuan tetap = 10 m/s atau 10 meter per sekon artinya sepeda motor bergerak sejauh 10 meter setiap 1 sekon.
Setelah 2 sekon, sepeda motor bergerak sejauh 20 meter,
Setelah 5 sekon, sepeda motor bergerak sejauh 50 meter,
Setelah 10 sekon, sepeda motor bergerak sejauh 100 meter,
Setelah 60 sekon, sepeda motor bergerak sejauh 600 meter.

2. Sebuah mobil bergerak lurus dengan kelajuan tetap 72 km/jam. Tentukan jarak tempuh mobil setelah bergerak selama 2 menit dan 5 menit.
Pembahasan
72 km/jam = (72)(1000 meter) / 3600 sekon = 72000 / 3600 sekon = 20 meter/sekon.
Kelajuan tetap 20 meter/sekon artinya mobil bergerak sejauh 20 meter setiap 1 sekon.
Setelah 120 sekon atau 2 menit, sepeda motor bergerak sejauh (20)(120) = 2400 meter,
Setelah 300 sekon atau 5 menit, sepeda motor bergerak sejauh (20)(300) = 6000 meter.
3. Sebuah benda bergerak lurus sejauh 100 meter setiap 50 sekon. Tentukan kelajuan benda tersebut!
Pembahasan
100 meter / 50 sekon = 10 meter / 5 sekon = 2 meter/sekon.
4. Kelajuan gerak benda berdasarkan grafik di bawah adalah�.
Pembahasan

Kelajuan = jarak / waktu
Kelajuan = 2 meter / 1 sekon = 4 meter / 2 sekon = 6 meter / 3 sekon = 8 meter / 4 sekon = 2 meter/sekon.
5. Mobil A dan B bergerak saling mendekati dengan kecepatan tetap pada suatu lintasan lurus. Ketika jarak antara kedua mobil 100 meter, mobil A bergerak dengan kelajuan tetap 10 m/s, mobil B bergerak dengan kelajuan tetap 40 m/s. Tentukan (a) jarak tempuh mobil A sesaat sebelum berpapasan dengan mobil B (b) selang waktu tempuh mobil B sebelum berpapasan dengan mobil A.

Pembahasan
Mobil A bergerak dengan kelajuan tetap 10 meter / sekon artinya mobil A bergerak sejauh 10 meter setiap 1 sekon. Setelah 2 sekon, mobil A bergerak sejauh 20 meter.
Mobil B bergerak dengan kelajuan tetap 40 meter / sekon artinya mobil A bergerak sejauh 40 meter setiap 1 sekon. Setelah 2 sekon, mobil B bergerak sejauh 80 meter.
20 meter + 80 meter = 100 meter.
(a) Jarak tempuh mobil A sebelum berpapasan dengan mobil B adalah 20 meter. Jarak tempuh mbil B sebelum berpapasan dengan mobil A adalah 80 meter.
(b) Selang waktu tempuh mobil B sebelum berpapasan dengan mobil A adalah 2 sekon. Selang waktu tempuh mobil A sebelum berpapasan dengan mobil B adalah 2 sekon

Contoh soal gerak lurus berubah beraturan

1. Mobil pada mulanya diam. Setelah 10 sekon, kelajuan mobil bertambah menjadi 20 m/s. Tentukan percepatan mobil!
Pembahasan
Tanpa rumus (gunakan logika) :
Kelajuan mobil berubah menjadi 20 m/s setelah 10 sekon. Ini berarti kelajuan mobil bertambah 2 m/s setiap 1 sekon. Jadi percepatan mobil adalah 2 m/s per 1 sekon = 2 m/s per sekon = 2 m/s².
Menggunakan rumus :
Diketahui :
Kelajuan awal (v_o) = 0 (mobil diam)
Selang waktu (t) = 10 sekon
Kelajuan akhir (v_t) = 20 m/s
Ditanya : percepatan mobil (a)
Jawab :
Karena diketahui v_o, v_t, t dan ditanya a maka gunakan rumus glbb v_t = vo + a t
v_t = v_o + a t
20 = 0 + (a)(10)
20 = 10 a
a = 20 / 10
a = 2 m/s²
Besar percepatan mobil adalah 2 m/s². Ini artinya kelajuan mobil bertambah 2 m/s setiap 1 sekon.

2. Mobil pada mulanya bergerak dengan kelajuan 30 m/s mengurangi kelajuannya hingga berhenti setelah 10 sekon. Besar perlambatan mobil adalah�
Pembahasan
Tanpa rumus (gunakan logika) :
Kelajuan mobil berkurang dari 30 m/s menjadi 0 selama 10 sekon. Ini berarti kelajuan mobil berkurang 3 m/s setiap 1 sekon. Jadi perlambatan mobil adalah 2 m/s per sekon = 3 m/s².
Menggunakan rumus :
Diketahui :
Kelajuan awal (v_o) = 30 m/s
Kelajuan akhir (v_t) = 0
Selang waktu (t) = 10 sekon
Ditanya : perlambatan (a) ?
Jawab :
Karena diketahui v_o, v_t, t dan ditanya a maka gunakan rumus glbb v_t = vo + a t
v_t = v_o + a t
0 = 30 + (a)(10)
� 30 = 10 a
a = � 30 / 10
a = 3 m/s²
Besar percepatan mobil adalah -3 m/s². Ini artinya kelajuan mobil berkurang 3 m/s setiap 1 sekon. Tanda negatif menunjukkan bahwa kelajuan mobil berkurang.

3. Sebuah benda pada mulanya diam bergerak dengan percepatan tetap sebesar 4 m/s². Tentukan kelajuan dan jarak tempuh setelah 10 sekon.
Pembahasan
(a) Kelajuan
Percepatan 4 m/s² artinya laju benda bertambah 4 m/s setiap 1 sekon. Setelah 2 sekon, kelajuan benda menjadi 8 m/s. Setelah 10 sekon, kelajuan benda menjadi 40 m/s.
(b) Jarak tempuh
Kelajuan awal (v_o) = 0
Kelajuan akhir (v_t) = 40 m/s
a = 4 m/s²

Jarak tempuh :
s = v_o t + � a t²= 0 + � (4)(10²) = (2)(100) = 200 meter
4. Sebuah benda pada mulanya bergerak dengan kecepatan tetap sebesar 10 m/s mengalami perlambatan tetap sebesar 2 m/s²hingga berhenti. Tentukan selang waktu dan jarak tempuh mobil sebelum berhenti.
Pembahasan
Diketahui :
Kelajuan awal (v_o) = 10 m/s
Percepatan (a) = -2 m/s² (jika perlambatan maka diberi tanda negatif)
Kelajuan akhir (v_t) = 0 (benda berhenti bergerak)
Ditanya : selang waktu dan jarak tempuh sebelum mobil berhenti.
Jawab :
(a) Selang waktu
Karena diketahui v_o, v_t, a dan ditanya t maka gunakan rumus glbb v_t = v_o + a t
v_t = v_o + a t
0 = 10 + (-2)(t)
0 = 10 � 2 t
10 = 2 t
t = 10 / 2 = 5 sekon
Selang waktu sebelum berhenti = 5 sekon.
(b) Jarak tempuh
v_t² = v_o² + 2 a s
0 = 10² + 2(-2) s
0 = 100 � 4 s
100 = 4 s
s = 100 / 4 = 25 meter
Jarak yang ditempuh mobil sebelum berhenti adalah 25 meter

5. Mobil pada mulanya bergerak dengan kecepatan 40 m/s mengalami perlambatan tetap sebesar 4 m/s². Tentukan kelajuan dan jarak tempuh mobil setelah mengalami perlambatan selama 10 sekon.
Pembahasan
Diketahui :
Kelajuan awal (v_o) = 40 m/s
Percepatan (a) = -4 m/s²
Selang waktu (t) = 10 sekon
Ditanya : kelajuan (v_t) dan jarak (s) setelah perlambatan selama 10 sekon
Jawab :
(a) Kelajuan akhir
v_t = v_o + a t = 40 + (-4)(10) = 40 � 40 = 0 m/s
Setelah perlambatan selama 10 sekon, kelajuan mobil berubah menjadi 0 atau mobil berhenti.
(b) Jarak tempuh
s = v_o t + � a t² = (40)(10) + � (-4)(10²) = 400 + (-2)(100) = 400 � 200 = 200 meter
Jarak tempuh mobil setelah perlambatan selama 10 sekon hingga berhenti adalah 200 meter.
6. Kecepatan (v) benda yang bergerak lurus terhadap waktu (t) seperti diperlihatkan pada grafik v -t. Jarak yang ditempuh benda dalam waktu 10 s adalah�

Contoh soal gerak lurus berubah beraturan - 1

Pembahasan
Jarak tempuh (s) = v t = (10-0)(5-0) = (10)(5) = 50 meter
7. Grafik di samping melukiskan gerak sebuah mobil yang bergerak lurus berubah beraturan. Jarak yang ditempuh mobil selama 4 sekon adalah�.

Contoh soal gerak lurus berubah beraturan - 2

Pembahasan
Jarak tempuh = luas persegi + luas segitiga
Jarak tempuh = (8-0)(8-0) + � (16-8)(8-0) = (8)(8) + � (8)(8) = 64 + 32 = 96 meter
8. Grafik di samping menginformasikan sebuah mobil bergerak lurus berubah beraturan. Jarak yang ditempuh mobil selama 4 sekon adalah�.

Contoh soal gerak lurus berubah beraturan - 3

Pembahasan
Jarak tempuh = luas segitiga = � (4-0)(8-0) = � (4)(8) = 16 meter

Contoh soal dimensi fisika

Besaran fisika	Rumus besaran fisika	Terdiri dari berapa besaran pokok	Dimensi	Satuan
Luas lingkaran	Pi x kuadrat jari-jari (pi r²)	Panjang (2)	[L²]	m²
Luas persegi panjang	Panjang x lebar	Panjang (2)	[L²]	m²
Luas persegi	Sisi x sisi	Panjang (2)	[L²]	m²
Luas bola	4 x pi x kuadrat jari-jari (4 pi r²)	Panjang (2)	[L²]	m²

Energi kinetik	� x massa x kuadrat kecepatan ( � m v²)	Massa (1), panjang (2), waktu (2)	[M][L²]/[T²]	Kg m²/s²
Energi potensial gravitasi	Massa x percepatan gravitasi x ketinggian (m g h)	Massa (1), panjang (2), waktu (2)	[M][L²]/[T²]	Kg m²/s²
Usaha	Gaya x perpindahan (F s)	Massa (1), panjang (2), waktu (2)	[M][L²]/[T²]	Kg m²/s²

Berdasarkan contoh di atas dapat disimpulkan bahwa walaupun luas lingkaran, luas persegi panjang, luas persegi dan luas bola mempunyai rumus yang berbeda tetapi besaran ini memiliki dimensi yang sama dan satuan yang sama, karenanya termasuk besaran fisika yang sejenis. Demikian juga dengan energi kinetik, energi potensial gravitasi dan usaha.

Catatan : terdapat beberapa besaran fisika yang walaupun mempunyai dimensi dan satuan sama tetapi merupakan besaran yang tidak sejenis. Misalnya torsi dan usaha. Rumus Torsi = gaya (kg m/s²) x lengan gaya (meter) sehingga satuan internasionalnya adalah Kg m²/s². Satuan torsi ini sama dengan satuan usaha atau energi, tetapi tidak torsi tidak termasuk energi.

Contoh soal besaran turunan, rumus, dimensi dan satuan internasionalnya

Besaran turunan	Rumus	Terdiri dari berapa besaran pokok	Dimensi Besaran turunan	Satuan Internasional Besaran turunan
Luas	Panjang x lebar	Panjang (2)	[L²]	m²
Volume balok	Panjang x lebar x tinggi	Panjang (3)	[L³]	m³
Massa jenis	Massa / Volume	Massa (1), panjang (3)	[M] / [L³] = [M][L^-3]	Kg/m³
Kecepatan	Jarak / waktu	Panjang (1), waktu (1)	[L] / [T] = [L] [T^-1]	m/s
Percepatan	Kecepatan / waktu	Panjang (1), waktu (2)	[L] [T^-1] / [T] = [L] [T^-2]	m/s²
Gaya	Massa x percepatan	Massa (1), panjang (1), waktu (2)	[M][L][T^-2]	Kg m/s²
Usaha	Gaya x perpindahan	Massa (1), panjang (2), waktu (2)	[M][L][T^-2][L] = [M][L²][T^-2]	Kg m²/s²

Contoh :
Untuk mengetahui jumlah besaran pokok, turunkan terlebih dahulu rumus besaran turunan.
Besaran turunan : Daya
Rumus Daya
P = W / t
Keterangan : P = daya, W = usaha, t = waktu
Waktu merupakan besaran pokok, sedangkan W merupakan besaran turunan karenanya turunkan lagi usaha hingga hanya terdapat besaran pokok.
Rumus Usaha
W = F s
Keterangan : W = usaha, F = gaya, s = Perpindahan
Perpindahan termasuk besaran pokok panjang, sedangkan gaya merupakan besaran turunan karenanya turunkan lagi gaya hingga hanya terdapat besaran pokok.
Rumus gaya
F = m a
Keterangan : F = gaya, m = massa, a = percepatan
Massa merupakan besaran pokok panjang, sedangkan percepatan merupakan besaran turunan karenanya turunkan lagi percepatan hingga hanya terdapat besaran pokok.
Rumus percepatan
a = v / t
Keterangan : a = percepatan, v = kecepatan, t = waktu
Waktu merupakan besaran pokok, sedangkan kecepatan merupakan besaran turunan karenanya turunkan lagi kecepatan hingga hanya terdapat besaran pokok.
Rumus kecepatan
v = s / t
Keterangan : v = kecepatan, s = perpindahan, t = waktu
Perpindahan termasuk besaran pokok panjang, waktu merupakan besaran pokok.
Rumus Daya
Susun kembali rumus daya :
Keterangan : m = massa, s = panjang, t = waktu
Besaran pokok
Daya terdiri dari satu besaran pokok massa, dua besaran pokokpanjang dan tiga besaran pokok waktu.
Dimensi Daya
Berdasarkan rumus daya yang hanya terdiri dari besaran pokok di atas maka dimensi daya adalah :
[M][L²] / [T³] = [M][L²][T³]
Satuan Internasional Daya
Berdasarkan rumus dan dimensi daya di atas maka satuan internasional daya adalah :
Kilogram meter kuadrat per sekon pangkat tiga (kg m²/s³)

Contoh soal gerak jatuh bebas

1. Buah kelapa terlepas dari tangkainya dan tiba di tanah setelah tiga detik. Berapa kelajuan buah kelapa ketika menyentuh tanah ? g = 10 m/s²
Pembahasan
Diketahui :
t = 3 sekon
g = 10 m/s²
Ditanya :
Kelajuan akhir (v_t) ?
Jawab :
Tanpa rumus.
Ketika jatuh bebas, buah mengalami percepatan gravitasi sebesar 10 m/s² atau 10 m/s per 1 sekon. Ini berarti kelajuan buah bertambah 10 m/s setiap 1 sekon.
Setelah 1 sekon, laju buah = 10 m/s
Setelah 2 sekon, laju buah = 20 m/s
Setelah 3 sekon, laju buah = 30 m/s.
Menggunakan rumus.
Rumus GLBB :
v_t = v_o + g t
h = v_o t + � g t²
v_t² = v_o² + 2 g h
Pada gerak jatuh bebas, benda tidak mempunyai kelajuan awal (v_o = 0). Karenanya rumus di atas berubah menjadi :
Rumus GJB :
v_t = g t
h = � g t²
v_t² = 2 g h
Keterangan : v_t = kelajuan akhir, g = percepatan gravitasi, t = selang waktu, h = ketinggian.
Diketahui g dan t, ditanya v_t karenanya gunakan rumus pertama.
v_t = g t
v_t = (10)(3)
v_t = 30 m/s
Kelajuan akhir buah = 30 m/s
2. Benda jatuh bebas dari ketinggian 5 meter di atas permukaan tanah. Tentukan (a) kelajuan buah kelapa ketika menyentuh tanah (b) Selang waktu buah jatuh hingga tiba di tanah.
g = 10 m/s²
Pembahasan
Diketahui :
h = 5 meter
g = 10 m/s²
Ditanya :
(a) Kelajuan akhir (v_t) ?
(b) Selang waktu (t) ?
Jawab :
Rumus GJB :
v_t = g t
h = � g t²
v_t² = 2 g h
(a) Kelajuan akhir (v_t)
Diketahui h dan g, ditanya v_t karenanya gunakan rumus ketiga.
v_t² = 2 g h = 2(10)(5) = 100
v_t = 10 m/s
(b) Selang waktu (t)
Diketahui h dan g, ditanya t karenanya gunakan rumus kedua.
h = � g t²
5 = � (10) t²
5 = 5 t²
t² = 5/5 = 1
t = 1 sekon
Selang waktu = 1 sekon
3. Bola dijatuhkan dari ketinggian tertentu. Tentukan (a) percepatan benda (b) jarak tempuh selama 3 detik (c) Selang waktu benda mencapai laju 20 m/s
g = 10 m/s²
Pembahasan
Diketahui :
g = 10 m/s²
Ditanya :
(a) Percepatan (a) ?
(b) Jarak tempuh (h) jika t = 3 sekon ?
(c) Selang waktu (t) jika v_t = 20 m/s ?
Jawab :
Rumus GJB
v_t = g t
h = � g t²
v_t² = 2 g h
(a) Percepatan (a) ?
Percepatan benda = percepatan gravitasi = 10 m/s². Ini berarti kelajuan benda bertambah 10 m/s per 1 sekon.
(b) Jarak tempuh (h) jika t = 3 sekon ?
Diketahui g = 10 dan t = 3, ditanya h karenanya gunakan rumus kedua.
h = � g t²= � (10)(3) = (5)(3²) = (5)(9) = 45 meter
(c) Selang waktu (t) jika v_t = 20 m/s ?
Diketahui g = 10 dan v_t = 20, ditanya t karenanya gunakan rumus pertama.
v_t = g t
20 = (10) t
t = 20 / 10 = 2 sekon

Contoh soal gerak vertikal ke bawah

1. Bola dilempar vertikal ke bawah dari sebuah bangunan bertingkat dengan kelajuan awal 10 m/s dan tiba di tanah setelah 2 sekon. Berapa kelajuan bola ketika menyentuh tanah ? g = 10 m/s²
Pembahasan
Diketahui :
v_o = 10 m/s
t = 2 sekon
g = 10 m/s²
Ditanya :
Kelajuan akhir (v_t) ?
Jawab :
Tanpa rumus
Bola mulai bergerak dengan kelajuan 10 m/s dan selama bergerak bola mengalami percepatan gravitasi 10 m/s². Ini berarti laju bola bertambah 10 m/s setiap 1 sekon. Setelah 3 sekon, kelajuan bola menjadi 30 m/s.
Kelajuan akhir bola = kelajuan awal + pertambahan kelajuan = 10 m/s + 30 m/s = 40 m/s.
Menggunakan rumus
Rumus GLBB :
v_t = v_o + a t
h = v_o t + � a t²
v_t² = v_o² + 2 a h
Pada gerak vertikal ke bawah, benda mempunyai kelajuan awal (v_o). Rumus GLBB di atas disesuaikan dengan konsep gerak vertikal ke bawah dan diubah menjadi rumus gerak vertikal ke bawah sebagai berikut.
Rumus Gerak Vertikal Ke Bawah :

Diketahui v_o, g dan t, ditanya v_t, karenanya gunakan rumus pertama.

2. Batu dilempar ke dalam sumur dengan kelajuan awal 5 m/s dan menyentuh permukaan air sumur setelah 2 sekon. Berapa kedalaman sumur ?
Pembahasan
Diketahui :
v_o = 5 m/s
t = 2 sekon
g = 10 m/s²
Ditanya :
Kedalaman sumur (h) ?
Jawab :
Diketahui v_o, t dan g, ditanya h, karenanya gunakan rumus kedua.

3. Dari sebuah bangunan setinggi 80 meter, sebuah bungkusan dilemparkan vertikal ke bawah dengan kelajuan 10 m/s. Tentukan (a) selang waktu bungkusan mencapai tanah (b) Laju bungkusan saat menyentuh tanah
Pembahasan
Diketahui :
h = 80 meter
v_o = 10 m/s
g = 10 m/s²
Ditanya :
(a) Selang waktu (t) ?
(b) Kelajuan akhir (v_t) ?
Jawab :
(a) Selang waktu (t) ?
Diketahui h, v_o dan g, ditanya t, karenanya gunakan rumus ketiga untuk menentukan kelajuan akhir (v_t), lalu gunakan rumus pertama untuk menentukan selang waktu (t).

Catatan :
Karena diketahui h, v_o dan g, ditanya t karenanya kita bisa langsung menggunakan rumus kedua untuk menentukan selang waktu (t). Penyelesaian akhir untuk menentukan t menggunakan rumus ABC

(b) Kelajuan akhir (v_t) ?
v_t= 41 m/s