Pembahasan Soal UN IPA SMP/MTS 2018 Materi Hukum II Newton

Soal UN IPA SMP/MTS No. 11
Sebuah balok bermassa 3 kg diberi gaya F dan bergerak dengan percepatan 2 m/s² seperti gambar berikut.

Balok tersebut kemudian ditumpuk dengan balok lain bermassa 2 kg. Percepatan sistem balok dengan gaya F yang sama menjadi ....

A. 1,0 m/s²

B. 1,2 m/s²

C. 1,5 m/s²

D. 2,0 m/s²

Pembahasan
Diketahui :
Massa balok 1 (m₁) = 3 kg
Massa balok 2 (m₂) = 2 kg
Percepatan balok (a₁) = 2 m/s²
Ditanya : Percepatan sistem balok (a)
Jawab:

(1) Menentukan besar gaya F
F = m₁ a₁ = (3 kg) (2 m/s²) = 6 kg.m/s² = 6 N
(2) Menentukan massa sistem (m)
m = m₁ + m₂ = 3 kg + 2 kg = 5 kg
(3) Menentukan percepatan sistem balok (a) dengan gaya F yang sama
a = F / m
a = 6 N / 5 kg
a = 6 kg.m/s² / 5 kg
a = 1,2 m/s²

Jadi, besar percepatan sistem balok adalah 1,2 m/s² (B).

Perhatikan gambar!

Sebuah balok dengan gaya F sehingga mengalami percepatan 1,5 m/s². Apabila di atas balok ditambah dengan beban 1 kg, maka percepatan yang dialami oleh kedua balok saat ditarik dengan gaya yang sama menjadi ....

A. 0,5 m/s²

B. 1,0 m/s²

C. 2,5 m/s²

D. 3,0 m/s²

Pembahasan

Diketahui :

Massa balok 1 (m₁) = 2 kg

Massa balok 2 (m₂) = 1 kg

Percepatan balok (a₁) = 1,5 m/s²

Ditanya : Percepatan sistem balok (a)

Jawab:

(1) Menentukan besar gaya F

F = m₁ a₁ = (2 kg) (1,5 m/s²) = 3 kg.m/s² = 3 N

(2) Menentukan massa sistem (m) 

m = m₁ + m₂ = 2 kg + 1 kg = 3 kg

(3) Menentukan percepatan sistem balok (a) dengan gaya F yang sama

a = F / m

a = 3 N / 3 kg

a = 3 kg.m/s² / 3 kg

a = 1 m/s²

Jadi, besar percepatan sistem balok adalah 1 m/s² (B).