Seorang siswa (40 kg) berdiri di atas lantai datar yang sangat licin. Sebuah peti (100 kg) berada di depannya sejauh 50 m dihubungkan dengan seutas tali yang sangat ringan. Mula-mula semua dalam keadaan diam, dan kemudian siswa tersebut mulai menarik tali dengan gaya yang tetap. Jika mereka saling bertemu saat t = 5 s, pernyataan berikut yang benar dalam selang waktu 0-5 s adalah .... (1) Saat bertemu, kecepatan keduanya masing-masing 7,5 m/s' dan 14,3 m/s. (2) Gaya yang bekerja pada keduanya sama besar. (3) Percepatan keduanya sama besar. (4) Saat bertemu, siswa tersebut telah bergeser sejauh 35,7 m.

<p>Jawaban yang benar adalah (2) dan (4).</p><p>&nbsp;</p><p>Diketahui:<br>m1 = 40 kg</p><p>m2 = 100 kg</p><p>t = 5 s</p><p>&nbsp;</p><p>Ditanyakan:<br>Pernyataan yang benar?</p><p>&nbsp;</p><p>Pembahasan:<br>Hukum II Newton berbunyi: “Percepatan suatu benda yang ditimbulkan oleh gaya berbanding lurus dengan besar gayanya dan berbanding terbalik dengan massanya.”</p><p>Persamaan matematisnya yaitu:<br>F = m.a</p><p>dimana:<br>F = gaya (N)</p><p>m = massa (kg)</p><p>a = percepatan (m/s²)</p><p>&nbsp;</p><p>1) Menghitung percepatan peti dan siswa</p><p>Karena lantai licin maka saat siswa menarik peti siswa juga akan merasakan gaya tarik ke arah peti yang nilainya sama.&nbsp;</p><p>Misalkan</p><p>a1 = percepatan peti</p><p>a2 = percepatan siswa</p><p>percepatan peti:</p><p>F = m.a</p><p>F = mpeti . a1</p><p>F = 100 a1</p><p>a1 = F/100</p><p>percepatan siswa:</p><p>F = m.a</p><p>F = msiswa . a2</p><p>F = 40 . a2</p><p>a2 = F/40</p><p>&nbsp;</p><p>2) Menghitung nilai gaya (F)</p><p>karena peti dan siswa bergerak mendekat, maka:</p><p>s = speti + ssiswa</p><p>s = vo.t + ½a1.t² + vo.t + ½a2.t²</p><p>s = ½a1.t² + ½a2.t²</p><p>50 = ½(F/100).5² + ½(F/40).5²</p><p>50 = F/8 + 5F/16</p><p>50 = 7F/16</p><p>F = 800/7</p><p>F = 114,3 N</p><p>&nbsp;</p><p>3) Substitusi untuk menentukan nilai percepatan</p><p>a1 = F/100</p><p>a1 = 114,3/100</p><p>a1 = 1,143 m/s²</p><p>&nbsp;</p><p>a2 = F/40</p><p>a2 = 114,3/40</p><p>a2 = 2,86 m/s²</p><p>&nbsp;</p><p>4) Menghitung kecepatan akhir peti dan siswa saat bertemu</p><p>vt1 = vo + a1.t</p><p>vt1 = 0 + (1,143 x 5)</p><p>vt1 = 5,715 m/s</p><p>&nbsp;</p><p>vt2 = vo + a2.t</p><p>vt2 = 0 + (2,86 x 5)</p><p>vt2 = 14,3 m/s</p><p>&nbsp;</p><p>5) Menghitung jarak siswa</p><p>s = vo.t + ½a2.t²</p><p>s = 0 + ½(2,86).5²</p><p>s = 35,7 m</p><p>&nbsp;</p><p>Jadi, pernyataan yang benar adalah (2) dan (4).</p>