Fisika Ala Serway-Jewett Bab 5-6 *Sedikit Pemanasan*

Hello!

Mari kita memulai hari dengan sebuah semangat yang menggelora merasuk jiwa!!
*omong apaan sih gue* -_____-

Kali ini aku mencoba untuk melakukan brainstorming dengan sedikit soal-soal fisika. WHAAATTTT? FISIKAAAAA???
Iya. Fisika ini cocok banget buat pemanasan otak. Buat olahraga otak sesuai banget nih. Biar otaknya nggak tumpul, biar tajem, kita harus sering-sering melatih otak kita dengan berbagai persoalan yang sedikit banyak membuat alis berkerut. Dan yang paling cocok, sekali lagi, adalah nyobain soal-soal FISIKA.

But, keep calm.
Fisika yang aku maksud di sini adalah fisika yang berupa konsep. Bukan fisika yang pada umumnya berisi tentang rumus-rumus *ralat: persamaan*.
Sebenarnya, fisika itu menyenangkan kalau kita paham konsepnya dengan baik. *cieeeeeee sok ngguruin banget gueeee*
Hanya saja, nowadays, *bukan nowadays juga sih, udah sejak jaman Brontosaurus malah* fisika itu kesannya mengerikan, nyeremin, horor, dan mistik karena isinya persamaan-persamaan, entah disimbolkan berupa rentetan huruf maupun angka sing nggilani banget. Maka dari itu, untuk mengawalinya aku mengawali dengan awalan tapi tanpa pengawal *oke fix ini alay banget* berupa konsep-konsep yang tidak melulu dibuat dalam bentuk persamaan.

To the point, aku mengambil contoh soal-soal dari buku karangan Raymond A. Serway dan John W. Jewett berjudul Physics for Scientists and Engineers. Aku ambil questions pada Chapter 5 dan 6 masing-masing 5 soal. Jadi, totalnya ada 10 soal. Cukup lah untuk memanaskan otak.
Soal-soal yang ada ini sudah kulengkapi dengan solusinya. Kalau masih mbundhet, bisa dipikirkan ulang lagi dan dibahas lagi dan didiskusikan lagi dan dipahami lebih dalam lagi dan pokoknya harus sampai tahap mudheng tenanan.

So, let's try!
Chapter 5:

1. Identifikasi pasangan aksi-reaksi pada situasi berikut: a.) Seorang pria melangkahkan kaki. b.) Sebuah bola salju dilemparkan pada punggung seorang anak perempuan. c.) Seorang pemain baseball menangkap bola. d.) Angin bergerak mengenai sebuah jendela. (No. 14)
2. Seorang atlet memegang tali yang ringan. Tali tersebut melewati sebuah katrol yang memiliki gesekan kecil (bisa diabaikan) dan katrol tersebut tergantung di langit-langit. Sebuah karung pasir yang memiliki berat sama dengan berat atlet diikatkan pada ujung tali yang lain. Pada awalnya, karung pasir dan atlet berada pada posisi diam. Atlet ini memanjat tali, terkadang bergerak melambat dan mempercepat. Apa yang terjadi pada karung pasir itu? Jelaskan! (No. 18)
3. Dapatkah sebuah benda melakukan gaya pada dirinya-sendiri? Jelaskan! (No. 20)
4. Jika kamu menekan sebuah kotak yang berat pada posisi diamnya, kamu pasti melakukan beberapa gaya untuk memulai gerakannya. Akan tetapi, ketika kotak tersebut meluncur, kamu dapat memberikan gaya yang lebih kecil untuk mempertahankan gerakan itu. Mengapa? (No. 21)
5. Sebuah buku diberi dorongan kecil untuk membuatnya meluncur ke arah atas pada sebuah bidang miring yang kasar. Buku itu berhenti dan kemudian meluncur ke arah bawah menuju titik awalnya. Apakah buku itu memiliki waktu yang sama untuk bergerak ke atas seperti saat bergerak turun ke bawah? Bagaimana jika bidang miringnya licin? (No. 24)

Chapter 6:

1. Seember air dapat diputar pada garis vertikal sedemikian hingga tidak ada air yang tumpah. Mengapa airnya tetap ada di dalam ember (tidak tumpah) ketika embernya berada dengan posisi terbalik di atas kepala? (No. 12)
2. Jika kamu menaiki lift yang ada di gedung tinggi, kamu pasti merasakan sensasi tertentu (aneh) seperti merasa berat atau ringan, tergantung dari arah percepatan. Jelaskan sensasi ini! Apakah kita sungguh-sungguh tidak memiliki berat dalam gerak jatuh bebas? (No. 16)
3. Misalkan sebuah tetes air hujan berdiameter kecil dan besar jatuh ke bumi melalui atmosfer. Bandingkan kecepatan terminal di antara keduanya! Berapa percepatannya ketika keduanya meraih kecepatan terminal? (No. 18)
4. Jika seseorang memberitahumu bahwa para astronot tidak memiliki berat di orbit karena mereka berada di bawah tarikan gravitasi, apakah kamu menerima pernyataan tersebut? Jelaskan! (No. 9)
5. Sebuah benda melakukan gerakan melingkar dengan kecepatan konstan kapanpun gaya total pada besaran konstan beraksi tegak lurus terhadap kecepatan. Apa yang terjadi pada kecepatan jika gayanya tidak tegak lurus terhadap kecepatan? (No. 5)

Bagaimana? Sudah cukup panas otaknya?

Nah, untuk sedikit pencerahan, aku beri hint-nya deh. Bisa dibilang solusi juga sih. Tapi kalau masih bingung dan muter-muter, berarti emang soal-soal tersebut layak untuk dipikirkan lebih mendalam. Hahahaaaaaa :D
Berikut solusinya:

Chapter 5:

1. a.) Ketika seorang pria melangkahkan kaki, gaya aksinya adalah gaya kaki pada bumi, sementara gaya reaksinya adalah bumi pada kaki pria tersebut. b.) Gaya aksi: gaya yang dilakukan oleh bola salju pada punggung anak. Gaya reaksi: gaya yang dilakukan oleh punggung anak pada bola salju. c.) Gaya aksi yang terjadi yaitu gaya sarung tangan pada bola, sementara gaya reaksinya yaitu gaya bola pada sarung tangan. d.) Gaya aksi: gaya yang dilakukan oleh molekul udara (angin) pada jendela. Sedangkan gaya reaksinya yaitu gaya pada molekul udara yang dilakukan oleh jendela. (No. 14)
2. Satu karung pasir bergerak ke atas bersama dengan atlet, tak peduli seberapa cepat atlet memanjat. Karena atlet dan karung pasir memiliki berat yang sama, percepatan sistem pastinya harus nol. (No. 18)
3. Sebuah benda tidak mampu melakukan gaya pada dirinya-sendiri. Jika mampu, benda tersebut akan dapat berakselerasi sendiri (memiliki percepatannya sendiri), tanpa berinteraksi dengan lingkungan sekitar. (No. 20)
4. Agar kotak dapat meluncur, kamu harus menekan lebih keras dari gaya gesek statis maksimum. Ketika kotak bergerak, kamu perlu menekan dengan gaya yang sama dengan gaya gesek kinetis untuk mempertahankan gerakan kotak. (No. 21)
5. Dengan gesekan, buku tersebut lebih lama turun daripada gerakan naiknya. Saat bergerak naik, gaya gesek dan komponen berat pada bidang berada pada arah yang sama, sehingga memberikan percepatan yang besar. Pada arah turun (saat bergerak turun), gayanya berada pada arah yang berlawanan, memberikan percepatan yang relatif lebih rendah. Bila bidang miringnya licin, waktu ketika bergerak naik dan turun akan sama besarnya. (No. 24)

Chapter 6:

1. Air memiliki kelembaman (upaya untuk mempertahankan keadaannya). Air cenderung bergerak pada sepanjang garis lurus, tetapi ember menariknya ke dalam dan berputar dalam bentuk melingkar. (No. 12)
2. Ketika kamu tidak berakselerasi, gaya normal dan beratmu akan sama besar. Tubuhmu menginterpretasikan gaya lantai yang mendorongmu sebesar beratmu. Ketika kamu berakselerasi di dalam lift, gaya normal ini berubah sehingga kamu berakselerasi dengan lift. Dalam gerak jatuh bebas, kamu tidak akan pernah tidak berbobot (tidak pernah tidak memiliki berat) karena gravitasi bumi dan massamu tidak berubah. (No. 16)
3. Tetes air hujan berdiameter besar memiliki kecepatan terminal terbesar. Bila menilik pada pokok bahasan lingkaran, soal tersebut menjelaskan bahwa kecepatan terminal sebanding dengan akar 2 dari r. Ketika bergerak dengan kecepatan terminal, benda itu berada dalam kesetimbangan dan memiliki percepatan sebesar nol. (No. 18)
4. Saya tidak akan menerima pernyataan tersebut berdasarkan pada dua alasan. a.) Untuk "di bawah tarikan gravitasi", seseorang harus berada pada jarak yang sejauh mungkin (bahkan hingga jarak yang tidak terbatas) dengan seluruh materi yang ada di luar angkasa. b.) Para astronot di orbit bergerak di lintasan melingkar. Ini terjadi berkat tarikan gravitasi bumi pada astronot yang menyebabkan mereka tetap berada di orbit. Di luar angkasa, di atas atmosfer, gravitasi hanya sedikit lebih lemah daripada di permukaan bumi. Gravitasi akan bekerja sempurna untuk mengorbitkan pesawat angkasa, karena pesawat ini tidak merasakan gaya-gaya lain dan berada dalam keadaan jatuh bebas. (No. 9)
5. Kecepatan berubah. Komponen gaya tangensial akan menyebabkan adanya percepatan tangensial. (No. 5)

Yak! Demikianlah pemanasan otak untuk kali ini. Semoga saja bermanfaat untuk kemaslahatan umat. Wkwkwkwkkk :D

See you on my next post, guys!