Contoh Soal Gaya Berat Beserta Jawabannya Lengkap dan Mudah

Daftar Materi Fisika

• 1. Besaran Fisika
• 2. Vektor dan Resultan
• 3. Mekanika (Kinematika dan Dinamika)
• 4. Fisika Optik
• 5. Suhu dan Kalor

Advertisement

Baca Juga:

Gaya berat atau biasanya disingkat berat adalah gaya gravitasi yang bekerja pada suatu benda bermassa. Jika benda tersebut berada di bumi, maka gaya gravitasi yang bekerja adalah gaya tarik bumi. Lambang gaya berat adalah w, singkatan dari weight. Satuan berat adalah Newton (N).

Seperti yang kita semua ketahui bahwa besarnya gaya tarik bumi terhadap benda-benda di bumi dapat dituliskan sebagai berikut.

F = m g

Gaya tarik bumi inilah yang disebut dengan gaya berat (w) dengan satuan newton (N). Jadi, persamaan gaya berat atau berat benda dapat dinyatakan sebagai berikut.

w = m g

Keterangan:
w	=	Berat benda (N)
m	=	Massa benda (kg)
g	=	Percepatan gravitasi (m/s2)

Dari rumus tersebut dapat diketahui bahwa berat suatu benda sangat dipengaruhi oleh besar percepatan gravitasi. Percepatan gravitasi bumi di beberapa tempat berbeda-beda. Di daerah kutub (Kutub Utara dan Kutub Selatan) besar percepatan gravitasi bumi adalah 9,83 m/s2 sedangkan di daerah khatulistiwa adalah 9,78 m/s2. Kenapa hal ini bisa terjadi? Untuk mengetahui jawabannya, silahkan kalian pelajari artikel tentang 3 faktor yang mempengaruhi percepatan gravitasi bumi.

Secara umum, besar percepatan gravitasi bumi adalah 9,8 m/s2. Biasanya dalam soal-soal fisika, besar percepatan gravitasi bumi sudah ditentukan sebelumnya, yaitu sebesar 9,8 m/s2 atau 10 m/s2. Akan tetapi jika dalam soal nilai percepatan gravitasi tidak ditentukan, kalian bisa menggunakan 10 m/s2 sebagai nilai percepatannya.

Satu hal lagi yang perlu kalian ingat bahawa berat suatu benda di Bumi, Bulan dan planet lain atau di luar angkasa besarnya berbeda-beda. Sebagai contoh, percepatan gravitasi (g) di permukaan bulan kira-kira 1/6 kali percepatan gravitasi di permukaan bumi. Sehingga massa 1 kg di permukaan bumi yang beratnya 9,8 N ketika berada di permukaan bulan, beratnya menjadi 1,7 N.

Contoh Soal Gaya Berat dan Jawabannya

1. Seorang astronot ketika ditimbang di Bumi beratnya adalah 588 N. Berapakah berat astronot tersebut jika ditimbang di Bulan yang memiliki percepatan gravitasi 1/6 kali gravitasi bumi?

Jawab

wbumi = 588 N

gbulan­ = (1/6) × gbumi

ditanya: wbulan

Perlu diketahui bahwa massa benda dimanapun selalu sama, jadi

mbm = mbi

wbm/gbm = wbl/gbl

wbl = (wbm × gbl)/gbm

wbl = (558 × 1/6 × gbm)/gbm

wbl = 98 N

jadi, berat astronot di bulan adalah 98 N.

2. Sebuah kelapa mempunyai massa 2 kg. Berapakah berat kelapa, jika percepatan gravitasi di tempat itu 9,8 m/s2?

Penyelesaian:

Diketahui:

m = 2 kg

g = 9,8 m/s2

Ditanyakan: w = …?

Jawab:

Untuk mencari berat benda, gunakan persamaan:

w = mg

w = 2 kg × 9,8 m/s2

w = 19,6 N

Jadi, berat kelapa tersebut adalah 19,6 N.

3. Sebuah benda memiliki massa 1 kg. Apabila percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s2, maka hitunglah berat benda tersebut?

Penyelesaian:

Diketahui:

m = 1 kg

g = 10 m/s2

Ditanyakan: w = …?

Jawab:

Untuk mencari berat benda, gunakan persamaan:

w = mg

w = 1 kg × 10 m/s2

w = 10 kg m/s2

Jadi, berat kelapa tersebut adalah 10 N.

4. Perhatikanlah gambar balok pada bidang datar dan bidang miring di bawah ini!

a) Gambarkan vektor gaya berat benda pada bidang datar!

b) Gambarkan vektor gaya berat balok pada bidang miring!

Penyelesaian:

Seperti yang telah dijelaskan dalam artikel tentang gaya berat, arah gaya berat (w) selalu tegak lurus ke bawah atau tegak lurus menuju pusat bumi. Gambar vektor gaya yang bekerja pada balok di bidang datar dan miring dapat kalian perhatikan seperti pada gambar di bawah ini.

Wx = komponen horizontal gaya berat dan wy = komponen vertikal gaya berat.

5. Apabila massa suatu benda adalah 1 kg dan percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s2, tentukanlah besar gaya berat dan besar komponen vektor gaya berat yang sejajar bidang miring dan besar komponen vektor gaya berat yang tegak lurus bidang miring!

Penyelesaian:

Mencari besar gaya berat:

w = mg

w = 1 kg × 10 m/s2

w = 10 kg m/s2

Jadi, berat kelapa tersebut adalah 10 N.

Mencari besar komponen gaya berat yang sejajar bidang miring:

wx = w sin 30o = (10 N)(0,5) = 5 Newton

Mencari komponen gaya berat yang tegak lurus bidang miring:

Wy = w cos 30o = (10 N)(0,5√3) = 5√3 Newton