Latihan Soal Vektor Beserta Pembahasan Lengkap
Besaran vektor merupakan kebalikan dari besaran skalar karena mempunyai nilai dan juga arah. Contoh besaran vektor seperti kecepatan, perpindahan, gaya dan percepatan. Di bawah ini kumpulan soal vektor beserta pembahasan yang menggunakan berbagai metode dalam perhitungannya.
1. Ayah bepergian dinas mengelilingi kota Palu mengendarai mobil dinas. Tiga jam pertama, Ayah bergerak lurus ke arah barat dengan menempuh jarak sejauh 80 km. Ayah kemudian beristirahat selama setengah jam dan melanjutkan perjalanan kembali ke arah barat sejauh 25 km.
Apabila dilihat dari posisi awal, Ayah sudah berpindah sejauh berapa km?
Pembahasan:
Diketahui:
Jarak 1 = 80 km (ke arah timur)
Jarak 2 = 25 km (ke arah timur)
Jawab:
Untuk menghitung perpindahan yang ditempuh Ayah, maka harus dilihat jarak pergerakan Ayah. Kedua jarak mengarah ke timur, maka resultan perpindahan cukup menjumlahkan kedua jarak, yakni jarak 1 dan jarak 2:
Perpindahan = Jarak 1 + Jarak 2
Perpindahan = 80 km + 25 km
Perpindahan = 105 km
Pembahasan:
Diketahui:
Jarak 1 = 450 m (ke arah utara)
Jarak 2 = 250 m (ke arah selatan)
Jawab:
Pada kasus nomor 2, jarak yang ditempuh oleh Budi memiliki arah yang berbeda yakni jarak pertama ke arah utara kemudian jarak kedua ke arah selatan. Sehingga resultan perpindahan diperoleh dengan menjumlahkan kedua jarak disertai tanda sesuai arah perpindahan.
Misal perpindahan ke utara ditandai dengan positif (+) sementara peroindahan ke selatan ditandai dengan negative (-).
Perpindahan = Jarak 1 + Jarak 2
Perpindahan = 450 km + (- 250 km)
Perpindahan = 200 km ke arah utara (karena bertanda positif)
3. Seorang nelayan sedang memancing ikan dengan menggunakan sebuah perahu. Perahu tersebut terus bergerak dengan kecepatan konstan sebesar 10 m/s dengan arah seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Apabila diketahui air relative tidak bergerak, hitunglah proyeksi kecepatan perahu di arah utara serta timurnya.
Pembahasan :
Diketahui:
v = 10 m/s
α = 37⁰
Jawab:
Untuk menghitung proyeksi kecepatan perahu terhadap arah timur dan utara, maka pertama-tama dibuat ilustrasi penguraian vektor gerak seperti gambar di bawah:
4. Sebuah balok dipengaruhi oleh tiga buah gaya segaris yang terdiri dari masing-masing F1 dan F2 ke arah kanan sebesar 75 N dan 150 N, serta gaya ke arah kiri sebesar F3 = 90 N. Di bawah ini adalah ilustrasi gambar gaya yang mempengaruhi balok tersebut.
Hitunglah resultan gaya yang dirasakan balok dan tentukan ke arah mana balok akan bergerak?
Pembahasan:
Diketahui:
F1 = 75 N (ke arah kanan)
F2 = 150 N (ke arah kanan)
F3 = 90 N (ke arah kiri)
Jawab:
Karena gaya-gaya yang bekerja pada balok adalah gaya segaris, maka untuk menghitung resultan gaya cukup dengan melakukan penjumlahan seluruh gaya yang bekerja dengan memperhatikan arah gerak.
Fr = F1 + F2 + (- F3)
Fr = 75 N + 150 N + (- 90 N)
Fr = 225 N + (- 90 N)
Fr = 135 N ke arah kanan
5. Sebuah balok dipengaruhi oleh dua buah gaya segaris berlawanan arah dan satu buah gaya yang tegak lurus ke arah atas. Gaya-gaya segaris terdiri dari masing-masing F1 dan F3 berlawanan arah sebesar 95 N dan 35 N. Gaya F2 ke arah atas tegak lurus dengan gaya lainnya sebesar 80 N.
Di bawah ini adalah ilustrasi gambar gaya yang mempengaruhi balok tersebut. Hitunglah berapa resultan gaya yang dirasakan oleh balok tersebut.
6. Dua buah vektor sebidang berturut-turut besarnya 8 dan 4 satuan, bertitik tangkap yang sama serta membentuk sudut apit sebesar 60⁰. Hitunglah besar serta arah resultan vektor tersebut.
Diketahui:
Dimisalkan vektor pertama V1 dan vektor kedua V2
V1 = 8 satuan
V2 = 4 satuan
α = 60⁰
Jawab:
Untuk memudahkan perhitungan maka dibuat ilustrasi dari vektor-vektor sebidang seperti ditunjukkan di bawah ini:
7. Terdapat dua buah vektor dengan besar kedua vektor tersebut sama yaitu 8 satuan. Kedua vektor tersebut membentuk sudut sebesar 60⁰. Tentukan berapakan resultan dari kedua vektor tersebut dan hitunglah selisih kedua vektornya.
Pembahasan:
Diketahui:
Misalkan kedua vektor yakni V1 dan V2
V1 = 8 satuan
V2 = 8 satuan
α = 60⁰
Jawab:
Vektor merupakan jenis besaran yang terdiri dari nilai dan juga arah. Bisa dilihat dari soal vektor beserta pembahasan di atas cara mengerjakan vektor baik penjumlahan vektor dan selisih bisa dikerjakan dengan metode uraian, metode grafis, metode analitis, dan metode polygon.
Referensi:
Sumarsono, Joko. 2009. Fisika untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional
Saripudin, Aip. 2009. Praktis Belajar Fisika untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional