fisikastudycenter.com_2020,  Rangkaian Listrik Dinamis Arus Searah dengan tiga buah loop (tiga arus loop) atau lima buah kuat arus cabang.

Soal
Empat buah sumber tegangan dengan hambatan dalam yang diabaikan masing-masing 5 volt, 6 volt, 7 volt, 10 volt, dan 12 volt dirangkai dengan lima buah hambatan listrik membentuk rangkaian dengan tiga buah loop seperti ditunjukkan gambar di bawah.

fisikastudycenter.com_2020- Soal ini cukup familiar di sini karena diambil dari soal listrik dinamis di artikel listrik dinamis sebelumnya. Hanya saja kali ini akan dibahas dengan cara penggunaan determinan matriks sebagai alternatif cara untuk menyelesaikan rangkaian listrik yang memiliki dua loop, tiga loop atau lebih.

Prasyarat
Sebelum masuk ke contoh soal dan pembahasan harus diingat dulu materi matematika tentang matriks, terutama matriks orde 2 x 2 dan cara menentukan determinannya seperti berikut.

Matriks ordo 2 x 2 dan Determinan Matriks

fisikastudycenter.com- Berapakah kecepatan minimal suatu benda pada titik terendahnya agar dapat bergerak melingkar secara penuh? Masalah ini seringkali muncul pada topik gerak melingkar  dengan tingkat kesulitan sedang ke atas.

Agar benda dapat bergerak melingkar secara penuh, ada beberapa persyaratan yang harus dipenuhi. Kecepatan yang terlalu rendah akan membuat benda tidak dapat mencapai titik tertingginya.

Sebagian akan mengambil asumsi kecepatan di titik teratas diambil minimal nol hingga benda benda dapat melanjutkan ke gerakan selanjutnya, namun pengambilan syarat ini belumlah tepat. Nilai apa yang diambil harga nol, simak sebuah contoh berikut ini!

fisikastudycenter.com- Soal-soal tentang tumbukan (collision) dan hukum kekekalan momentum untuk tingkat sekolah menengah umumnya disajikan untuk satu dimensi. Perhitungan tumbukan dilakukan dalam satu arah saja, sumbu x saja, sumbu y saja atau sumbu Z saja.

Dalam pengembangannya soal dapat disajikan untuk dua dimensi sekaligus, sehingga perhitungan akan melibatkan dua arah sekaligus, misalnya sumbu x dan sumbu y, atau sumbu x dan sumbu Z misalnya.

Contoh berikut menyajikan soal hukum kekekalan momentum yang diselesaikan dengan model satu dimensi.

Soal No. 1
Seorang anak yang bermassa 45 kg menaiki papan seluncur yang bermassa 5 kg. Papan seluncur bergerak dengan kecepatan 3 m/s ke arah timur. Tentukan kecepatan papan seluncur itu apabila:
a) anak melompat ke arah barat dengan kecepatan 1 m/s.
b) anak melompat ke arah timur dengan kecepatan 2 m/s
c) anak melompat ke arah utara dengan kecepatan 1 m/s

Materi : Vektor
Topik : Menjumlahkan Dua Vektor dengan Rumus Cosinus

Kelas : 10 SMA
Author : Fisika Study Center
(Beginner)

Dengan metode segitiga atau jajargenjang akan didapat hasil penjumlahan dua vektor secara grafis, jika skala dan ukuran yang digunakan tepat maka nilai vektor resultannyapun dapat ditentukan dengan rumus phytagoras.

Alternatif lain adalah menggunakan Rumus Cosinus, dengan catatan sudut antara kedua vektor diketahui pun juga besar dari masing-masing vektor.

Rumus Penjumlahan
Dua buah vektor dengan besar masing-masing adalah F1 dan F2 serta sudut antara kedua vektor adalah θ akan mempunyai jumlah sebesar R dimana R :

Untuk θ = 90° maka R menjadi


Ingat kembali bahwa cos 90° = 0

Dua buah vektor masing-masing sebesar 6 N dan 10 N dengan sudut antara kedua vektor adalah 60°. Tentukan hasil dari penjumlahan kedua vektor!

Data dari soal:
F1 = 6 N
F2 = 10 N
θ = 60°
Besar vektor resultan adalah :



Ingat kembali bahwa cos 60° = 0,5


Uji Pemahaman

  • Ketikkan jawaban pada tempat yang telah tersedia
  • Tulis 1000 untuk angka seribu dan 10000 untuk angka sepuluh ribu (tanpa titik), 0,25 untuk 1/4 dan 0,2 untuk 1/5
  • Reset untuk mengulangGunakan kertas coret untuk menghitung

Dua buah vektor masing-masing sebesar 3 N dan 5 N dengan sudut antara kedua vektor adalah 60°. Tentukan hasil dari penjumlahan kedua vektor!
Data No. 1
F1 = .... N
Jawab :
Nilai :
Data No. 2
F2 = ....N
Jawab :
Nilai :
Data No. 3
θ =....°
Jawab :
Nilai :
Data No. 4
cos θ =.....
Jawab :
Nilai :
Data No. 5
R = ..... N
Jawab :
Nilai :
prepared by :
fisikastudycenter.com