9 Contoh Soal Resultan Gaya beserta Pembahasannya Lengkap | Materi Fisika Kelas 12 SMA

Soal 3

Jika diketahui terdapat dua buah gaya dengan besar F₁ = 6 N dan F₂ = 8 N bekerja pada suatu titik benda dan saling tegak lurus (membentuk sudut 90°). Berapa besar resultan gaya yang dialami benda tersebut?
A. 2 N
B. 10 N
C. 14 N
D. 48 N
E. 100 N

Jawaban: B. 10 N
Pembahasan: Untuk menyelesaikan soal ini, gunakan prinsip Pythagoras pada gaya tegak lurus (cos 90° = 0)
R = √(F₁² + F₂²)
R = √(6² + 8²)
R = √(36 + 64)
R = √100
R = 10 N

Soal 4

Apabila ada dua buah gaya yang masing-masing besarnya 10 N bekerja pada satu titik dan membentuk sudut 120°, berapa besar resultan kedua gaya tersebut?
A. 10 N
B. 10√2 N
C. 10√3 N
D. 20 N
E. 0 N

Jawaban: A. 10 N
Pembahasan: Untuk menyelesaikan soal ini, pakai rumus jajar genjang.
R = √[F₁² + F₂² + (2 × F₁ × F₂ × cos 120°)] Karena cos 120° = -0,5, maka
R = √[10² + 10² + (2 × 10 × 10 × (-0,5))]
R = √[100 + 100 – 100]
R = √100
R = 10 N
Apabila terdapat dua buah gaya yang sama besar membentuk sudut 120°, nilai R akan selalu sama dengan besar gaya tersebut.

Baca Juga :

25 Contoh Soal Bidang Miring dan Penyelesaiannya

Soal 5

Seorang tukang bangunan menarik balok dengan gaya F sebesar 20 N hingga membentuk sudut 60° terhadap sumbu horizontal (sumbu-X). Berdasarkan perhitunganmu, berapa besar komponen gaya pada sumbu-X (Fx)?
A. 10 N
B. 10√2 N
C. 10√3 N
D. 20 N
E. 40 N

Jawaban: A. 10 N
Pembahasan: Proyeksikan gaya tersebut pada ke sumbu-X menggunakan fungsi kosinus. Maka akan didapatkan
Fx = F × cos 60°
Fx = 20 N × 0,5
Fx = 10 N

Soal 6

Jika diketahui terdapat tiga buah gaya yang bekerja pada suatu benda dalam satu garis horizontal dengan F₁ = 20 N ke arah kanan, F₂ = 35 N ke arah kiri, dan F₃ = 10 N ke arah kanan. Berapa besar resultan gaya dan arahnya?
A. 5 N ke arah kanan
B. 5 N ke arah kiri
C. 15 N ke arah kanan
D. 15 N ke arah kiri
E. 65 N ke arah kanan

Jawaban: B. 5 N ke arah kiri
Pembahasan: Untuk mengetahui resultan, jumlahkan gaya berdasarkan arahnya
ΣF = F₁ + F₃ – F₂
ΣF = (20 + 10) – 35
ΣF = 30 – 35
ΣF = -5 N
Hasil negatif menunjukkan arahnya ke kiri sebesar 5 N.

Soal 7

Pada dua buah gaya yang besarnya F₁ = 10 N dan F₂ = 10 N, terbentuk sudut 45°. Besar resultan gaya tersebut adalah… A. 10√(2 + √2) N
B. 10√2 N
C. 20 N
D. 10√(2 + 1) N
E. 10√3 N

Jawaban: A. 10√(2 + √2) N
Pembahasan: Untuk menyelesaikan soal ini, gunakan rumus jajar genjang.
R = √[F₁² + F₂² + (2 × F₁ × F₂ × cos 45°)]
R = √[10² + 10² + (2 × 10 × 10 × ½√2)]
R = √[100 + 100 + 100√2]
R = √[200 + 100√2]
R = √[100(2 + √2)]
R = 10√(2 + √2) N