Contoh soal penerapan hukum Newton pada bidang miring kasar (ada gaya gesek)

2 Contoh soal penerapan hukum Newton pada bidang miring kasar (ada gaya gesek)

1. Massa balok adalah 2 kg, percepatan gravitasi = 10 m/s2, koefisien gesek statis dan kinetis adalah 0,2 dan 0,1. Apakah balok diam atau bergerak ? Jika balok bergerak, tentukan (a) resultan gaya yang mempercepat balok (b) besar dan arah percepatan balok !
Contoh-soal-penerapan-hukum-Newton-pada-bidang-miring-kasar-1Pembahasan
Contoh-soal-penerapan-hukum-Newton-pada-bidang-miring-kasar-2Diketahui :
Massa (m) = 2 kg
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2
Koefisien gesek statis = 0,2
Koefisien gesek statis = 0,1
Berat balok (w) = m g = (2)(10) = 20 Newton
wx = w sin 30o = (20)(0,5) = 10 Newton
wy = w cos 30o = (20)(0,5√3) = 10√3 Newton
Gaya normal (N) = wy = 10√3 Newton
Gaya gesek statis (fs) = (0,2)(10√3) = 2√3 Newton
Gaya gesek kinetis (fk) = (0,1)(10√3) = √3 Newton
Ditanya : apakah balok diam atau bergerak ? jika bergerak, tentukan resultan gaya yang mempercepat balok dan percepatan balok!

BACA JUGA  Tekanan fluida

Jawab :
Balok diam jika wx < fs, balok bergerak jika wx > fs. Karena wx = 10 Newton dan fs = 2√3 Newton  maka disimpulkan balok bergerak ke bawah.
(a) resultan gaya yang mempercepat balok
Ketika balok bergerak, gaya gesek yang bekerja pada balok adalah gaya gesek kinetis (fk).
Contoh-soal-penerapan-hukum-Newton-pada-bidang-miring-kasar-3(b) besar dan arah percepatan balok
Contoh-soal-penerapan-hukum-Newton-pada-bidang-miring-kasar-4Besar percepatan balok adalah 4,15 m/s2 dan arah percepatan balok adalah ke bawah.

2. Massa balok adalah 4 kg, percepatan gravitasi adalah 10 m/s2. Koefisien gesek statis dan kinetis adalah 0,4 dan 0,2. Jika besar gaya F adalah 40 Newton, apakah balok diam atau bergerak ? Jika balok bergerak, tentukan (a) resultan gaya yang mempercepat balok (b) besar dan arah percepatan balok!
Contoh-soal-penerapan-hukum-Newton-pada-bidang-miring-kasar-5Pembahasan
Contoh-soal-penerapan-hukum-Newton-pada-bidang-miring-kasar-6Diketahui :
Massa (m) = 4 kg
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2
Koefisien gesek statis = 0,4
Koefisien gesek statis = 0,2
Berat balok (w) = m g = (4)(10) = 40 Newton
wx = w sin 30o = (40)(0,5) = 20 Newton
wy = w cos 30o = (40)(0,5√3) = 20√3 Newton
Gaya normal (N) = wy = 20√3 Newton
Gaya gesek statis (fs) = (0,4)(20√3) = 8√3 Newton
Gaya gesek kinetis (fk) = (0,2)(20√3) = 4√3 Newton
F = 40 Newton
Ditanya : apakah balok diam atau bergerak ? jika bergerak, tentukan resultan gaya yang mempercepat balok dan percepatan balok!
Jawab :
Balok bergerak ke bawah jika F < wx + fs. Balok bergerak ke atas jika F > wx + fs. F = 40 Newton, wx = 20 Newton dan fs = 8√3 = 13,6 Newton  maka disimpulkan balok bergerak ke atas karena F lebih besar dari wx + fs.
(a) resultan gaya yang mempercepat balok
Ketika balok bergerak, gaya gesek yang bekerja pada balok adalah gaya gesek kinetis (fk).
Contoh-soal-penerapan-hukum-Newton-pada-bidang-miring-kasar-7(b) besar dan arah percepatan balok
Contoh-soal-penerapan-hukum-Newton-pada-bidang-miring-kasar-8Besar percepatan balok adalah 1,6 m/s2 dan arah percepatan balok adalah ke atas.

BACA JUGA  Interferensi Gelombang

[English : Motion on rough inclined plane with friction force]

Print Friendly, PDF & Email

Tinggalkan Balasan

Situs ini menggunakan Akismet untuk mengurangi spam. Pelajari bagaimana data komentar Anda diproses.

Eksplorasi konten lain dari Ilmu Pengetahuan

Langganan sekarang agar bisa terus membaca dan mendapatkan akses ke semua arsip.

Lanjutkan membaca