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!

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.

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

close

Daftar untuk dapat ebook gratis

We don’t spam! Read our privacy policy for more info.