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

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

1. Massa balok adalah 2 kg, percepatan gravitasi = 10 m/s². Tentukan (a) resultan gaya yang mempercepat balok (b) besar percepatan balok.
Pembahasan
Diketahui :
Massa balok (m) = 2 kg
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s²
Berat balok (w) = m g = (2)(10) = 20 Newton
w_x = w sin 30 = (20)(0,5) = 10 Newton
w_y = w cos 30 = (20)(0,5√3) = 10√3 Newton
Jawab :
(a) resultan gaya yang mempercepat balok
Bidang miring licin di mana gesekan dianggap tidak ada. Karenanya gaya yang mempengaruhi gerakan balok hanya w_x
(b) besar percepatan balok
Besar percepatan balok adalah 5 m/s², arah percepatan balok adalah ke bawah.

2. Balok berada di atas permukaan bidang miring licin tanpa gesekan. Massa balok adalah 3 kg, percepatan gravitasi adalah 10 m/s². Tentukan besar gaya F jika (a) balok diam (b) balok bergerak ke bawah dengan percepatan 2 m/s² (c) balok bergerak ke atas dengan percepatan konstan 2 m/s².
Pembahasan
Diketahui :
Massa balok (m) = 3 kg
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s²
Berat balok (w) = m g = (3)(10) = 30 Newton
w_x = w sin 30 = (30)(0,5) = 15 Newton
w_y = w cos 30 = (30)(0,5√3) = 15√3Newton
Jawab :
(a) Tentukan F jika balok diam.
Hukum I Newton menyatakan bahwa benda diam jika resultan gaya sama dengan nol.
(b) Tentukan F jika balok bergerak ke bawah dengan percepatan 2 m/s²
(c) Tentukan F jika balok bergerak ke atas dengan percepatan konstan 2 m/s²

[English : Motion on inclined plane without friction force]