Misali na tambayoyin ƙarfin gogayya

Misalai 6 na Tambayoyin Ƙarfin Juna

1. Toshe mai nauyin kilogiram 1 yana kwance a kan wani wuri mai faɗi. Matsakaicin gogayya mai tsauri shine 0,4 kuma saurin gudu saboda nauyi shine 10 m/s.². Kayyade (a) girman ƙarfin gogayya mai tsauri (b) mafi ƙarancin ƙarfin gogayya F don toshewar ta fara motsi!
Tattaunawa
An sani :
An tambaya :
(a) Besar gaya gesek statis (b) besar gaya tarik (F) minimum
Jawab :
(A) Besar gaya gesek statis (f_s)
(B) Besar gaya tarik (F) minimum
Jika benda ditarik dengan gaya F tetapi benda masih diam maka pada benda bekerja gaya gesek statis. Apabila benda ditarik dengan gaya F dan benda sudah bergerak maka pada benda bekerja gaya gesek kinetis. Gaya gesek statis menghambat gerakan benda dan seperti pada gambar, arah gaya gesek statis berlawanan dengan arah gaya tarik (F). Ketika gaya tarik (F) mempunyai besar yang sama dengan gaya gesek statis, maka benda tepat akan bergerak (benda masih diam). Benda mulai bergerak ketika gaya tarik lebih besar dari gaya gesek statis.
Jadi gaya tarik (F) minimum agar balok mulai bergerak adalah 4 Newton.

2. Balok bermassa 1 kg yang terletak di atas permukaan bidang datar kasar ditarik dengan gaya F sedemikian rupa hingga balok bergerak lurus beraturan. Jika koefisien gesek koefisien gesek kinetis 0,1. Tentukan besar gaya tarik F!  (g = 10 m/s²)  
Tattaunawa
An sani :
An tambaya : F
Jawab :
Balok bergerak lurus beraturan = balok bergerak dengan kecepatan konstan = balok bergerak tanpa percepatan. Hukum I Newton menyatakan bahwa jika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda = 0 maka benda diam atau bergerak dengan kecepatan konstan.
Balok bergerak dengan kecepatan konstan karenanya resultan gaya yang bekerja pada balok = 0. Agar resultan gaya = 0 maka selain gaya tarik F ke kanan, harus terdapat gaya yang mempunyai besar sama dengan F tetapi arah gaya tersebut ke kiri. Gaya yang dimaksud adalah gaya gesek kinetis, gaya gesek kinetis bekerja pada balok ketika benda sedang bergerak. Secara matematis :
Karena benda bergerak lurus beraturan maka besar gaya tarik F = f_s = 1 Newton

3. Kotak bermassa 1 kg sedang meluncur ke bawah dengan kecepatan konstan di atas permukaan bidang miring kasar. Tentukan koefisien gesek kinetis… (g = 10 m/s²)
Tattaunawa

Taken rubutu:
w = nauyi, w_x = ɓangaren nauyi a layi ɗaya da saman jirgin sama mai karkata, w_y = ɓangaren ƙarfin nauyi a tsaye zuwa ga matakin da aka karkata, N = ƙarfin al'ada, f_k = ƙarfin gogayya ta motsi.

Jawab :
Kotak meluncur ke bawah dengan kecepatan konstan karenanya resultan gaya = 0. Kotak bergerak pada permukaan bidang miring, di mana pada permukaan bidang miring terdapat gaya w_x dan f_k. Kedua gaya ini mempunyai besar yang sama tetapi arahnya berlawanan sehingga resultan gaya = 0.

[Turanci: Force of static and kinetic friction – problems and solutions]

4. Jika massa benda 4 kg, sudut kemiringan 30^o dan percepatan gravitasi 10 ms^-2 benda tetap akan meluncur. Nilai koefisien gesekan maksimum antara benda dengan bidang miring adalah…
Tattaunawa
An san cewa:
m = 4 kg, g = 10 m/s²
Ditanya : koefisien gesekan maksimum ?
Amsa:
Koefisien gesekan statis lebih besar daripada koefisien gesekan kinetis, karenanya yang dimaksudkan dengan koefisien gesekan maksimum adalah koefisien gesekan statis maksimum.
Benda tidak bergerak pada arah vertikal :
Sauya f_s a cikin lissafi na 1 da f_s a cikin lissafi na 2.
5. Jika suatu benda diletakkan di atas permukaan yang kasar, lalu benda itu ditarik dengan sebuah gaya, maka akan terjadi gaya lawan yang disebut gesekan. Besarnya gaya gesekan itu tergantung pada …
A. kekasaran permukaan yang bergesekan
B. besarnya gaya normal
C. kekasaran permukaan yang bergesekan dan besarnya gaya normal
D. besarnya massa benda yang ditarik
E. besarnya gaya yang menarik benda itu
Tattaunawa
Gaya gesek statis bekerja ketika benda sudah ditarik tetapi belum bergerak. Gaya gesek kinetis bekerja ketika benda sedang bergerak.
Jika benda berada pada bidang datar maka N = w = m g
Jika benda berada di bidang miring maka N = w_y = w cos teta (bdk. contoh soal 1)
Keterangan : f_s = gaya gesek statis, f_k = gaya gesek kinetis, N = gaya normal, w = gaya berat = massa benda, g = percepatan gravitasi.
Jika yang dimaksudkan soal adalah bidang datar kasar maka besar gaya gesek bergantung pada kekasaran permukaan (koefisien gesek) dan gaya normal (N).
Amsar da ta dace ita ce C.

6. Besar gaya gesek pada benda yang bergerak di atas bidang miring tergantung dari …
A. berat benda dan kecepatan benda
B. sudut miring bidang terhadap bidang horizontal dan kecepatan benda
C. gaya normal dan kekasaran permukaan benda
D. berat benda dan sudut miring bidang terhadap bidang horizontal
E. kekasaran permukaan bidang dan kecepatan benda
Tattaunawa
Rumus gaya gesek statis maksimum pada bidang miring :
Amsar da ta dace ita ce C.
Sedangkan koefisien gaya gesek bergantung hanya pada sudut kemiringan terhadap horisontal (teta).