Kesetimbangan partikel – UN fisika SMA/MA 2012
1. Soal UN 2011/2012 A81 No.3
Perhatikan gambar balok berikut ini. Jika massa balok 3 kg dan percepatan gravitasi 10 m.s−2 maka gaya normal yang dialami balok adalah ….
A. 27 N
B. 30 N
C. 33 N
D. 43 N
E. 45 N
Pembahasan
Diketahui :
w = m g = (3 kg)(10 m/s2) = 30 Newton (arah ke bawah)
F1 = 5 N (arah ke bawah)
F2 = 8 N (arah ke atas)
Ditanya : Gaya normal (N) ?
Jawab :
Gaya normal dikerjakan oleh lantai pada balok dan arahnya tegak lurus permukaan lantai. Selain gaya normal, terdapat tiga gaya yang bekerja pada balok yakni F1, F2 dan w. Besar gaya normal sama dengan resultan ketiga gaya ini, agar resultan gaya pada arah vertikal sama dengan nol, benda diam dan hukum I Newton terpenuhi.
Gaya yang searah dijumlahkan dan yang berlawanan arah dikurangi.
w + F1 – F2 = 30 + 5 – 8 = 35 – 8 = 27 N
Resultan ketiga gaya ini adaalah 27 N. Besar gaya normal = 27 Newton.
Jawaban yang benar adalah A.
2. Soal UN 2011/2012 C61 No.3
Agar gaya normal yang bekerja pada balok sebesar 20 N maka besar dan arah gaya luar yang bekerja pada balok adalah…
A. 50 N ke bawah
B. 30 N ke atas
C. 30 N ke bawah
D. 20 N ke atas
E. 20 N ke bawah
Pembahasan
Diketahui :
w = 50 N
N = 20 N
Ditanya : besar gaya luar (F) yang bekerja pada balok ?
Jawab :
Agar gaya normal (N) = 20 N maka harus ada gaya luar (F) = 30 N dan berlawanan arah dengan gaya berat (w) = 50 N.
Besar gaya luar (F) = 30 N, arah gaya luar ke atas.
Jawaban yang benar adalah B.
