ឧទាហរណ៍នៃសំណួរអំពីប្លង់ទ្រេត

9 Contoh soal Bidang Miring

សិក្សាសម្ភារៈ hukum Newton , កម្លាំងធម្មតា និង កម្លាំងកកិត ដើម្បីយល់កាន់តែច្បាស់អំពីការពិភាក្សាលើបញ្ហានេះ។

1. Sebuah balok massa 5 kg dilepas pada bidang miring licin seperti pada gambar! (g = 10 m.s ^-2 dan tg 37 ^o = 3/4). Percepatan balok adalah …

ក. ០.៥ មីលីវិនាទី^-2

ខ. ១.០ មីលីវិនាទី^-2

គ. ១.៥ មីលីវិនាទី^-2

ឃ. ២.០ មីលីវិនាទី^-2

អ៊ី. ២.៥ មីលីវិនាទី^-2

ការពិភាក្សា

គេដឹងថា៖

ម = 5 គីឡូក្រាម, ក្រាម = 10 ម៉ែត្រ/វិនាទី²

w = m g = (5)(10) = 50 N

panjang sisi bawah = 4

panjang sisi tegak = 3

Karena sisi bawah = 4 dan sisi tegak = 3 maka sisi miring = 5. Anda dapat membuktikan dengan rumus Pythagoras.

សំណួរ៖ ការបង្កើនល្បឿននៃប្លុក (ក)?

ចម្លើយ៖

Gaya yang menyebabkan balok bergerak adalah w_x. Bidang miring licin sehingga tidak ada gaya gesek.

w_x = w sin θ = (w)(sisi tegak / sisi miring)

w_x = (៥០)(៤/៥)

w_x = ១០ ញូតុន

Besar percepatan (a) balok ?

ΣF = ម៉ា

w_x = ម៉ា

៤០ = (៥) ក

a = 30/5

a = 6 ម៉ែត្រ/វិនាទី²

ចម្លើយដែលត្រឹមត្រូវគឺ ខ។

2. Perhatikan gambar! Sebuah balok mula-mula diam, lalu ditarik dengan gaya F ke atas sejajar dengan bidang miring. Massa balok 8 kg, koefisien gesekan µ_s = 0,5 dan θ = 45^o. Agar balok tepat akan bergerak ke atas, gaya F harus sebesar….

A. ២០ ន

ខ ៣០ ន

C. 60√2 N

ឃ ១៥ អិន

E. 80√2 N

ការពិភាក្សា

វាត្រូវបានគេស្គាល់ :

Koefisien gesekan statis (µ_s) = ៩៤៦.៣៥២៩៤៦

មុំ (θ) = 45^o

ការបង្កើនល្បឿនដោយសារទំនាញផែនដី (ក្រាម) = 10 ម៉ែត្រ/វិនាទី²

Massa balok (m) = 8 kilogram

ទម្ងន់ប្លុក (w) = mg = (8 kg)(10 m/s)²) = 80 គីឡូក្រាម ម៉ែត្រ/វិនាទី² = ១០ ញូតុន

បានសួរ : Besar gaya F agar balok tepat akan bergerak ke atas

ចាវ៉ាប :

Balok tepat akan bergerak ke atas jika F ≥ w_x + f_s. 

Komponen gaya berat yang sejajar bidang miring :

w_x = w sin θ = (80)(sin 45) = (80)(0,5√2) = 40√2

Komponen gaya berat yang tegak lurus bidang miring :

w_y = w cos θ = (80)(cos 45) = (80)(0,5√2) = 40√2

Gaya normal :

ន = វ_y = ៤០√២

កម្លាំងកកិតឋិតិវន្ត :

f_s = µ_s N = (0,5)(40√2) = 20√2

Besar gaya F agar balok tepat akan bergerak ke atas :

F ≥ w_x + f_s

F ≥ ៤០√២ + ២៧√៣

F ≥ 60√2 ញូតុន

ចម្លើយដែលត្រឹមត្រូវគឺ C។

3. ខalok yang bermassa 8 kg terletak di atas bidang miring kasar seperti gambar berikut. Gaya luar minimal yang dibutuhkan untuk menahan balok agar tidak meluncur ke bawah adalah… (sin 37^o = ០,៦, កូស ៣៧^o = 0,8, ក្រាម = 10 ms^-2, µ_k = 0,1)

A. ២០ ន

ខ ៣០ ន

គ ៦០ ន

ឃ ១៥ អិន

ខាងកើត ៣០ ខាងជើង

ការពិភាក្សា

វាត្រូវបានគេស្គាល់ :

ម៉ាស់ប្លុក (ម.ម) = 8 គីឡូក្រាម

ការបង្កើនល្បឿនដោយសារទំនាញផែនដី (ក្រាម) = 10 ម៉ែត្រ/វិនាទី²

ទម្ងន់នៃប្លុក (w) = mg = (8)(10) = 80 ញូតុន

បើគ្មាន ៣២^o = 0,6

ខូស ០^o = 0,8

Koefisien gesek kinetis (µ_k) = ៩៤៦.៣៥២៩៤៦

ន = វ_y = w cos 37^o = (80)(0,8) = 64 ញូតុន

បានសួរ : Gaya (F) luar minimal penahan balok agar balok tidak meluncur ke bawah

ចាវ៉ាប :

Balok tidak meluncur ke bawah jika ច = វ_x

Komponen gaya berat yang sejajar bidang miring :

w_x = w sin θ = (80)(sin 37) = (80)(0,6) = 48

f_k = µ_k N = (0,1)(64) = 6,4

Besar gaya F minimal agar balok tidak meluncur ke bawah :

ច + ច_k - វ_x = 0

ច = វ_x - ច_k = ៤៨ – ៦.៤ = ៤១.៦ ញូតុន

4. Sebuah benda bermassa 5,0 kg ditarik dengan tali ke atas bidang miring yang kasar oleh sebuah gaya 71 N (g = 10 m.s^-2, អំពើបាប ៣៧^o = ០,៦, កូស ៣៧^o = 0,8). Jika koefisien gesekan antara benda dan bidang adalah 0,4, percepatan yang dialami benda adalah…

ក. ១២ មីលីវិនាទី^-2

ខ. ១.២ មីលីវិនាទី^-2

គ.៩ម^-2

ឃ. ០.៥ មីលីវិនាទី^-2

អ៊ី. ២.៥ មីលីវិនាទី^-2

ការពិភាក្សា

វាត្រូវបានគេស្គាល់ :

ម៉ាស់វត្ថុ (ម៉ែត្រ) = 5 គីឡូក្រាម

4. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 67 No.5

Sebuah benda bermassa 5,0 kg ditarik dengan tali ke atas bidang miring yang kasar oleh sebuah gaya 71 N (g = 10 m.s^-2, អំពើបាប ៣៧^o = ០,៦, កូស ៣៧^o = 0,8). Jika koefisien gesekan antara benda dan bidang adalah 0,4, percepatan yang dialami benda adalah…

ក. ១២ មីលីវិនាទី^-2

ខ. ១.២ មីលីវិនាទី^-2

គ.៩ម^-2

ឃ. ០.៥ មីលីវិនាទី^-2

អ៊ី. ២.៥ មីលីវិនាទី^-2

ការពិភាក្សា

វាត្រូវបានគេស្គាល់ :

ម៉ាស់វត្ថុ (ម៉ែត្រ) = 5 គីឡូក្រាម

ការបង្កើនល្បឿនដោយសារទំនាញផែនដី (ក្រាម) = 10 ម៉ែត្រ/វិនាទី²

Berat benda (w) = m g = (5)(10) = 50 Newton

Gaya F = 71 Newton

បើគ្មាន ៣២^o = 0,6

ខូស ០^o = 0,8

Koefisien gesekan = 0,4

បានសួរ : Percepatan benda (a)

ចាវ៉ាប :

Resultan Gaya

Terlebih dahulu hitung resultan gaya yang bekerja pada benda.

Komponen gaya berat yang sejajar bidang miring :

w_x = w sin θ = (50)(sin 37) = (50)(0,6) = 30

Komponen gaya berat yang tegak lurus bidang miring :

w_y = w cos θ = (50)(cos 37) = (50)(0,8) = 40

Gaya normal :

ន = វ_y = 40

កម្លាំងកកិត Kinetic :

f_k = µ_k N = (0,4)(40) = 16

Resultan gaya yang bekerja pada bidang miring :

∑ច = ច – វ_x - ច_k = ៧១ – ៣០ – ១៦ = ២៥ ញូតុន

Percepatan benda

Percepatan benda dihitung menggunakan rumus hukum II Newton :

a = ∑F / m = 25 / 5 = 5 ម៉ែត្រ/វិនាទី²

ចម្លើយដែលត្រឹមត្រូវគឺ អ៊ី។

5.
Perhatikan gambar! Sebuah balok mula-mula diam, lalu ditarik dengan gaya F ke atas sejajar dengan bidang miring. Massa balok 8 kg, koefisien gesekan µ_s = 0,5 dan θ = 45^o. Agar balok tepat akan bergerak ke atas, gaya F harus sebesar….

A. ២០ ន
ខ ៣០ ន
C. 60√2 N
ឃ ១៥ អិន
E. 80√2 N

ការពិភាក្សា
វាត្រូវបានគេស្គាល់ :
មេគុណ gesekan statis (µ_s) = ៩៤៦.៣៥២៩៤៦
មុំ (θ) = 45^o
ការបង្កើនល្បឿនដោយសារទំនាញផែនដី (ក្រាម) = 10 ម៉ែត្រ/វិនាទី²
Massa balok (m) = 8 kilogram
ទម្ងន់ប្លុក (w) = mg = (8 kg)(10 m/s)²) = 80 គីឡូក្រាម ម៉ែត្រ/វិនាទី² = ១០ ញូតុន
បានសួរ : Besar gaya F agar balok tepat akan bergerak ke atas
ចាវ៉ាប :

Balok tepat akan bergerak ke atas jika F ≥ w_x + f_s.
Komponen gaya berat yang sejajar bidang miring :
w_x = w sin θ = (80)(sin 45) = (80)(0,5√2) = 40√2
Komponen gaya berat yang tegak lurus bidang miring :
w_y = w cos θ = (80)(cos 45) = (80)(0,5√2) = 40√2
Gaya normal :
ន = វ_y = ៤០√២
កម្លាំងកកិតឋិតិវន្ត :
f_s = µ_s N = (0,5)(40√2) = 20√2
Besar gaya F agar balok tepat akan bergerak ke atas :
F ≥ w_x + f_s
F ≥ ៤០√២ + ២៧√៣
F ≥ 60√2 ញូតុន
ចម្លើយដែលត្រឹមត្រូវគឺ C។

6.
Balok yang bermassa 8 kg terletak di atas bidang miring kasar seperti gambar berikut. Gaya luar minimal yang dibutuhkan untuk menahan balok agar tidak meluncur ke bawah adalah… (sin 37^o = ០,៦, កូស ៣៧^o = 0,8, ក្រាម = 10 ms^-2, µ_k = 0,1)

A. ២០ ន
ខ ៣០ ន
គ ៦០ ន
ឃ ១៥ អិន
ខាងកើត ៣០ ខាងជើង

ការពិភាក្សា
វាត្រូវបានគេស្គាល់ :
ម៉ាស់ប្លុក (ម.ម) = 8 គីឡូក្រាម
ការបង្កើនល្បឿនដោយសារទំនាញផែនដី (ក្រាម) = 10 ម៉ែត្រ/វិនាទី²
ទម្ងន់នៃប្លុក (w) = mg = (8)(10) = 80 ញូតុន
បើគ្មាន ៣២^o = 0,6
ខូស ០^o = 0,8
Koefisien gesek kinetis (µ_k) = ៩៤៦.៣៥២៩៤៦
បានសួរ : Gaya (F) luar minimal penahan balok agar balok tidak meluncur ke bawah
ចាវ៉ាប :
Balok tidak meluncur ke bawah jika ច = វ_x
Komponen gaya berat yang sejajar bidang miring :
w_x = w sin θ = (80)(sin 37) = (80)(0,6) = 48
f_k = µ_k N = (0,1)(64) = 6,4
Besar gaya F minimal agar balok tidak meluncur ke bawah :
ច + ច_k - វ_x = 0
ច = វ_x - ច_k = ៤៨ – ៦.៤ = ៤១.៦ ញូតុន

7.
Sebuah benda bermassa 5,0 kg ditarik dengan tali ke atas bidang miring yang kasar oleh sebuah gaya 71 N (g = 10 m.s^-2, អំពើបាប ៣៧^o = ០,៦, កូស ៣៧^o = 0,8). Jika koefisien gesekan antara benda dan bidang adalah 0,4, percepatan yang dialami benda adalah…
ក. ១២ មីលីវិនាទី^-2
ខ. ១.២ មីលីវិនាទី^-2
គ.៩ម^-2
ឃ. ០.៥ មីលីវិនាទី^-2
អ៊ី. ២.៥ មីលីវិនាទី^-2
ការពិភាក្សា
វាត្រូវបានគេស្គាល់ :
ម៉ាស់វត្ថុ (ម៉ែត្រ) = 5 គីឡូក្រាម
ការបង្កើនល្បឿនដោយសារទំនាញផែនដី (ក្រាម) = 10 ម៉ែត្រ/វិនាទី²
Berat benda (w) = m g = (5)(10) = 50 Newton
Gaya F = 71 Newton
បើគ្មាន ៣២^o = 0,6
ខូស ០^o = 0,8
Koefisien gesekan = 0,4
បានសួរ : Percepatan benda (a)
ចាវ៉ាប :
Resultan Gaya
Terlebih dahulu hitung resultan gaya yang bekerja pada benda.
Komponen gaya berat yang sejajar bidang miring :
w_x = w sin θ = (50)(sin 37) = (50)(0,6) = 30
Komponen gaya berat yang tegak lurus bidang miring :
w_y = w cos θ = (50)(cos 37) = (50)(0,8) = 40
Gaya normal :
ន = វ_y = 40
កម្លាំងកកិត Kinetic :
f_k = µ_k N = (0,4)(40) = 16
Resultan gaya yang bekerja pada bidang miring :
∑F = F – w_x - ច_k = ៧១ – ៣០ – ១៦ = ២៥ ញូតុន
Percepatan benda
Percepatan benda dihitung menggunakan rumus hukum II Newton :
a = ∑F / m = 25 / 5 = 5 ម៉ែត្រ/វិនាទី²
ចម្លើយដែលត្រឹមត្រូវគឺ អ៊ី។

8. Perhatikan gambar! Sebuah balok mula-mula diam, lalu ditarik dengan gaya F ke atas sejajar dengan bidang miring. Massa balok 2 kg, koefisien gesekan statis = 0,3 dan sudut = 45^o. Agar balok tepat akan bergerak ke atas, gaya F harus sebesar… g = 10 m/s²

ការពិភាក្សា
គេដឹងថា៖
ម = 2 គីឡូក្រាម, ក្រាម = 10 ម៉ែត្រ/វិនាទី²,  = 45^o, μ_s = 0,3
Ditanya : Agar balok tepat bergerak ke atas, berapa besar gaya F ?
ចម្លើយ៖

Keterangan : F = gaya tarik, w = gaya berat, w_x = komponen berat balok yang sejajar permukaan bidang miring, w_y = komponen berat balok yang tegak lurus permukaan bidang miring, N = gaya normal, f_s = gaya gesek statis.

Pada soal diketahui koefisien gesek statis, ini berarti permukaan bidang miring kasar sehingga terdapat gaya gesek yang menghambat gerakan balok.
Agar balok tepat akan bergerak ke atas maka gaya F harus sama dengan w_x + ច_s. Benda bergerak ke atas ketika F lebih besar daripada w_x + ច_s.

w = m g = (2)(10) = 20 Newton
w_x = w ស៊ីន ៣០^o = (20)(½ √2) = 10√2 Newton
w_y = w cos 45^o = (20)(½√2) = 10√2 Newton
ន = វ_y = ៤០√២
f_s = μ_s N = (0,3)(10√2) = 3√2 Newton

Agar balok tepat akan bergerak ke atas maka :
ច = វ_x + ច_s = 10√2 + 3√2= 13√2 Newton
ចម្លើយដែលត្រឹមត្រូវគឺ C។

9. Benda bermassa 2 kg terletak pada bidang miring seperti tampak pada gambar di bawah ini. Jika koefisien gesekan statis antara balok dan bidang miring adalah 0,2√3 dan g = 10 ms^-2, maka resultan gaya yang menggerakan benda adalah…

ការពិភាក្សា
គេដឹងថា៖
ម = 2 គីឡូក្រាម, ក្រាម = 10 ម៉ែត្រ/វិនាទី²,  = 30^o, μ_s = ៤០√២
Ditanya : Resultan gaya yang menggerakan benda ?

ចម្លើយ៖

Gaya gesek selalu menghambat gerakan benda karenanya arah gaya gesek digambarkan berlawanan dengan arah gerak benda. Benda diperkirakan bergerak ke bawah sehingga gaya gesek digambarkan ke atas. Benda diperkirakan bergerak ke bawah karena tidak ada gaya yang menariknya ke atas.
w = m g = (2)(10) = 20 Newton
w_x = w ស៊ីន ៣០^o = (20)( ½ ) = 10 Newton
w_y = w cos 30^o = (20)( ½ √3) = 10√3 Newton
ន = វ_y = 10√3 ញូតុន
f_s = μ_s N = (0,2√3)(10√3) = (2)(3) = 6 Newton
Resultan gaya yang menggerakan benda adalah :
ច = វ_x - ច_s = ៤៨ – ៦.៤ = ៤១.៦ ញូតុន
w_x lebih besar daripada f_s sehingga benda bergerak ke bawah, searah dengan w_x.
ចម្លើយដែលត្រឹមត្រូវគឺ ក។

ប្រភពសំណួរ៖

សំណួររូបវិទ្យាប្រឡងថ្នាក់ជាតិសម្រាប់វិទ្យាល័យ/វិទ្យាល័យវិជ្ជាជីវៈ