Намунаи саволҳои қувваи муқаррарӣ

9 Contoh Soal Gaya Normal

1. Balok diam di atas permukaan bidang datar. Massa balok (m) = 1 kg, percepatan gravitasi (g) = 10 m/s². Besar dan arah gaya normal (N) adalah…
Пембахасан

Рӯшан аст :
Массаи блок (м) = 1 кг
Шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба (g) = 10 м/с²
Қувваи вазнинӣ (w) = мг = (1 кг)(10 м/с)²) = 10 кг м/с² = 10 Нютон
Пурсида шуд : besar dan arah gaya normal (N)
Ҷавоб :
Arah gaya normal (N) tampak seperti digambarkan di bawah.

Besar gaya normal
Hukum I Newton menyatakan bahwa jika benda diam maka resultan gaya yang bekerja pada benda = 0. Terdapat gaya berat (w) yang arahnya ke bawah. Karena balok diam maka harus ada sebuah gaya berarah ke atas yang mengimbangi gaya berat sehingga resultan gaya bernilai nol. Gaya berarah ke atas yang mengimbangi gaya berat adalah gaya normal (N). Secara matematis :
2. Kedua balok sedang diam. Massa balok 1 (m₁) = 1 kg, massa balok 2 (m₂) = 2 kg, percepatan gravitasi (g) =10 m/s². Besar dan arah gaya normal yang bekerja pada balok 1 (N₁) dan balok 2 (N₂) аст…
Пембахасан
Рӯшан аст :
Massa balok 1 (m₁) = 1 кг
Massa balok 2 (m₂) = 2 кг
Шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба (g) = 10 м/с²
Berat balok 1 (w₁) = м₁ g = (1)(10 м/с)²) = 10 кг м/с² = 10 Нютон
Berat balok 2 (w₂) = м₂ g = (2)(10 м/с)²) = 20 кг м/с² = 20 Нютон
Пурсида шуд : Н.₁ ва Н₂
Ҷавоб :
(a) Gaya normal yang bekerja pada balok 1 (N₁)
N₁ = в₁ = 10 Нютон
Arah N₁ seperti pada gambar di atas.
(b) Gaya normal yang bekerja pada balok 2 (N₂)
N₂ = в₁ + в₂ = 10 Нютон + 20 Нютон = 30 Нютон
Arah N₂ seperti pada gambar di atas.

3. Balok sedang diam. Massa balok (m) = 2 kg, percepatan gravitasi (g) = 10 m/s², gaya F = 10 Newton. Besar dan arah gaya normal (N) yang bekerja pada balok adalah…
Пембахасан
Рӯшан аст :
Массаи блок (м) = 2 кг
Шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба (g) = 10 м/с²
Қувваи вазнинӣ (w) = мг = (2 кг)(10 м/с)²) = 20 кг м/с² = 20 Нютон
Қувва (F) = 10 Нютон
Пурсида шуд : besar dan arah gaya normal (N)
Ҷавоб :
Arah gaya normal seperti pada gambar di atas.
Besar gaya normal :
4. Balok sedang diam. Massa balok (m) = 1 kg, percepatan gravitasi (g) = 10 m/s², қувваи F₁ = 10 Нютон, F₂ = 20 Newton. Besar dan arah gaya normal (N) yang bekerja pada balok adalah…
Пембахасан
Рӯшан аст :
Массаи блок (м) = 1 кг
Шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба (g) = 10 м/с²
Қувваи вазнинӣ (w) = мг = (1 кг)(10 м/с)²) = 10 кг м/с² = 10 Нютон
F₁ = 10 Нютон
F₂ = 20 Нютон
Пурсида шуд : besar dan arah gaya normal (N)
Ҷавоб :

Arah gaya normal seperti pada gambar di atas.

5. Massa balok (m) = 2 kg, percepatan gravitasi (g) = 10 m/s², sudut = 60^o. Besar dan arah gaya normal (N) yang bekerja pada balok adalah…
Пембахасан
Сарлавҳа:
w = ҷозиба, w_x = ҷузъи қувваи ҷозиба ба сатҳи ҳамвории моил мувозӣ аст, w_y = ҷузъи қувваи ҷозиба амудӣ ба сатҳи моил, N = қувваи муқаррарӣ, f_k = қувваи соишҳои кинетикӣ.
Рӯшан аст :
Пурсида шуд : besar dan arah gaya normal (N)
Ҷавоб :
Benda diam alias tidak bergerak pada arah tegak lurus dengan permukaan bidang miring, karenanya menurut hukum I Newton, resultan gaya pada arah tegak lurus dengan permukaan bidang miring harus sama dengan nol.
Terdapat dua gaya yang bekerja pada arah yang tegak lurus permukaan bidang miring, yakni gaya wy dan gaya normal. Resultan kedua gaya ini = 0. Secara matematis :
Jadi besar gaya normal adalah 10 Newton.

[англисӣ:] Қувваи муқаррарӣ - мушкилот ва роҳҳои ҳал]

6. Perhatikan gambar balok di bawah! Jika massa balok 2 kg dan percepatan gravitasi 10 m.s^-2 maka gaya normal yang dialami balok adalah….

А. 25 Н
Б. 30 Н
C. 33 Н
D. 43 Н
Шарқӣ 45 Н
Пембахасан
Маълум аст, ки:
w = мг = (2 кг)(10 м/с)²) = 20 кг м/с² = 20 Нютон
F₁ = 10 Н
F₂ = 5 Н
Пурсида шуд:
Gaya normal (N) yang dialami oleh balok ?
Ҷавоб:

Resultan gaya pada arah vertikal adalah :
F₁ + w – F₂ = 10 Н + 20 Н – 5 Н = 25 Н
Jika gaya ke bawah = 25 N maka gaya normal = 25 N sehingga benda diam.
Ҷавоби дуруст А аст.

7. 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
Пембахасан
Маълум аст, ки:
Gaya berat (w) = 40 N
Gaya normal (N) = 20 N
Ditanya : besar dan arah gaya luar agar gaya normal = 20 N ?
Ҷавоб:
Besar gaya normal = 20 N dan arah gaya normal ke atas. Benda diam karenanya arah gaya ke bawah yang mengimbangi gaya normal harus sama dengan 20 N.
Besar gaya berat = 40 N dan arahnya ke bawah sehingga diperlukan gaya luar sebesar 20 N yang arahnya ke atas.
Ҷавоби дуруст D аст.

8. Perhatikan gambar balok berikut ini. Jika massa balok 3 kg dan шитоб аз сабаби ҷозиба 10 мс^-2 мака қувваи муқаррарӣ yang dialami balok adalah ….

А. 27 Н
Б. 30 Н
C. 33 Н
D. 43 Н
Шарқӣ 45 Н

Пембахасан
Маълум аст, ки:
w = мг = (3 кг)(10 м/с)²) = 30 Newton (arah ke bawah)
F₁ = 5 N (arah ke bawah)
F₂ = 8 N (arah ke atas)
Ditanya : Gaya normal (N) ?
Ҷавоб:

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, Ф.₂ dan w. Besar gaya normal sama dengan resultan ketiga gaya ini, agar қувваи натиҷавӣ 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.
Ҷавоби дуруст А аст.

9. 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

Пембахасан
Маълум аст, ки:
w = 50 N
Н = 20 Н
Ditanya : besar gaya luar (F) yang bekerja pada balok ?
Ҷавоб:
Agar gaya normal (N) = 20 N maka harus ada gaya luar (F) = 30 N dan berlawanan arah dengan ҷозиба (w) = 50 N.
Besar gaya luar (F) = 30 N, arah gaya luar ke atas.
Ҷавоби дуруст Б аст.