PertanyaanBenda dengan massa 10 kg berada di bidang mendatar μ s ​ = 0 , 40 ; μ k ​ = 0 , 35 g = 10 m/s2. Jika benda diberi gaya horizontal yang tetap sebesar 30 N, besarnya gaya gesekan yang bekerja pada benda tersebut adalah ...Benda dengan massa 10 kg berada di bidang mendatar g = 10 m/s2. Jika benda diberi gaya horizontal yang tetap sebesar 30 N, besarnya gaya gesekan yang bekerja pada benda tersebut adalah ... 20 N 25 N 30 N 35 N 40 N Jawabanjawaban yang benar adalah yang benar adalah Ditanya gesekan yang bekerja pada benda tersebut ? Jawab Diagram gaya yang bekerja pada balok Gaya gesek adalah gaya yang memiliki arah berlawanan dengan arah gerak benda atau arah kecenderungan gerak benda. Persamaan gaya gesek Berdasarkan Hukum INewton, Gaya gesek statis Gaya gesek kinetis Karena F < f s maka benda dalam keadaan diam dan f ges = F = 30 N. Jadi, jawaban yang benar adalah Ditanya gesekan yang bekerja pada benda tersebut ? Jawab Diagram gaya yang bekerja pada balok Gaya gesek adalah gaya yang memiliki arah berlawanan dengan arah gerak benda atau arah kecenderungan gerak benda. Persamaan gaya gesek Berdasarkan Hukum I Newton, Gaya gesek statis Gaya gesek kinetis Karena F < fs maka benda dalam keadaan diam dan fges = F = 30 N. Jadi, jawaban yang benar adalah C. Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher di sesi Live Teaching, GRATIS!14rb+Yuk, beri rating untuk berterima kasih pada penjawab soal!RRRhanisya Ramadhani Bantu bangetVAVina Ayu Lestari Pembahasan lengkap banget Makasih â¤ï¸
Sebuahbenda dengan massa 2 kg diikat dengan seutas tali dan diputar vertikal dengan lintasannya berbentuk lingkaran dengan jari-jari 0,5 m. jika kecepatan sudutnya 6 rad/s. Suatu benda dengan massa 10 kg berada di papan yang licin sempurna bergerak tanpa ada gesekan. Besar gaya gesekan yang bekerja pada benda yang bergerak pada bidang
Soal 1 Apabila sebuah benda bergerak dalam bidang datar yang kasar, maka selama gerakannya . . . . A. gaya normal tetap, gaya gesekan berubah B. gaya normal berubah, gaya gesekan tetap C. gaya normal dan gaya gesekan kedua-duanya tetap D. gaya normal dan gaya gesekan kedua-duanya berubah E. gaya normal dan gaya gesekan kadang-kadang berubah dan tetap bergantian Jawab C Soal 2 Gaya gesekan statis maksimum terjadi pada saat benda . . . . A. berhenti B. tepat akan bergerak C. telah bergerak D. berhenti atau bergerak lurus beraturan E. bergerak lurus berubah beraturan Jawab B Soal 3 Besar koefisien gesekan pada benda bergantung pada . . . . A. massa benda yang bersentuhan B. kecepatan benda yang bersentuhan C. kekasaran permukaan benda yang bersentuhan D. bentuk benda yang bersentuhan E. posisi benda yang bersentuhan Jawab C Soal 4 Koefisien gesek statis antara sebuah lemari kayu dengan lantai kasar suatu bak truk adalah sebesar 0,75. Berapa percepatan maksimum yang masih boleh dimiliki truk agar lemari tetap tak bergerak terhadap bak truk itu? A. 0 m/s2 B. 0,75 m/s2 C. 2,5 m/s2 D. 7,5 m/s2 E. 10 m/s2 Jawab Soal 5 Balok A beratnya 100 N diikat dengan tali mendatar di C lihat gambar. Balok B beratnya 500 N. Koefisien gesekan antara A dan B = 0,2 dan koefisien gesekan antara B dan lantai = 0,5. Besarnya gaya F minimal untuk menggeser balok B adalah . . . . A. 950 N B. 750 N C. 600 N D. 320 N E. 100 N Jawab Soal 6 Sebuah peti bermassa 50 kg, mula-mula diam di atas lantai horisontal yang kasar μs = 0,50; μk = 0,1. Peti itu kemudian didorong dengan gaya F = 100 N yang arahnya seperti gambar, jika sin θ = 0,6, maka gaya gesek yang dialaminya sebesar . . . . A. 50 N B. 56 N C. 80 N D. 250 N E. 280 N Jawab C gaya yang bekerja pada sumbu-y, ∑Fy = 0 N + – mg + – F sin θ = 0 N = mg + F sin θ = 500 N + 100 N 0,6 = 560 N Besar gaya gesekan statis dan kinetis yang bekerja pada balok adalah fs = μsN = 0,50 x 560 N = 280 N dan fk = μkN = 0,10 x 560 N = 560 N Besar gaya dorong mendatar yang bekerja pada balok adalah Fx = F cos θ = 100 N x 0,8 = 80 N Karena Fx < fs, maka benda masih dalam keadaan diam, maka berlaku Fx + –fs = 0 fs = Fx = 80 N Soal 7 Benda dengan massa 10 kg berada di bidang mendatar kasar μs = 0,40; μk = 0,32 dan g = 10 m/s2. Bila benda diberi gaya horisontal yang tetap sebesar 30 N, besarnya gaya gesekan yang bekerja pada benda tersebut adalah . . . . A. 20 N B. 25 N C. 30 N D. 35 N E. 40 N Jawab Latihan sendiri bro! Soal 8 Sebuah truk sedang bergerak pada jalan lurus mendatar dengan kecepatan v. Jika koefisien gesekan antara ban dan jalan adalah μ, maka jarak terpendek di mana truk dapat dihentikan adalah . . . . A. v2/2μg B. 2v2/μg C. v2/μg D. v/2μg E. v/2μg Jawab ATruk bergerak dengan kecepatan awal v, dan karena permukaan jalan yang kasar, akan muncul gaya gesek kinetik maka truk akan berhenti pada suatu waktu. Menurut hukum II Newton, ∑F = ma –fk = ma –μmg = ma a = –μg sehingga dengan menggunakan persamaan GLBB, v2 = v02 + 2aΔx, maka 0 = v2 + 2–μgΔx Δx = v2/2μg Soal 9 Sebuah benda meluncur dengan kecepatan 4 m/s pada permukaan bidang datar kasar yang mempunyai koefisien gesekan kinetik 0,4. Bila massa benda 2 kg dan percepatan gravitasi 10 m/s2, maka benda akan berhenti setelah menempuh jarak . . . . A. 1,0 m B. 1,5 m C. 2,0 m D. 2,5 m E. 3,0 m Jawab CBalok akan berhenti karena gaya gesek yang muncul antara kedua permukaan, balok bergerak dengan kecepatan awal v0 = 4 m/s, massa balok 4 kg, gaya gesek kinetik antara kedua permukaan adalah fk = μmg = 0,4 x 4 kg x 10 m/s2 = 16 N, dari gambar dan hukum II Newton kita peroleh ∑F = ma –fk = ma a = –fk/m = –16 N/4kg = –4 m/s2 Benda akan berhenti v = 0 diperoleh dengan persamaan v2 = v02 + 2aΔx 0 = 4 m/s2 + 2–4 m/s2Δx Δx = 2,0 m
Posta Comment for " Sebuah benda massa 5 kg berada di bagian atas bidang miring yang licin. Jika kecepatan awal benda adalah 2 m/s" Sebuah mobil dengan massa 1 ton melaju pada jalan mendatar yang menikung Balok A bermassa 2 kg dan balok B bermassa 1 kg. Balok B mula-mulaPernahkah kalian menggelindingkan bola di lapangan rumput? Jika pernah, coba kalian amati gerak bola tersebut. Bola mula-mula bergerak mendatar dan setelah menempuh jarak tertentu, bola tersebut pasti berhenti. Kenapa bola bisa berhenti? Tentunya karena pengaruh gaya gesek yang arahnya berlawanan dengan arah gerak bola. Peristiwa menggelindingnya bola di lapangan rumput tersebut merupakan salah satu contoh penerapan Hukum Newton pada gerak benda di bidang datar kasar. Pada kesempatan kali ini, penulis akan membahas aplikasi Hukum Newton pada gerak benda di bidang datar kasar dalam tiga kondisi atau keadaan yang berbeda. Tiga kondisi tersebut antara lain benda yang didorong atau ditarik dengan gaya mendatar, benda yang ditarik dengan gaya miring ke atas dan benda yang didorong dengan gaya miring ke bawah. Untuk menyelesaikan permasalah yang berhubungan dengan gerak benda pada bidang datar menggunakan Hukum Newton, ada beberapa catatan yang perlu kalian perhatikan, yaitu •Pertama, gambarlah diagram secara terpisah yang menggambarkan semua gaya yang bekerja pada benda gambar diagram bebas. •Kedua, gaya yang searah dengan perpindahan benda dianggap positif, sedangkan gaya yang berlawanan arah dengan perpindahan benda dianggap negatif. 1 Benda Didorong atau Ditarik dengan Gaya Mendatar Sebuah benda terletak pada bidang datar kasar didorong atau ditarik dengan gaya sebesar F diperlihatkan pada gambar di atas. Ketika kita mendorong atau menarik suatu benda secara horizontal ke kanan misalnya, memiliki konsep gerak yang sama dimana gaya F yang dialami benda adalah sama-sama ke kanan sehingga persamaa gerak yang dihasilkan akan sama. Karena bidang kasar, maka ada dua kemungkinan yang dialami benda, yaitu benda diam dan benda bergerak horisontal sejajar bidang. Pada gambar di atas, arah gaya tarik atau gaya dorong adalah ke kanan sehingga apabila benda bergerak maka arahnya juga ke kanan. Dengan demikian arah perpindahan benda juga ke kanan. Oleh karena itu gaya yang arahnya ke kanan bernilai positif dan yang ke kiri bernilai negatif. Benda Diam Apabila benda setelah diberi gaya F mendatar pada bidang kasar, keadaan benda tetap diam maka gaya gesek yang bekerja pada benda adalah gaya gesek statis fs. Jika koefisien gesek statis adalah μs maka persamaan gerak benda menggunakan Hukum Newton adalah sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-Y FY = ma N – w = ma karena benda tidak bergerak pada sumbu-Y maka a = 0, sehingga N – w = 0 N = w Dengan demikian besar gaya normal akan sama dengan berat benda, sehingga persamaannya dapat kita tuliskan sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-X FX = ma F – fs = ma F – μsN = ma Karena N = mg, maka besar gaya geseknya adalah f = fs = μsmg sehingga F – μsmg = ma Karena benda diam, maka a = 0 F – μsmg = 0 F = μsmg Dengan demikian, persamaan gerak benda yang ditarik atau didorong dengan gaya F mendatar pada bidang datar kasar namun benda tetap diam adalah sebagai berikut. Benda Bergerak Horizontal atau Sejajar Bidang Apabila setelah diberi gaya tarik atau gaya dorong F benda bergerak, maka benda mengalami percepatan a ≠ 0 dan gaya gesek yang bekerja pada benda adalah gaya gesek kinetis fk. Jika koefisien gesek kinetik antara permukaan benda dengan bidang adalah μk maka persamaan gerak benda menggunakan Hukum Newton adalah sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-Y FY = ma N – w = ma karena benda tidak bergerak pada sumbu-Y maka a = 0, sehingga N – w = 0 N = w Dengan demikian besar gaya normal akan sama dengan gaya berat benda benda diam atau bergerak tidak mempengaruhi gaya normal, sehingga persamaannya dapat kita tuliskan sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-X FX = ma F – fk = ma F – μkN = ma Karena N = mg maka besar gaya geseknya adalah f = fk = μkmg sehingga F – μkmg = ma F = ma + μkmg F = m a + μkg Dengan demikian, persamaan gerak benda yang ditarik atau didorong dengan gaya F mendatar pada bidang datar kasar dan benda bergerak adalah sebagai berikut. Keterangan N = Gaya normal N w = Gaya berat N F = Gaya tarik atau dorong N f = Gaya gesek N μs = Koefisien gesek statis μk = Koefisien gesek kinetis m = Massa benda kg a = Percepatan benda m/s2 g = Percepatan gravitasi bumi m/s2 2 Benda Ditarik dengan Gaya Miring ke Atas Suatu benda yang terletak pada bidang datar kasar ditarik dengan gaya miring ke atas ditampilan pada gambar di atas. Karena vektor F membentuk sudut sebesar α terhadap arah mendatar, maka F dapat diproyeksikan terhadap sumbu-X dan sumbu-Y sehingga dihasilkan gaya F cos α yang arahnya ke kanan dan gaya F sin α yang arahnya ke atas. Pada kondisi ini ada tiga kemungkinan gerak benda yaitu benda diam, benda bergerak horizontal atau benda mengalami gerak vertikal ke atas. Namun kita hanya akan membahas dua kemungkinan saja, yaitu kemungkinan benda diam dan bergerak horizontal, karena dua kemungkinan inilah yang sering muncul dalam soal fisika khususnya dinamika. Benda Diam Pada benda yang diam di atas bidang datar kasar, selalu bekerja gaya gesek statis fs. Jika koefisien gesek statis adalah μs maka persamaan gerak benda menggunakan Hukum Newton adalah sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-Y FY = ma N + F sin α – w = ma karena benda tidak bergerak pada sumbu-Y maka a = 0, sehingga N + F sin α – w = 0 N = w – F sin α N = mg – F sin α Dengan demikian besar gaya normal akan sama dengan berat benda dikurang proyeksi gaya F pada sumbu-Y, sehingga persamaannya dapat kita tuliskan sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-X FX = ma F cos α – fs = ma F cos α – μsN = ma Karena N = mg – F sin α, maka besar gaya geseknya adalah f = fs = μsmg – F sin α sehingga F – μsmg – F sin α = ma Karena benda diam, maka a = 0 F – μsmg – F sin α = 0 F = μsmg – F sin α Dengan demikian, persamaan gerak benda yang ditarik dengan gaya F miring ke atas pada bidang datar kasar namun benda tetap diam adalah sebagai berikut. Benda Bergerak Horizontal atau Sejajar Bidang Gaya gesek yang bekerja pada benda yang bergerak pada bidang datar kasar adalah gaya gesek kinetis fk. Jika koefisien gesek kinetik antara permukaan benda dengan bidang adalah μk maka persamaan gerak benda menggunakan Hukum Newton adalah sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-Y Resultan gaya pada sumbu-Y untuk benda yang bergerak horisontal adalah sama dengan resultan gaya pada sumbu-Y untuk benda diam pada kondisi benda yang ditarik miring ke atas, sehingga persamaan gaya normalnya adalah sebagai berikut. N = mg – F sin α Resultan gaya pada sumbu-X FX = ma F cos α – fk = ma F cos α – μkN = ma Karena N = mg – F sin α, maka besar gaya geseknya adalah f = fk = μkmg – F sin α sehingga F – μkmg – F sin α = ma F – μkmg + μkF sin α = ma F – ma = μkmg – μkF sin α F – ma = μk mg – F sin α Dengan demikian, persamaan gerak benda yang ditarik dengan gaya F miring ke atas pada bidang datar kasar dan benda bergerak adalah sebagai berikut. F – ma = μk mg – F sin α Keterangan N = Gaya normal N w = Gaya berat N F = Gaya tarik N f = Gaya gesek N μs = Koefisien gesek statis μk = Koefisien gesek kinetis α = Sudut kemiringan gaya tarik terhadap bidang horizontal m = Massa benda kg a = Percepatan benda m/s2 g = Percepatan gravitasi bumi m/s2 3 Benda DiDorong dengan Gaya Miring ke Bawah Sebuah benda berada di atas bidang datar kasar didorong miring ke bawah ditunjukkan pada gambar di atas. Karena miring, vektor gaya F membentuk sudut sebesar α terhadap arah horizontal maka dengan menggunakan metode penguraian vektor kita dapatkan vektor F sin α hasil proyeksi F terhadap sumbu-Y dan vektor F cos α hasil proyeksi F terhadap sumbu-X. Jika kita analisis garis-garis gaya yang bekerja pada benda, maka terdapat tiga kemungkinan gerak benda. Tiga kemungkinan tersebut adalah benda diam, bergerak horizontal sejajar bidang atau benda mengalami gerak vertikal ke bawah. Namun kemungkinan benda bergerak vertikal ke bawah itu sangat kecil sekali atau sangat jarang terjadi sehingga kita hanya akan membahas dua kemungkinan saja yaitu benda diam dan bergerak mendatar. Benda Diam Pada benda yang diam di atas bidang datar kasar, selalu bekerja gaya gesek statis fs. Jika koefisien gesek statis adalah μs maka persamaan Hukum Newton pada keadaan ini adalah sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-Y FY = ma N – F sin α – w = ma karena benda tidak bergerak pada sumbu-Y maka a = 0, sehingga N – F sin α – w = 0 N = w + F sin α N = mg + F sin α Dengan demikian besar gaya normal akan sama dengan berat benda ditambah proyeksi gaya F pada sumbu-Y, sehingga persamaannya dapat kita tuliskan sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-X FX = ma F cos α – fs = ma F cos α – μsN = ma Karena N = mg + F sin α, maka besar gaya geseknya adalah f = fs = μsmg + F sin α sehingga F – μsmg + F sin α = ma Karena benda diam, maka a = 0 F – μsmg + F sin α = 0 F = μsmg + F sin α Dengan demikian, persamaan gerak benda yang didorong dengan gaya F miring ke bawah pada bidang datar kasar namun benda tetap diam adalah sebagai berikut. Benda Bergerak Horizontal atau Sejajar Bidang Gaya gesek yang bekerja pada benda yang bergerak pada bidang datar kasar adalah gaya gesek kinetis fk. Jika koefisien gesek kinetik antara permukaan benda dengan bidang adalah μk maka persamaan gerak benda menggunakan Hukum Newton adalah sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-Y Resultan gaya pada sumbu-Y untuk benda yang bergerak horisontal adalah sama dengan resultan gaya pada sumbu-Y untuk benda diam pada kondisi benda yang didorong miring ke bawah, sehingga persamaan gaya normalnya adalah sebagai berikut. N = mg + F sin α Resultan gaya pada sumbu-X FX = ma F cos α – fk = ma F cos α – μkN = ma Karena N = mg + F sin α, maka besar gaya geseknya adalah f = fk = μkmg + F sin α sehingga F – μkmg + F sin α = ma F – μkmg – μkF sin α = ma F – ma = μkmg + μkF sin α F – ma = μk mg + F sin α Dengan demikian, persamaan gerak benda yang didorong dengan gaya F miring ke bawah pada bidang datar kasar dan benda bergerak adalah sebagai berikut. F – ma = μk mg + F sin α Keterangan N = Gaya normal N w = Gaya berat N F = Gaya dorong N f = Gaya gesek N μs = Koefisien gesek statis μk = Koefisien gesek kinetis α = Sudut kemiringan gaya tarik terhadap bidang horizontal m = Massa benda kg a = Percepatan benda m/s2 g = Percepatan gravitasi bumi m/s2 Demikianlah artikel tentang penerapan atau aplikasi Hukum Newton pada gerak benda di bidang datar kasar beserta gambar dan penjelasannya. Untuk penerapan Hukum Newton pada bidang licin silahkan kalian simak artikel tentang Hukum Newton pada gerak benda di bidang datar licin. Semoga dapat bermanfaat untuk Anda. Terimakasih atas kunjungannya dan sampai jumpa di atikel berikutnya.
Tigabuah benda masing-masing ber-massa m 1 = 10 kg, m 2 = 20 kg, dan m 3 = 30 kg terletak di atas bidang datar dengan m K = 0,1. Ketiga benda dihu-bungkan dengan tali yang massanya diabaikan seperti pada gambar di bawah. Gaya tegangan tali masing-masing T 1 dan T 2 sedangkan percepatan gravitasi bumi 10 m/s 2. Benda m 3 ditarik dengan gayaPertanyaanSebuah balok massanya 10 kg diletakkan di atas lantai kasar. Balok tersebut ditarik dengan gaya mendatar F = 20 N. Jika g = 10 m/s 2 , μ s = 0,3, dan μ k = 0,2. Besar gaya gesekan antara balok dan lantai adalah ...Sebuah balok massanya 10 kg diletakkan di atas lantai kasar. Balok tersebut ditarik dengan gaya mendatar F = 20 N. Jika g = 10 m/s2, μs = 0,3, dan μk = 0,2. Besar gaya gesekan antara balok dan lantai adalah ... 60 N 30 N 50 N 20 N 10 N YSMahasiswa/Alumni Institut Teknologi BandungJawabanpilihan jawaban yang tepat adalah jawaban yang tepat adalah D. PembahasanDiketahui m = 10 kg F = 20 N g = 10 m / s 2 μ s = 0 , 3 μ k = 0 , 2 Dengan menggunakan persamaan gaya gesek dan Hukum I Newton, besar gaya gesekan antara balok dan lantai adalah sebagai berikut Gaya normal pada balok F y = 0 N − m g = 0 N = m g N = 10 × 10 N = 100 N Kondisi awal benda adalah diam, maka gaya gesek statis maksimum adalah f s , ma x = N μ s f s , ma x = 100 × 0 , 3 f s , ma x = 30 N Besar gaya yang diberikan F = 20 N kurang dari gaya gesek statis maksimum, dapat disimpulkan bahwa benda tetap diam. F = 0 F − f s = 0 f s = F f s = 20 N Besar gaya gesekan antara balok dan lantai adalah 20 N. Jadi, pilihan jawaban yang tepat adalah Dengan menggunakan persamaan gaya gesek dan Hukum I Newton, besar gaya gesekan antara balok dan lantai adalah sebagai berikut Gaya normal pada balok Kondisi awal benda adalah diam, maka gaya gesek statis maksimum adalah Besar gaya yang diberikan F = 20 N kurang dari gaya gesek statis maksimum, dapat disimpulkan bahwa benda tetap diam. Besar gaya gesekan antara balok dan lantai adalah 20 N. Jadi, pilihan jawaban yang tepat adalah D. Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher di sesi Live Teaching, GRATIS!4rb+Yuk, beri rating untuk berterima kasih pada penjawab soal!
benda dengan massa 10 kg berada di bidang mendatar kasar
