Peti itu kemudian didorong dengan gaya F = 100 N yang arahnya seperti pada
gambar. Jika. Tentukan gaya gesek yang bekerja pada benda. 5,0 dan 1,0.
Problem & Solve
NEWTON LAW Problem 1
Sebuah peti bermassa 50 kg, mula-mula diam di atas lantai horizontal yang kasar ( didorong dengan gaya F = 100 N yang arahnya seperti pada gambar. Jika sin 0 ,6 bekerja pada benda.
0 ,1 dan
k
s
dan cos
0,8
). Peti itu kemudian 0 ,5 Tentukan gaya gesek yang
F
Solve
Langkah-Langkah Menyelesaikan Problem ini. 1. Gambarkan gaya-gaya yang bekerja pada benda @ Gaya berat (w = mg) arahnya tegak lurus pusat bumi @ Gaya Normal bidang (N) arahnya tegak lurus bidang 2. Uraikan gaya F @ Uraikan gaya F terhadap sumbu horizontal & vertikal 3. Hitung gaya gesekan statis maksimum 4. Bandingkan gaya gesekan statis maksimum terhadap uraian gaya F horizontal @ Jika gaya F horizontal lebih kecil dari gaya gesekan statis maksimum, benda masih diam dan gaya gesek yang bekerja adalah sebesar F horizontal @ Jika gaya F horizontla sama besar dengan gaya gesekan statis maksimum, benda tepat akan bergerak tetapi gaya gesek yang bekerja masih sebesar F horizontal @ Jika gaya F horizontal lebih besar dari gaya gesekan statis maksimum, benda bergerak sehingga gaya gesek yang bekerja adalah gaya gesek kinetik
Langkah 1
N
Langkah 2
N
F cos
Langkah 3
Langkah 4
N
F cos
fs fs F
F
F sin
F
F sin
fs
W = mg
F cos
.N
maks
s
maks
s ( mg
F sin
fs
maks
0 ,5 ( 50 . 10
fs
maks
550 N
)
100 . 0 ,6 )
100 . 0 ,8
F cos
80 N
fs
F cos
maks
( benda
diam)
maks
W = mg
Maka gaya gesekan yang bekerja pada benda adalah sebesar 80 N
W = mg
Problem 2 Balok A bermassa 2 kg menempel pada permukaan depan gerobak B bermassa 3 kg seperti gambar. Jika gerobak didorong dengan gaya F = 60 N, tentukan koefisien gesekan minimum antara balok dan permukaan gerobak agar balok A tidak bergeser ke bawah. F mA m B
Solve
Tinjau masing-masing benda secara terpisah
Gambarkan gaya-gaya mB dengan mA.
f
f
F
mB
N’
F
N
mA
mB
N’
y N
mA
x
w w
Fx
F
N adalah gaya dorong mB terhadap mA, N’ adalah Gaya tahan mA terhadap mB. N = N’ F adalah gaya gesek yang bekerja pada A agar tidak jatuh akibat gaya beratnya w Substitusi persamaan (2) ke persamaan (1) dan harus diingat N’=N (pasangan aksi- reaksi)
mBa
F N
N
'
F
N
'
N '
F
mB
m
Aa
Fy
Aa
N
a
mBa
m m
f
0 ( diam ) w
N
......( 2 )
m m
A
m B a .......( 1 )
N m
N
A
g
Ag
F
N
mB m
A
N 1
mB m
A
F
F
N
A
1
m
A
g 1 F
mB m
A
mB m
g
F 1
A
m
A
g
m
A
m
A
F
A
Created by : Ir.Esron Butar-Butar
mB A
mB m
Substitusi persamaan (4) ke persamaan (3) m
.....( 3 )
N
g m
mB
A
F
10 2 60
3
5
Bimbingan Belajar
6
INTEN GROUP
....( 4 )
Problem 3
Solve Gambarkan gaya-gaya yang bekerja pada benda
Dua buah balok m1= 4 kg dan m2 = 8 kg dihubungkan dengan sistem katrol seperti gambar. Koefisien gesekan antara balok m dan permukaan adalah 0,25. Jika tiap katrol dianggap licin, tentukan percepatan ke bawah yang dialami balok m2.
a1
N m1
Tinjau masing-masing benda secara terpisah Benda m1
T T
f
T
Fx
T
m 1 a1
T
m1
T
m1g
kasar
kasar
f
T
a2
m2
m 1 a1
m 1 a1 0
Fy
m2
m 1 a1 N
N
N ....( 1 )
m 1 g .......( 2 )
Benda m2
m2g
Fy
m 2 a2
m2g
2T
m 2 a 2 .....( 3 )
Benda m1 akan bergerak 2 kali lebih cepat dari m2 karena m2 ditahan oleh 2 tali T, sehingga a1 = 2 a2. Substitusi (2) ke (1), kemudian ke (3).
m2g
2T
m2g
2 m1 ( 2 a2 )
m 2 a2 ( m1g )
g m2
a2
m 2 a2
Solve
2 . 0 ,25 . 4 4 .4
a2
Sebuah rantai homogen dengan panjang tali 14 cm terletak sebagian pada meja horizontal dan sebagian lagi sepanjang 4 cm terjuntai pada tepi meja. Tentukan koefisien gesekan minimum antara rantai dan permukaan meja agar rantai tidak meluncur jatuh dari meja.
m1 m2
10 8
a2
Problem 4
2
4 m1
2 ,5 m/s
8 2
N L1=10 cm
f
N
L2=4 cm 4 cm w1 = m1g w2 = m2g Agar rantai diam, maka gaya gesek yang menahan rantai harus sama besarnya dengan gaya berat rantai yang terjuntai di tepi meja. Massa rantai sebanding dengan panjang rantai f
w N
2
m2g
( m1g )
Problem 5
Solve
m2g
m2
L2
4
m1
L1
10
Benda A Benda B NC
A 4 kg
B 3 kg
C 2 kg
0 ,4
Benda C
NB
F = 25 N
TAB
A
TAB
B
NC TBC
TBC
C
F = 25 N
fA
F T AB T AB T AB (a
m
fA
m
m m
Substitusi (1) ke (1) dan (2)
T BC
mB (a
T AB
T BC
mB
wA
wC
A
g )
A
Ag
a m
(a
A
a
g )
T AB
.....( 1 )
F
mBa
T BC
T AB
T BC T AB
F
fB
T AB T BC
mBa
mBg
mBa
mCa
F
T BC
F
T Bc
g ).....( 2 ) T BC
mB(a
fC
A
T AB 1
F
A
mB m
A
T BC
T AB T BC
m
1 1
mB m
A
m
A
4
A
mB
4
4 3
mCa
mCg
g ).....( 2 )
T AB m
fC
wB
a
A
m T AB
fB
Tinjau masing-masing benda secara terpisah
Koefisien gesekan permukaan-permukaan yang bersentuhan adalah 0,25. tentukan perbandingan besarnya tegangan tali antara A dan B dengan besarnya tegangan tali antara B dan C
7
mC (a
mCa g ).....( 3 )
