DINAMIKA PARTIKEL

▶ Bidang Miring

Sebuah balok bermassa 2,0 kg terletak di atas bidang miring yang kasar yang mempunyai sudut kemiringan 37° seperti gambar di bawah ini.  

Koefisien gesekan kinetik antara balok dan permukaan bidang miring 0,2. Balok bergerak ke atas dengan percepatan 4 m/s2 Setelah balok bergeser sejauh 5 meter, maka hitunglah:

a. Usaha yang dilakukan oleh gaya F!

b. Usaha yang dilakukan oleh gaya berat!

c. Usaha yang dilakukan oleh gaya normal!

d. Usaha yang dilakukan oleh gaya gesek!

e. Usaha yang dilakukan oleh seluruh gaya!

—————————————————————

m = 2 kg

θ = 37° ➡ sin θ = ⅗ ➡ cos θ = ⅘

g = 10 m/s²

a = 4 m/s²

S = 5 m

μₖ = 0,2

a. W₁ (W oleh F) = __ ?

hitung gaya normal

∑ Fy = 0

N - w cos θ = 0

N = w cos θ

N = 2 × 10 × ⅘

N = 16 N

hitung besar F

∑ Fx = m a

F - fₖ - w sin θ = m a

F = m a + μₖ N + w sin θ

F = 2 × 4 + 0,2 × 16 + 2 × 10 × ⅗

F = 23,2 N

W₁ = F S

W₁ = 23,2 × 5

W₁ = 116 J ✔

b.W₂ (usaha oleh gaya berat) = __ ?

W₂ = 0 (karena arah gaya tegak lurus dengan perpindahan. Jika tegak lurus, cos θ = 0, maka W = 0)

c. W₃ (usaha oleh gaya normal) = __ ?

W₃ = 0 (karena arah gaya tegak lurus dengan perpindahan. Jika tegak lurus, cos θ = 0, maka W = 0)

d. W₄ = __ ?

W₄ = - fₖ S

W₄ = - µₖ N S

W₄ = - 0,2 × 16 × 5

W₄ = -16 J ✔

e. e. Wₜₒₜ = __ ?

Wₜₒₜ = W₁ + W₄

Wₜₒₜ = 116 - 16

Wₜₒₜ = 100 J ✔