Jawaban:

D kardus Q dan kardus S​

Penjelasan:

Pertama-tama, kita dapat menghitung massa total gerobak (m) dari persamaan gaya Newton:

F = ma

200 N = m × 2 m/s²

m = 100 kg

Kita juga dapat menghitung gaya gesek (Fg) yang bekerja pada gerobak saat digunakan untuk mengangkut benda dengan persamaan:

Fg = μmg

Di mana μ adalah koefisien gesek antara gerobak dan tanah, dan m adalah massa total gerobak. Kita dapat asumsikan μ = 0,2 untuk gerobak dorong.

Saat gerobak digunakan untuk mengangkut 50 kg kardus, gaya gesek yang bekerja adalah:

Fg = 0,2 × 100 kg × 9,8 m/s² = 196 N

Sehingga gaya dorong total yang dibutuhkan untuk mencapai percepatan 2 m/s² adalah:

Ftotal = 200 N + 196 N = 396 N

Kita dapat menghitung gaya dorong (Fk) yang dibutuhkan untuk mengangkut dua kardus dari empat kardus yang tersedia menggunakan persamaan:

Fk = μmg

Di mana m adalah massa total gerobak dan g adalah percepatan gravitasi bumi.

Jika pasangan kardus yang dipilih memiliki massa masing-masing x dan y, maka massa total yang diangkut adalah:

m = x + y + 100 kg

Sehingga gaya dorong total yang dibutuhkan untuk mengangkut pasangan kardus tersebut adalah:

Ftotal = μ(m)g = μ(x + y + 100 kg)g

Untuk menjaga percepatan tetap 2 m/s², kita harus mengatur Ftotal untuk tetap 396 N. Sehingga kita dapat menyelesaikan persamaan:

μ(x + y + 100 kg)g = 396 N

0,2(x + y + 100 kg)9,8 m/s² = 396 N

x + y + 100 kg = 204,08

Dari empat kemungkinan pasangan kardus, hanya pasangan Q dan S yang memiliki massa total sebesar 150 kg (50 kg + 100 kg), sehingga pasangan kardus yang dapat diangkut adalah kardus Q dan kardus S. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah D.