Jawaban:

(a) Sistem gerak pada kasus di atas dapat digambarkan sebagai berikut:

javascript

Copy code

               /|

              / |

             /  | y

            /   |

           /    |

          /     |

    m    /      |

        /θ     /

       /       /

      /       /x

     /       /

    /       /

   /       /

  /_______/

(b) Besar percepatan balok dapat dihitung menggunakan persamaan:

makefile

Copy code

s = vit + 1/2 at^2

Sementara itu, kecepatan awal v adalah nol. Jadi persamaan tersebut dapat disederhanakan menjadi:

bash

Copy code

a = 2s/t^2

 = 2(2.00 m)/(1.50 s)^2

 = 1.78 m/s^2

Jadi besar percepatan balok adalah 1.78 m/s^2.

(c) Untuk menghitung koefisien gesekan kinetik antara balok dan bidang miring, kita perlu terlebih dahulu menentukan gaya gravitasi yang bekerja pada balok, yaitu:

bash

Copy code

Fg = mg

  = 3.00 kg × 9.80 m/s^2

  = 29.4 N

Kita kemudian dapat menghitung gaya normal yang bekerja pada balok, yaitu:

arduino

Copy code

Fn = Fg cosθ

  = 29.4 N × cos 30°

  = 25.5 N

Kita dapat menggunakan persamaan Newton II untuk menghitung gaya gesekan yang bekerja pada balok:

perl

Copy code

Fg sinθ - Fgk = ma

Di mana Fg sinθ adalah gaya komponen gravitasi yang sejajar dengan bidang miring, Fgk adalah gaya gesekan kinetik, dan ma adalah gaya total yang menghasilkan percepatan sebesar a. Kita dapat menyelesaikan persamaan ini untuk Fgk:

scss

Copy code

Fgk = Fg sinθ - ma

   = Fg sinθ - m(2s/t^2)

   = (29.4 N)(sin 30°) - (3.00 kg)(2 × 2.00 m)/(1.50 s)^2

   = 6.25 N

Kita kemudian dapat menghitung koefisien gesekan kinetik menggunakan persamaan:

mathematica

Copy code

Fgk = μkFn

6.25 N = μk(25.5 N)

μk = 0.245

Jadi koefisien gesekan kinetik antara balok dan bidang miring adalah 0.245.

(d) Gaya gesekan yang bekerja pada balok adalah 6.25 N.