Balok es seberat 45 kg meluncur menuruni bidang miring tanpa

Berikut ini adalah pertanyaan dari xgagax240795 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Balok es seberat 45 kg meluncur menuruni bidang miring tanpa gesekan dengan panjang 1,5 m dantinggi 0,91 m. Seorang pekerja mendorong es ke atas sejajar dengan bidang miring, sehingga balok

meluncur ke bawah dengan kecepatan konstan. (a) Tentukan besarnya gaya pekerja. Berapa kerja yang

dilakukan pada balok oleh (b) gaya pekerja, (c) gaya gravitasi pada balok, (d) gaya normal pada balok

dari permukaan bidang miring, dan (e) gaya total pada balok?​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Untuk menyelesaikan masalah ini, kita akan menggunakan prinsip dasar fisika yang terkait dengan energi kinetik dan energi potensial gravitasi.

(a) Besarnya gaya pekerja dapat ditentukan dengan memanfaatkan prinsip dasar dinamika yaitu ∑F = ma. Dalam hal ini, a = g sin θ karena balok meluncur ke bawah bidang miring. Dengan mengganti nilai a dan m, maka ∑F = ma menjadi ∑F = mg sin θ.

∑F = mg sin θ

∑F = 45 kg x 9,8 m/s² x sin 37°

∑F = 264,4 N

Jadi, besarnya gaya pekerja adalah 264,4 N.

(b) Kerja yang dilakukan oleh gaya pekerja pada balok adalah W = Fd cos θ, di mana d adalah jarak yang ditempuh oleh balok dan θ adalah sudut antara arah gaya dan arah perpindahan balok.

Karena balok meluncur dengan kecepatan konstan, maka perpindahan balok sama dengan panjang bidang miring, yaitu 1,5 m. Selain itu, gaya pekerja sejajar dengan bidang miring, sehingga θ = 0° dan cos θ = 1. Dengan mengganti nilai F, d, dan cos θ, maka W = Fd cos θ menjadi:

W = 264,4 N x 1,5 m x 1

W = 396,6 J

Jadi, kerja yang dilakukan oleh gaya pekerja pada balok adalah 396,6 J.

(c) Gaya gravitasi pada balok diberikan oleh G = mg, di mana m adalah massa balok dan g adalah percepatan gravitasi bumi.

G = 45 kg x 9,8 m/s²

G = 441 N

Jadi, gaya gravitasi pada balok adalah 441 N.

(d) Gaya normal pada balok diberikan oleh N = mg cos θ, di mana θ adalah sudut kemiringan bidang miring.

N = 45 kg x 9,8 m/s² x cos 37°

N = 353,3 N

Jadi, gaya normal pada balok adalah 353,3 N.

(e) Gaya total pada balok adalah ∑F = ma. Dalam hal ini, a = g sin θ karena balok meluncur ke bawah bidang miring. Dengan mengganti nilai a, m, dan menghitung ΣF maka didapat:

∑F = ma

∑F = 45 kg x 9,8 m/s² x sin 37°

∑F = 264,4 N

Jadi, gaya total pada balok adalah 264,4 N.

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh Nazer dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Fri, 11 Aug 23