Penjelasan:

Besar gaya F adalah 260 N

Pembahasan

BIDANG MIRING

Benda yang terletak pada bidang miring dengan kemiringan sudut θ terhadap garis horizontal, gaya berat w selalu menuju pusat bumi, sehingga penguraian gaya berat menghasilkan dua gaya lain. Yaitu wx hasil penguraian gaya berat pada sumbu x dan wy hasil penguraian gaya berat pada sumbu y.

wx = w sin θ

wy = w cos θ

Dengan

w = m × g

g = percepatan gravitasi (m/s²)

Ada dua jenis gesekan

1. Gesekan statis

Gesekan yang terjadi pada benda yang diam atau benda yang mulai bergerak.

fs = μs × N

μs adalah koefisien gesekan statis.

2. Gesekan kinetik

Gesekan yang terjadi pada benda yang bergerak.

μs koefisien gesekan statis selalu lebih besar dari pada koefisien gesekan kinetik μk.

Pada lantai kasar, benda yang bergerak akan mengalami gaya gesekan kinetik.

fk = μk × N

Dengan

N = gaya normal (N)

μk = koefisien gesekan kinetik

fk = gaya gesekan kinetik (N)

Hukum Newton I

"Jika resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol, maka benda diam akan tetap diam sementara pada benda yang bergerak akan terus bergerak dengan kecepatan tetap"

ΣF = 0

Dengan ∑F = resultan gaya (N)

Hukum Newton II

"Percepatan yang dialami benda sebanding dengan resultan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda"

ΣF = m × a

Dimana

m = massa (kg)

a = percepatan (m/s²)

Diketahui:

m = 20 kg

a = 3 m/s²

μk = \frac{1}{3}31

g = 10 m/s²

θ = 53°

sin 53° = 0,8

Ditanya:

F ?

Penjelasan:

w = m × g = 20 × 10 = 200 N

sin 53° = 0,8

\frac{depan}{miring} \:=\: \frac{y}{r} \:=\: \frac{8}{10}miringdepan=ry=108

y = 8

r = 10

x² + y² = r²

x² = r² - y² = 10² - 8² = 100 - 64 = 36

x = 6

cos 53° = \frac{x}{r} \:=\: \frac{6}{10}rx=106 = 0,6

wy = w cos 53° = 200 × 0,6 = 120 N

wx = w sin 53° = 200 × 0,8 = 160 N

Perhatikan lampiran. Gambarkan semua gaya.

Pertama gambarkan w, w sin θ dan w cos θ.

Lalu gaya normal N dan gaya F serta fk.

fk selalu berlawanan dengan arah gerak benda.

Di sumbu y, resultan gaya haruslah nol. Karena benda tidak bergerak naik atau turun.

Σ Fy = 0

N - wy = 0

N = w cos 53°

N = 120 N

Cari gaya gesek

fk = μk × N

fk = \frac{1}{3}31 × 120

fk = 40 N

Di sumbu x, benda bergerak

Σ Fx = m a

F - wx - fk = m a

F - 160 - 40 = 20 × 3

F - 200 = 60

F = 60 + 200

F = 260 N

Jadi besar gaya F adalah 260 N