2. Sebuah benda bermassa 20 kg diletakkan diatas sebuah bidang miring

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

2. Sebuah benda bermassa 20 kg diletakkan diatas sebuah bidang miring dengan kemiringan 370 Jika koefisien gesek kinetik lantai 0,8 dan percepatan gravitasi 10 m/s2 . Hitung percepatan benda saat bergerak ke bawah diatas bidang miring. Serta hitung percepatan benda jika lantai licin (gaya gesek diabaikan)

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Diketahui :
$m=20\,kg\\
\theta=37^o\\
\mu_k=0,8\\
g=10\,m/s^2$

Ditanya :

a) $a=?\,m/s^2$

b) $a=?\,m/s,\,\,\,\mu_k=0$

Jawab :

Menghitung gaya berat benda :

$W=m\times g=20\,kg\times 10\,m/s^2=200\,N$

Menguraikan gaya berat ke sumbu x (karena gerak hanya terjadi di sumbu x)

$\sin{\theta}=\frac{W_x}{W}\\\\
W_x=W\,\sin{\theta}\\\\
W_x=W\,\sin{37^o}\\\\
W_x=200\,N\times\frac{3}{5}=120\,N$

Menghitung gaya gesek :

$f_k=\mu_k\times N$

gaya normal benda sama dengan gaya berat di sumbu y

$\cos{\theta}=\frac{W_y}{W}\\\\
W_y=W\,\cos{\theta}\\\\
W_y=W\,\cos{37^o}\\\\
W_y=200\,N\times\frac{4}{5}=160\,N$

Jadi, N = 160 N

maka,

$f_k=\mu_k\times N\\\\
f_k=0,8\times 160\,N=128\,N$

Karena gaya berat $W_x=120\,N$ dan gaya gesek $f_k=128\,N$ . Maka benda tidak akan bergerak karena gaya gesek lebih besar dari pada gaya berat. Sehingga percepatannya = 0