Jawaban:

Rumus - Rumus Minimal

Hukum Newton I

Σ F = 0

→ benda diam atau

→ benda bergerak dengan kecepatan konstan / tetap atau

→ percepatan gerak benda nol atau

→ benda bergerak lurus beraturan (GLB)

Hukum Newton II

Σ F = ma

→ benda bergerak dengan percepatan tetap

→ benda bergerak lurus berubah beraturan (GLBB)

→ kecepatan gerak benda berubah

Gaya Gesek

Gaya Gesek Statis → fs = μs N

Gaya Gesek Kinetis → fk = μk N

dengan N = gaya normal, μs = koefisien gesek statis, μk = koefisien gesek kinetis

Gaya Berat

W = mg

Contoh Soal dan Pembahasan

Soal No. 1

Perhatikan gambar berikut!

Benda bermassa m = 10 kg berada di atas lantai kasar ditarik oleh gaya F = 12 N ke arah kanan. Jika koefisien gesekan statis antara benda dan lantai adalah 0,2 dengan koefisien gesekan kinetis 0,1 tentukan besarnya :

a) Gaya normal

b) Gaya gesek antara benda dan lantai

c) Percepatan gerak benda

Pembahasan

Gaya-gaya pada benda diperlihatkan gambar berikut:

a) Gaya normal

Σ Fy = 0

N − W = 0

N − mg = 0

N − (10)(10) = 0

N = 100 N

b) Gaya gesek antara benda dan lantai

Cek terlebih dahulu gaya gesek statis maksimum yang bisa terjadi antara benda dan lantai:

fsmaks = μs N

fsmaks = (0,2)(100) = 20 N

Ternyata gaya gesek statis maksimum masih lebih besar dari gaya yang menarik benda (F) sehingga benda masih berada dalam keadaan diam. Sesuai dengan hukum Newton untuk benda diam :

Σ Fx = 0

F − fges = 0

12 − fges = 0

fges = 12 N

c) Percepatan gerak benda

Benda dalam keadaan diam, percepatan benda NOL

Soal No. 2

Perhatikan gambar berikut, benda mula-mula dalam kondisi rehat!

Benda bermassa m = 10 kg berada di atas lantai kasar ditarik oleh gaya F = 25 N ke arah kanan. Jika koefisien gesekan statis antara benda dan lantai adalah 0,2 dengan koefisien gesekan kinetis 0,1 tentukan besarnya :

a) Gaya normal

b) Gaya gesek antara benda dan lantai

c) Percepatan gerak benda

d) Jarak yang ditempuh benda setelah 2 sekon

Pembahasan

Gaya-gaya pada benda diperlihatkan gambar berikut:

a) Gaya normal

Σ Fy = 0

N − W = 0

N − mg = 0

N − (10)(10) = 0

N = 100 N

b) Gaya gesek antara benda dan lantai

Cek terlebih dahulu gaya gesek statis maksimum yang bisa terjadi antara benda dan lantai:

fsmaks = μs N

fsmaks = (0,2)(100) = 20 N

Ternyata gaya yang gesek statis maksimum (20 N) lebih kecil dari gaya yang menarik benda (25 N), Sehingga benda bergerak. Untuk benda yang bergerak gaya geseknya adalah gaya gesek dengan koefisien gesek kinetis :

fges = fk = μk N

fges = (0,1)(100) = 10 N

c) Percepatan gerak benda

Hukum Newton II :

Σ Fx = ma

F − fges = ma

25 − 10 = 10a

a = 15/10 = 1,5 m/s2

d) Jarak yang ditempuh benda setelah 2 sekon

S = Vo t + 1/2 at2

S = 0 + 1/2(1,5)(22)

S = 3 meter

Soal No. 3

Perhatikan gambar berikut, benda 5 kg mula-mula dalam kondisi tidak bergerak!

Jika sudut yang terbentuk antara gaya F = 25 N dengan garis mendatar adalah 37o, koefisien gesek kinetis permukaan lantai adalah 0,1 dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 tentukan nilai:

a) Gaya normal

b) Gaya gesek

c) Percepatan gerak benda

(sin 37o = 0,6 dan cos 37o = 0,8)

Pembahasan

Gaya-gaya pada benda diperlihatkan gambar berikut:

a) Gaya normal

Σ Fy = 0

N + F sin θ − W = 0

N = W − F sin θ = (5)(10) − (25)(0,6) = 35 N

b) Gaya gesek

Jika dalam soal hanya diketahui koefisien gesek kinetis, maka dipastikan benda bisa bergerak, sehingga fges = fk :

fges = μk N

fges = (0,1)(35) = 3,5 N

c) Percepatan gerak benda

Σ Fx = ma

F cos θ − fges = ma

(25)(0,8) − 3,5 = 5a

5a = 16,5

a = 3,3 m/s2

Soal No. 4

Perhatikan gambar berikut, balok 100 kg diluncurkan dari sebuah bukit!

Anggap lereng bukit rata dan memiliki koefisien gesek 0,125. Percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 dan sin 53o = 0,8, cos 53o = 0,6. Tentukan nilai dari :

a) Gaya normal pada balok

b) Gaya gesek antara lereng dan balok

c) Percepatan gerak balok

Penjelasan:

Maaf cuma ngasih contoh

Dan maaf di kasih jawaban terbaik