Panjang lintasan bidang miringdengankemiringan 30° yang dilewati balok bermassa1 kg yang meluncurtanpa kecepatan awaldan berlanjut kebidang datar kasar sepanjang 12,5 m dengan koefisien gesek kinetis 0,4 dan percepatan gravitasi 10 m/s² adalah 10 m. Nilai ini diperoleh dengan Hukum Newtondan konsepgerak lurus berubah beraturan (GLBB).

Penjelasan dengan langkah-langkah:

Diketahui:

m = 1 kg

v₀ = 0 m/s (tanpa kecepatan awal)

α = 30°

μ = 0,4

g = 10 m/s²

s bidang datar 12,5 m

Ditanya: s bidang miring

Jawab:

Pada bidang miring licin, balok mengalami percepatan. Gayayang bekerja pada balok hanyalahgayayangsejajardenganbidang miring, yaitu wsin α (perkalian antara gaya berat balok dengan perbandingan trigonometri sudut pada balok). Mari hitung gaya berat balok.

w = mg = 1·10 = 10 N

Lalu, hitung percepatanyang dialami balok padabidang miring (a₁).

ΣF = ma₁

wsin α = ma₁

10·sin 30° = 1·a₁

10·½ = a₁

a₁ = 5 m/s²

Pada bidang datar kasar, balok mengalami perlambatan. Gayayang bekerja pada balok hanyalahgayayangsejajardenganbidang datar, yaitu gaya gesek kinetikatauf. Gaya gesek kinetik pada balok melibatkan gaya normal balok. Secara tegak lurus bidang datar, gaya-gayayang bekerja hanyalahgaya berat (w) dan gaya normal (N). Karena balok tidakmengalamigerakansecaravertikal, resultan gaya vertikalnya adalah nol, maka:

ΣF = 0

N-w = 0

N = w

N = 10 N

Mari hitung besarnya gaya gesek kinetis.

f = μN = 0,4·10 = 4 N

Kemudian, hitung perlambatan yang dialami balok (a₂).

ΣF = ma₂

-f = ma₂

-4 = 1·a₂

a₂ = -4 m/s²

Karena panjang lintasanbalok padabidang datar adalah 12,5 m, maka balok berhenti setelah menempuh lintasan tersebut (kecepatan akhirnyabernilainol, atau v₂ = 0 m/s). Mari hitung nilai kecepatan awal (v₁) saat balok meneruskan geraknya dari bidang datar.

2·a₂·s bidang datar = v₂²-v₁²

2·(-4)·12,5 = 0²-v₁²

-100 = 0-v₁²

-100 = -v₁²

v₁² = 100

v₁ = √100

v₁ = 10 m/s

Kecepatan awalbalok padabidang datarmenjadikecepatan akhirbalok padabidang miring, sehingga berlaku:

2·a₁·s bidang miring = v₁²-v₀²

2·5·s bidang miring = 10²-0²

10·s bidang miring = 100-0

s bidang miring = 100/10

s bidang miring = 10 m

Jadi, panjang lintasannyapadabidang miringadalah10 m.

Pelajari lebih lanjut:

Materi tentang Menghitung Gaya Gesek Balok pada Bidang Miring yomemimo.com/tugas/6176601

#BelajarBersamaBrainly

#SPJ1