Sebuahbalok kayu berada pada bidang miring kasar ditarik dengan gaya 200 N. Jika massa balok 18 kg, dan percepatannya 3 m/s 2, E. 54 N. Soal No. 2. Perhatikan gambar! Benda m 1 = 4 kg terletak di meja licin dan dihubungkan dengan benda m 2 = 6 kg yang tergantung pada ujung meja. Benda m 1 mula-mula ditahan kemudian dilepaskan hingga Hubunganantara usaha dan energi yang tepat di bawah ini . Benda seberat 10 N berada pada bidang miring yang licin dengan sudut kemiringan 30°. Seuah benda dengan massa 50 kg ditarik sejauh sepanjang lantai horiziontal dengan gaya tetap 100 N dan membentuk sudut 37 0 terhadap arah mendatar. Sebuahbenda mula-mula diam di permukaan bidang datar licin. Ketika mendapat gaya mendatar 16 N benda bergerak dengan percepatan 2 m/s². Jika benda itu berada di bidang kasar, sehingga mengalami gaya gesek 2 N, maka dengan gaya yang sama percepatan benda adalah . 1,75 m/s²; 1,50 m/s²; 1,00 m/s²; 0,88 m/s² (OSN-TKab/Kota 2013) Seoranggadis dengan massa 60 kg sedang berada di dalam sebuah elevator pusat pertokoan. Sebuah benda dengan massa 10 kg (awalnya diam) bergeser dari P ke R karena gaya tetap F = 80N yang bekerja sepanjang geraknya. Bidang datar kasar dengan koefisien gesekan kinetis 0,1. Diketahui : mA = 10 kg. mB = 15 kg. mC = 20 kg. F = 135 N. Tidakada gesekan antara benda dengan bidang miring, bila bidangnya licin sempurna. Ketika sudah berada di titik tertinggi bidang miring, lepas roda dan biarkan meluncur hingga titik terendah dari pada bidang miring tersebut. 10. .Rumus 2 Keterangan : a = percepatan benda (ms-2) m = massa benda (kg) F = Gaya (N) 2. SoalUTBK TKA Saintek Kimia 2021. Gerak lurus sebuah benda diperlihatkan oleh grafik di atas. Kecepatan rata-rata benda tersebut antara t = 0 s dan t = 2 s adalah m/s. Sebuah balok bermassa 2,0 kg bergerak pada sebuah bidang datar licin dengan kecepatan 1,0 m/s. Selanjutnya, balok menuruni sebuah bidang miring kasar dengan kemiringan 30 12 . Sebuah kotak bermassa 20 kg didorong di atas lantai kasar dengan gaya sebesar 400 N. Kotak yang pada mulanya diam dapat bergerak dengan kecepatan 4,0 m/s. Tentukanlah koofisien gesekan antara kotak dan lantai ! 13. . Sebuah benda bermassa 10 kg berada di atas bidang miring. Sudut yang terbentuk antara permukaan bidang miring dan bidang Sebuahbenda dengan massa 10 kg berada pada bidang kasar dengan koefisien gesek statis 0,4 dan koefisien gesek kinetisz 0,2. terjawab Sebuah benda dengan massa 10 kg berada pada bidang kasar dengan koefisien gesek statis 0,4 dan koefisien gesek kinetisz 0,2. Benda ditarik dengan gaya mendatar sebesar 60 N. Besar percepatan 3 Benda dengan massa 10 kg berada di bidang mendatar kasar (µs = 0,4; µk = 0,3; g = 10 m/s2). Bila benda diberi gaya horizontal yang tetap sebesar 45 N, besarnya gaya gesekan yang bekerja pada benda tersebut adalah (A)20 N (B)22,5 N (C)30 N (D)40 N (E) 45 N 4. Ketika benda B bergerak, ternyata benda A tidak jatuh. Artikelini membahas tentang kumpulan contoh soal dan pembahasan tentang gerak benda di bidang miring beserta gambar ilustrasi dan diagram gayanya. Sebuah balok berada pada bidang miring kasar dengan sudut kemiringan sebesar 30 Balok B= 0.5 kg pada bidang miring segitiga ABC . Panjang AB 4.5 m, AC 3m. Sudut x di A. F ke arah atas. Sebuahbalok bermassa 20 kg berada di atas lantai mendatar kasar. μ s = 0,6 dan μ k = 0,3. Kemudian balok ditarik gaya sebesar F mendatar. g = 10 m/s 2. Tentukan gaya gesek yang dirasakan balok dan percepatan balok jika: a. gaya tarik F = 100 N dan b. gaya tarik F = 140 N. Penyelesaian. m = 20 kg. μ s = 0,6. μ k = 0,3. g = 10 m/s 2. Gaya PembahasanSoal Usaha dan Energi. Friday, December 21, 2018 Add Comment. Solusi Soal Usaha dan Energi. 1. Soal. Benda bermassa 2 kg dari keadaan diam dipercepat oleh gaya konstan sebesar 2 N. Berapa waktu yang diperlukan oleh gaya tersebut sehingga benda bergerak dengan kinetik 100 J. (UM UGM 2016) A. 2 s. B. 4 s. m: massa benda (kg) g : percepatan gravitasi (m/s 2) F : besar gaya yang bekerja pada benda (N) θ : besar sudut (o) 2. Bidang datar kasar. Benda yang berada pada bidang datar kasar memiliki gaya gesek. Benda tidak mendapatkan tambahan gaya di sumbu y, tetapi mendapatkan tambahan gaya gesek di sumbu x. SebuahBenda Berada Diatas Bidang Datar Kasar Dengan Koefisien Gesekan Statis 0,4 Dan Koefisien Gesekan Kinetik 0,3. Jika Massa Benda 10 Kg Ditarik Dengan Gaya 50N Mendatar, Jika Mula-Mula Diam, Setelah 5 Detik Gaya 50 Newton, Dihilangkan, Hitunglah Jarak Yang Ditempuh Benda Mulai Bergerak Hingga Berhenti? 7. Sebuah benda berada di atas bidang datar kasar dengan koefisien gesekan statis 0,4 dan koefisien gesekan kinetik 0,3 jika massa benda 10 kg, ditarik dengan gaya 50 newton mendatar, jika mula-mula diam, setelah 5 detik gaya 50 newton dihilangkan, hitunglah jarak yang ditempuh benda mulai bergerak hingga berhenti kembali. (jawab : 2 41 3 m) 8. qF7GzmX. Kelas 10 SMAHukum NewtonHukum Newton Tentang GerakSebuah benda dengan massa 10 kg berada di bidang mendatar kasar mus=0,4 ; muk=0,35, g=10 m/s^2 . jika benda diberi gaya dalam arah horizontal yang tetap sebesar 30 N , tentukanlah besarnya gaya gesekan yang bekerja pada benda Newton Tentang GerakHukum NewtonMekanikaFisikaRekomendasi video solusi lainnya0435Sebuah mobil massanya 1,5 ton bergerak dengan kelajuan 72...0134Suatu benda bermassa 5 kg berada di papan yang licin semp...0228Sebuah benda massanya 20kg terletak pada bidang miring de...0130Gaya sebesar 40 ~N dengan arah ke kanan bekerja ke obje...Teks videoJadi di sini ada soalnya dia ada sebuah benda dengan massa 10 kg berada pada bidang yang mendatar kasar kemudian di sini pada bidang miring yang kasar ini diketahui bahwa ada tulisan gesek statis dan kinetis itu besarnya masing-masing 0,4 dan 0,35 kemudian di sini ada percepatan gravitasi 10 meter per detik kuadrat kemudian di sini Jika diberi gaya dalam arah horizontal yang besarnya 30 Newton kita akan menentukan Bagaimana gaya gesek yang bekerja pada benda tersebut jadi kita akan menentukan gaya gesek kinetis dan gaya gesek statis yaitu berapa jadi agar mendapatkan hasilnya kita akan gunakan rumus gaya gesek di mana FK itu sama dengan untuk gaya gesek ini itu adalah muka dikali dengan gaya normal. Kemudian untuk yang gaya gesek statis itu ialah Mio S dikali dengan gaya normalnya jadi agar kita bisa hitung kitaKita dulu, Bagaimana ada gaya normalnya seperti itu Jadi untuk mencari gaya normalnya kita tinjau benda dia sebelum bergerak jadi di sini bentar nya itu diam jadi di sini Bendanya itu diam seperti itu jadi ketika benda ini diam tetap ada gaya gesek yang bekerja pada benda nama geseknya itu ialah gaya gesek statis yang bekerja ketika benda dalam keadaan rehat atau dalam keadaan diam. Jadi disini kita bisa lihat bahwa dari pusat massanya benda ini ada gaya berat yang arahnya ke bawah yaitu MG kemudian karena Bendanya ini dia menempel pada permukaan maka disini terhadap permukaan nya ada gaya normal yang arahnya itu selalu tegak lurus terhadap bidang nya seperti ini jadi di sini karena Bendanya itu dalam keadaan diam maka berlaku hukum 1 Newton di mana Sigma F itu sama dengan nol di mana semifinal lah gaya-gaya yang bekerja pada benda jadi yang di atas itu adalah energi di sinikemudian di sini dikurangi MG = 0 jadi enak Ini arahnya ke atas maka dia positif kemudian MG ini kebawa arahnya ke bawah maka dia negatif kemudian enak itu sama dengan mm dimana m adalah massa benda dan G adalah percepatan gravitasi kita masukkan ke kedua persamaan ini jadi dari rumus gaya normal ini kita akan dapat besar gaya gesek kinetisnya yaitu FK = muka dikali dengan n jadi sini muka dikalikan dengan MG kita masukkan saja di sini mukanya itu 0,35 kemudian massa Bendanya yaitu 10 kg kemudian percepatan gravitasi yaitu 10 m per S kuadrat kemudian setelah itu kita kali kita kan dapatkan gaya gesek kinetik nya itu ialah 35 Newton kemudian gaya gesek statisnya di sini kita lihat bahwa rumus itu minum es di kayu dengan entitaskatanya di sini Miu X dikali dengan MG kita masukkan denah isi 0,4 kemudian dikali 10 dikali dengan 10 kita kan dapatkan besar yaitu 40 menjadi gaya gesek statis yaitu 40 Newton di sini kita bisa dapatkan hubungan di sini ada gayanya F = 30 Newton yang akan diberikan pada benda ini kita lihat bahwa antara gaya yang akan diberikan dengan gaya gesek statisnya itu lebih besar gaya gesek statisnya jarak di sini fb-nya itu kurang dari sehingga yang terjadi itu ialah karena gadget yang lebih besar daripada gaya akan diberikan maka benda yang itu tetap diam jadi di sini Bendanya tidak bergerak seperti itu karena gaya gesek statik nya lebih besar daripada gaya akan diberikan Sekian dari saya sampai jumpa di soal berikutnyaSukses nggak pernah instan. Latihan topik lain, yuk!12 SMAPeluang WajibKekongruenan dan KesebangunanStatistika InferensiaDimensi TigaStatistika WajibLimit Fungsi TrigonometriTurunan Fungsi Trigonometri11 SMABarisanLimit FungsiTurunanIntegralPersamaan Lingkaran dan Irisan Dua LingkaranIntegral TentuIntegral ParsialInduksi MatematikaProgram LinearMatriksTransformasiFungsi TrigonometriPersamaan TrigonometriIrisan KerucutPolinomial10 SMAFungsiTrigonometriSkalar dan vektor serta operasi aljabar vektorLogika MatematikaPersamaan Dan Pertidaksamaan Linear Satu Variabel WajibPertidaksamaan Rasional Dan Irasional Satu VariabelSistem Persamaan Linear Tiga VariabelSistem Pertidaksamaan Dua VariabelSistem Persamaan Linier Dua VariabelSistem Pertidaksamaan Linier Dua VariabelGrafik, Persamaan, Dan Pertidaksamaan Eksponen Dan Logaritma9 SMPTransformasi GeometriKesebangunan dan KongruensiBangun Ruang Sisi LengkungBilangan Berpangkat Dan Bentuk AkarPersamaan KuadratFungsi Kuadrat8 SMPTeorema PhytagorasLingkaranGaris Singgung LingkaranBangun Ruang Sisi DatarPeluangPola Bilangan Dan Barisan BilanganKoordinat CartesiusRelasi Dan FungsiPersamaan Garis LurusSistem Persamaan Linear Dua Variabel Spldv7 SMPPerbandinganAritmetika Sosial Aplikasi AljabarSudut dan Garis SejajarSegi EmpatSegitigaStatistikaBilangan Bulat Dan PecahanHimpunanOperasi Dan Faktorisasi Bentuk AljabarPersamaan Dan Pertidaksamaan Linear Satu Variabel6 SDBangun RuangStatistika 6Sistem KoordinatBilangan BulatLingkaran5 SDBangun RuangPengumpulan dan Penyajian DataOperasi Bilangan PecahanKecepatan Dan DebitSkalaPerpangkatan Dan Akar4 SDAproksimasi / PembulatanBangun DatarStatistikaPengukuran SudutBilangan RomawiPecahanKPK Dan FPB12 SMATeori Relativitas KhususKonsep dan Fenomena KuantumTeknologi DigitalInti AtomSumber-Sumber EnergiRangkaian Arus SearahListrik Statis ElektrostatikaMedan MagnetInduksi ElektromagnetikRangkaian Arus Bolak BalikRadiasi Elektromagnetik11 SMAHukum TermodinamikaCiri-Ciri Gelombang MekanikGelombang Berjalan dan Gelombang StasionerGelombang BunyiGelombang CahayaAlat-Alat OptikGejala Pemanasan GlobalAlternatif SolusiKeseimbangan Dan Dinamika RotasiElastisitas Dan Hukum HookeFluida StatikFluida DinamikSuhu, Kalor Dan Perpindahan KalorTeori Kinetik Gas10 SMAHukum NewtonHukum Newton Tentang GravitasiUsaha Kerja Dan EnergiMomentum dan ImpulsGetaran HarmonisHakikat Fisika Dan Prosedur IlmiahPengukuranVektorGerak LurusGerak ParabolaGerak Melingkar9 SMPKelistrikan, Kemagnetan dan Pemanfaatannya dalam Produk TeknologiProduk TeknologiSifat BahanKelistrikan Dan Teknologi Listrik Di Lingkungan8 SMPTekananCahayaGetaran dan GelombangGerak Dan GayaPesawat Sederhana7 SMPTata SuryaObjek Ilmu Pengetahuan Alam Dan PengamatannyaZat Dan KarakteristiknyaSuhu Dan KalorEnergiFisika Geografi12 SMAStruktur, Tata Nama, Sifat, Isomer, Identifikasi, dan Kegunaan SenyawaBenzena dan TurunannyaStruktur, Tata Nama, Sifat, Penggunaan, dan Penggolongan MakromolekulSifat Koligatif LarutanReaksi Redoks Dan Sel ElektrokimiaKimia Unsur11 SMAAsam dan BasaKesetimbangan Ion dan pH Larutan GaramLarutan PenyanggaTitrasiKesetimbangan Larutan KspSistem KoloidKimia TerapanSenyawa HidrokarbonMinyak BumiTermokimiaLaju ReaksiKesetimbangan Kimia Dan Pergeseran Kesetimbangan10 SMALarutan Elektrolit dan Larutan Non-ElektrolitReaksi Reduksi dan Oksidasi serta Tata Nama SenyawaHukum-Hukum Dasar Kimia dan StoikiometriMetode Ilmiah, Hakikat Ilmu Kimia, Keselamatan dan Keamanan Kimia di Laboratorium, serta Peran Kimia dalam KehidupanStruktur Atom Dan Tabel PeriodikIkatan Kimia, Bentuk Molekul, Dan Interaksi Antarmolekul Pernahkah kalian menggelindingkan bola di lapangan rumput? Jika pernah, coba kalian amati gerak bola tersebut. Bola mula-mula bergerak mendatar dan setelah menempuh jarak tertentu, bola tersebut pasti berhenti. Kenapa bola bisa berhenti? Tentunya karena pengaruh gaya gesek yang arahnya berlawanan dengan arah gerak bola. Peristiwa menggelindingnya bola di lapangan rumput tersebut merupakan salah satu contoh penerapan Hukum Newton pada gerak benda di bidang datar kasar. Pada kesempatan kali ini, penulis akan membahas aplikasi Hukum Newton pada gerak benda di bidang datar kasar dalam tiga kondisi atau keadaan yang berbeda. Tiga kondisi tersebut antara lain benda yang didorong atau ditarik dengan gaya mendatar, benda yang ditarik dengan gaya miring ke atas dan benda yang didorong dengan gaya miring ke bawah. Untuk menyelesaikan permasalah yang berhubungan dengan gerak benda pada bidang datar menggunakan Hukum Newton, ada beberapa catatan yang perlu kalian perhatikan, yaitu •Pertama, gambarlah diagram secara terpisah yang menggambarkan semua gaya yang bekerja pada benda gambar diagram bebas. •Kedua, gaya yang searah dengan perpindahan benda dianggap positif, sedangkan gaya yang berlawanan arah dengan perpindahan benda dianggap negatif. 1 Benda Didorong atau Ditarik dengan Gaya Mendatar Sebuah benda terletak pada bidang datar kasar didorong atau ditarik dengan gaya sebesar F diperlihatkan pada gambar di atas. Ketika kita mendorong atau menarik suatu benda secara horizontal ke kanan misalnya, memiliki konsep gerak yang sama dimana gaya F yang dialami benda adalah sama-sama ke kanan sehingga persamaa gerak yang dihasilkan akan sama. Karena bidang kasar, maka ada dua kemungkinan yang dialami benda, yaitu benda diam dan benda bergerak horisontal sejajar bidang. Pada gambar di atas, arah gaya tarik atau gaya dorong adalah ke kanan sehingga apabila benda bergerak maka arahnya juga ke kanan. Dengan demikian arah perpindahan benda juga ke kanan. Oleh karena itu gaya yang arahnya ke kanan bernilai positif dan yang ke kiri bernilai negatif. Benda Diam Apabila benda setelah diberi gaya F mendatar pada bidang kasar, keadaan benda tetap diam maka gaya gesek yang bekerja pada benda adalah gaya gesek statis fs. Jika koefisien gesek statis adalah μs maka persamaan gerak benda menggunakan Hukum Newton adalah sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-Y FY = ma N – w = ma karena benda tidak bergerak pada sumbu-Y maka a = 0, sehingga N – w = 0 N = w Dengan demikian besar gaya normal akan sama dengan berat benda, sehingga persamaannya dapat kita tuliskan sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-X FX = ma F – fs = ma F – μsN = ma Karena N = mg, maka besar gaya geseknya adalah f = fs = μsmg sehingga F – μsmg = ma Karena benda diam, maka a = 0 F – μsmg = 0 F = μsmg Dengan demikian, persamaan gerak benda yang ditarik atau didorong dengan gaya F mendatar pada bidang datar kasar namun benda tetap diam adalah sebagai berikut. Benda Bergerak Horizontal atau Sejajar Bidang Apabila setelah diberi gaya tarik atau gaya dorong F benda bergerak, maka benda mengalami percepatan a ≠ 0 dan gaya gesek yang bekerja pada benda adalah gaya gesek kinetis fk. Jika koefisien gesek kinetik antara permukaan benda dengan bidang adalah μk maka persamaan gerak benda menggunakan Hukum Newton adalah sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-Y FY = ma N – w = ma karena benda tidak bergerak pada sumbu-Y maka a = 0, sehingga N – w = 0 N = w Dengan demikian besar gaya normal akan sama dengan gaya berat benda benda diam atau bergerak tidak mempengaruhi gaya normal, sehingga persamaannya dapat kita tuliskan sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-X FX = ma F – fk = ma F – μkN = ma Karena N = mg maka besar gaya geseknya adalah f = fk = μkmg sehingga F – μkmg = ma F = ma + μkmg F = m a + μkg Dengan demikian, persamaan gerak benda yang ditarik atau didorong dengan gaya F mendatar pada bidang datar kasar dan benda bergerak adalah sebagai berikut. Keterangan N = Gaya normal N w = Gaya berat N F = Gaya tarik atau dorong N f = Gaya gesek N μs = Koefisien gesek statis μk = Koefisien gesek kinetis m = Massa benda kg a = Percepatan benda m/s2 g = Percepatan gravitasi bumi m/s2 2 Benda Ditarik dengan Gaya Miring ke Atas Suatu benda yang terletak pada bidang datar kasar ditarik dengan gaya miring ke atas ditampilan pada gambar di atas. Karena vektor F membentuk sudut sebesar α terhadap arah mendatar, maka F dapat diproyeksikan terhadap sumbu-X dan sumbu-Y sehingga dihasilkan gaya F cos α yang arahnya ke kanan dan gaya F sin α yang arahnya ke atas. Pada kondisi ini ada tiga kemungkinan gerak benda yaitu benda diam, benda bergerak horizontal atau benda mengalami gerak vertikal ke atas. Namun kita hanya akan membahas dua kemungkinan saja, yaitu kemungkinan benda diam dan bergerak horizontal, karena dua kemungkinan inilah yang sering muncul dalam soal fisika khususnya dinamika. Benda Diam Pada benda yang diam di atas bidang datar kasar, selalu bekerja gaya gesek statis fs. Jika koefisien gesek statis adalah μs maka persamaan gerak benda menggunakan Hukum Newton adalah sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-Y FY = ma N + F sin α – w = ma karena benda tidak bergerak pada sumbu-Y maka a = 0, sehingga N + F sin α – w = 0 N = w – F sin α N = mg – F sin α Dengan demikian besar gaya normal akan sama dengan berat benda dikurang proyeksi gaya F pada sumbu-Y, sehingga persamaannya dapat kita tuliskan sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-X FX = ma F cos α – fs = ma F cos α – μsN = ma Karena N = mg – F sin α, maka besar gaya geseknya adalah f = fs = μsmg – F sin α sehingga F – μsmg – F sin α = ma Karena benda diam, maka a = 0 F – μsmg – F sin α = 0 F = μsmg – F sin α Dengan demikian, persamaan gerak benda yang ditarik dengan gaya F miring ke atas pada bidang datar kasar namun benda tetap diam adalah sebagai berikut. Benda Bergerak Horizontal atau Sejajar Bidang Gaya gesek yang bekerja pada benda yang bergerak pada bidang datar kasar adalah gaya gesek kinetis fk. Jika koefisien gesek kinetik antara permukaan benda dengan bidang adalah μk maka persamaan gerak benda menggunakan Hukum Newton adalah sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-Y Resultan gaya pada sumbu-Y untuk benda yang bergerak horisontal adalah sama dengan resultan gaya pada sumbu-Y untuk benda diam pada kondisi benda yang ditarik miring ke atas, sehingga persamaan gaya normalnya adalah sebagai berikut. N = mg – F sin α Resultan gaya pada sumbu-X FX = ma F cos α – fk = ma F cos α – μkN = ma Karena N = mg – F sin α, maka besar gaya geseknya adalah f = fk = μkmg – F sin α sehingga F – μkmg – F sin α = ma F – μkmg + μkF sin α = ma F – ma = μkmg – μkF sin α F – ma = μk mg – F sin α Dengan demikian, persamaan gerak benda yang ditarik dengan gaya F miring ke atas pada bidang datar kasar dan benda bergerak adalah sebagai berikut. F – ma = μk mg – F sin α Keterangan N = Gaya normal N w = Gaya berat N F = Gaya tarik N f = Gaya gesek N μs = Koefisien gesek statis μk = Koefisien gesek kinetis α = Sudut kemiringan gaya tarik terhadap bidang horizontal m = Massa benda kg a = Percepatan benda m/s2 g = Percepatan gravitasi bumi m/s2 3 Benda DiDorong dengan Gaya Miring ke Bawah Sebuah benda berada di atas bidang datar kasar didorong miring ke bawah ditunjukkan pada gambar di atas. Karena miring, vektor gaya F membentuk sudut sebesar α terhadap arah horizontal maka dengan menggunakan metode penguraian vektor kita dapatkan vektor F sin α hasil proyeksi F terhadap sumbu-Y dan vektor F cos α hasil proyeksi F terhadap sumbu-X. Jika kita analisis garis-garis gaya yang bekerja pada benda, maka terdapat tiga kemungkinan gerak benda. Tiga kemungkinan tersebut adalah benda diam, bergerak horizontal sejajar bidang atau benda mengalami gerak vertikal ke bawah. Namun kemungkinan benda bergerak vertikal ke bawah itu sangat kecil sekali atau sangat jarang terjadi sehingga kita hanya akan membahas dua kemungkinan saja yaitu benda diam dan bergerak mendatar. Benda Diam Pada benda yang diam di atas bidang datar kasar, selalu bekerja gaya gesek statis fs. Jika koefisien gesek statis adalah μs maka persamaan Hukum Newton pada keadaan ini adalah sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-Y FY = ma N – F sin α – w = ma karena benda tidak bergerak pada sumbu-Y maka a = 0, sehingga N – F sin α – w = 0 N = w + F sin α N = mg + F sin α Dengan demikian besar gaya normal akan sama dengan berat benda ditambah proyeksi gaya F pada sumbu-Y, sehingga persamaannya dapat kita tuliskan sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-X FX = ma F cos α – fs = ma F cos α – μsN = ma Karena N = mg + F sin α, maka besar gaya geseknya adalah f = fs = μsmg + F sin α sehingga F – μsmg + F sin α = ma Karena benda diam, maka a = 0 F – μsmg + F sin α = 0 F = μsmg + F sin α Dengan demikian, persamaan gerak benda yang didorong dengan gaya F miring ke bawah pada bidang datar kasar namun benda tetap diam adalah sebagai berikut. Benda Bergerak Horizontal atau Sejajar Bidang Gaya gesek yang bekerja pada benda yang bergerak pada bidang datar kasar adalah gaya gesek kinetis fk. Jika koefisien gesek kinetik antara permukaan benda dengan bidang adalah μk maka persamaan gerak benda menggunakan Hukum Newton adalah sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-Y Resultan gaya pada sumbu-Y untuk benda yang bergerak horisontal adalah sama dengan resultan gaya pada sumbu-Y untuk benda diam pada kondisi benda yang didorong miring ke bawah, sehingga persamaan gaya normalnya adalah sebagai berikut. N = mg + F sin α Resultan gaya pada sumbu-X FX = ma F cos α – fk = ma F cos α – μkN = ma Karena N = mg + F sin α, maka besar gaya geseknya adalah f = fk = μkmg + F sin α sehingga F – μkmg + F sin α = ma F – μkmg – μkF sin α = ma F – ma = μkmg + μkF sin α F – ma = μk mg + F sin α Dengan demikian, persamaan gerak benda yang didorong dengan gaya F miring ke bawah pada bidang datar kasar dan benda bergerak adalah sebagai berikut. F – ma = μk mg + F sin α Keterangan N = Gaya normal N w = Gaya berat N F = Gaya dorong N f = Gaya gesek N μs = Koefisien gesek statis μk = Koefisien gesek kinetis α = Sudut kemiringan gaya tarik terhadap bidang horizontal m = Massa benda kg a = Percepatan benda m/s2 g = Percepatan gravitasi bumi m/s2 Demikianlah artikel tentang penerapan atau aplikasi Hukum Newton pada gerak benda di bidang datar kasar beserta gambar dan penjelasannya. Untuk penerapan Hukum Newton pada bidang licin silahkan kalian simak artikel tentang Hukum Newton pada gerak benda di bidang datar licin. Semoga dapat bermanfaat untuk Anda. Terimakasih atas kunjungannya dan sampai jumpa di atikel berikutnya. Hubungan antara gaya dan gerak benda dapat dijelaskan dengan menggunakan Hukum Newton 1, 2, dan 3. Untuk gerak benda pada bidang datar kasar, gaya yang paling berpengaruh adalah gaya gesek. Gaya gesek ini merupakan gaya yang bekerja berlawanan dengan arah gerak benda dan berfungsi untuk menghambat pergerakan suatu benda. Nah, pada kesempatan kali ini penulis akan menyajikan beberapa contoh soal dan pembahasannya tentang gerak benda pada bidang datar kasar. Namun sebelum itu kita pelajari kembali konsep tentang Hukum Newton dan gaya gesek berikut ini. Konsep Hukum Newton Hukum I Newton Hukum II Newton Hukum III Newton F = 0 F = ma Faksi = −Freaksi Keadaan benda ∎ diam v = 0 m/s ∎ bergerak lurus beraturan atau GLB v = konstan Keadaan benda ∎ benda bergerak lurus berubah beraturan atau GLBB v ≠ konstan Sifat gaya aksi reaksi ∎ sama besar ∎ berlawanan arah ∎ terjadi pada 2 objek berbeda Konsep Gaya Gesek Gaya Gesek Statis Gaya Gesek Kinetis fs = μs N fk = μk N Bekerja pada benda ∎ diam v = 0 m/s ∎ tepat akan bergerak fs maksimum Bekerja pada benda ∎ bergerak baik GLB maupun GLBB Hubungan Gaya Gesek dan Gerak Benda Besar Gaya Luar Keadaan Benda Jika F fs maksimum Bergerak, berlaku Hukum II Newton dan bekerja gaya gesek kinetik fk Baiklah, jika kalian sudah memahami konsep Hukum Newton dan gaya gesek, kini saatnya kita bahas beberapa contoh soal tentang gerak benda di bidang datar kasar. Silahkan kalian simak baik-baik penjelasan berikut ini. Selamat belajar dan semoga bisa paham. 1. Sebuah balok bermassa 20 kg berada di atas lantai mendatar. Kemudian balok ditarik dengan gaya sebesar F mendatar. Apabila koefisien gesek statis sebesar 0,6, koefisien gesek kinetis sebesar 0,3 dan g = 10 m/s2, maka tentukan gaya gesek yang dirasakan balok dan percepatan balok jika ∎ F = 100 N ∎ F = 140 N Jawab Diketahui m = 20 kg μs = 0,6 μk = 0,3 g = 10 m/s2 Ditanyakan Gaya gesek f­­ dan percepatan a Langkah pertama, kita gambarkan terlebih dahulu diagram gaya-gaya yang bekerja pada benda secara lengkap seperti yang terlihat pada gambar berikut. Berdasarkan diagram gaya yang bekerja pada balok di atas, besarnya gaya normal dapat ditentukan dengan menggunakan Hukum II Newton sebagai berikut. FY = ma N – w = ma Karena tidak terjadi gerak dalam arah vertikal, maka a = 0 sehingga N – w = 0 N – mg = 0 N = mg N = 2010 N = 200 N Langkah selanjutnya adalah menentukan pengaruh gaya F dengan cara menghitung dahulu besar gaya gesek statis maksimumnya fs maks fs max = μsN fs max = 0,6200 fs max = 120 N ∎ F = 100 N F fs max berati balok bergerak bekerja gaya gesek kinetis fk dan berlaku Hukum II Newton sebagai berikut. FX = ma F – fk = ma F – μkN = ma 140 – 0,3200 = 20a 140 – 60 = 20a 80 = 20a a = 4 m/s2 Jadi, dengan gaya tarik sebesar 140 N, besar percepatan gerak benda adalah 4 m/s2. 2. Anis menarik sebuah balok yang bermassa 10 kg dengan gaya sebesar 100 N dengan arah membentuk sudut 37° terhadao lantai. Koefisien gesek statis dan kinetis benda terhadap lantai adalah 0,5 dan 0,4. Jika percepatan gravitasi di tempat itu adalah 10 m/s2. Maka tentukan bergerak atau tidak benda tersebut. jika bergerak tentukan percepatannya. Jawab Diketahui m = 10 kg F = 100 N θ = 37° μs = 0,5 μk = 0,4 g = 10 m/s2 Ditanyakan diam atau bergerak, jika bergerak berapa a. Seperti biasa, langkah pertama adalah menggambarkan diagram gaya yang bekerja pada benda tersebut, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Langkah kedua adalah menentukan besar gaya normal N dengan menggunakan Hukum I Newton sebagai berikut. FY = 0 N + F sin θ – w = 0 N = w – F sin θ N = mg – F sin θ N = 1010 – 100sin 37° N = 100 – 1000,6 N = 100 – 60 N = 40 N Langkah selanjutnya adalah menghitung dahulu besar gaya gesek statis maksimumnya fs maks sebagai berikut. fs maks = μsN fs maks = 0,540 fs maks = 20 N Karena F = 100 N > fs maks maka balok yang ditarik Anis sudah bergerak sehingga bekerja gaya gesek kinetik fk. Dengan menggunakan Hukum II Newton, maka percepatan gerak balok adalah sebagai berikut. FX = ma F cos θ – fk = ma F cos θ – μkN = ma 100cos 37° – 0,440 = 10a 1000,8 – 16 = 10a 80 – 16 = 10a 64 = 10a a = 6,4 m/s2 Jadi, balok tersebut bergerak dengan percepatan sebesar 6,4 m/s2. 3. Koefisien gesek statis antara sebuah lemari kayu dengan lantai kasar suatu bak mobil pick up sebesar 0,75. Berapakah percepatan maksimum yang masih boleh dimiliki mobil agar lemari tetap tak bergerak terhadap bak truk tersebut? Jawab Diketahui μs = 0,75 g = 10 m/s2 Ditanyakan Percepatan maksimum amaks Pertama, kita gambarkan ilustrasi kejadian pada soal tersebut. Kemudian lukiskan garis-garis gaya yang bekerja pada objek seperti yang diperlihatkan pada gambar di bawah ini. Perhatikan diagram gaya yang bekerja pada lemari di atas. Dengan menggunakan Hukum II Newton, kita peroleh persamaan gerak lemari sebagai berikut. FX = ma f = mamaks μsN = mamaks μsmg = mamaks μsmg = mamaks amaks = μsg amaks = 0,7510 amaks = 7,5 m/s2 jadi kecepatan maksimum mobil pick up tersebut agar lemari tetap dalam keadaan diam adalah sebesar 7,5 m/s2. 4. Balok A = 15 kg dan balok B = 20 kg ditumpuk. Koefisien gesek kinetik antara balok A dengan balok B dan balok B dengan lantai sama yaitu μk = 0,3. Jika balok B ditarik gaya F sehingga bergerak pelan maka tentukan perbandingan gaya gesek yang bekerja antara balok A dan B dengan gaya gesek yang bekerja antara balok B dan lantai. Jawab Diketahui mA = 15 kg mB = 20 kg μk = 0,3 g = 10 m/s2 F = undefine Ditanyakan fA fB Gambar diagram gaya secara terpisah antara balok A dan balok B seperti yang diperlihatkan pada gambar di bawah ini. Perhatikan gambar diagram gaya yang bekerja pada kedua balok di atas. Gaya gesek yang bekerja antara balok A dengan balok B adalah fA sedangkan gaya gesek yang bekerja antara balok B dengan lantai adalah fB. Besar masing-masing gaya gesek tersebut adalah sebagai berikut. fA = μkNA fA = μkwA fA = μkmAg fA = 0,31510 fB = 45 N fB = μkNAB fB = μkwA + wB fB = μkmAg + mBg fB = 0,3[15 × 10 + 20 × 10] fB = 0,3150 + 200 fB = 0,3350 fB = 105 N Dengan demikian, perbandingan gaya gesek antara balok A dan balok B dengan gaya gesek antara balok B dengan lantai adalah sebagai berikut. fA fB = 45 N 105 N fA fB = 3 7 5. Tiga buah balok dengan massa masing-masing m1 = 2 kg, m2 = 3 kg dan m3 = 5 kg terletak pada lantai datar. Sebuah gaya F horizontal sebesar 100 N dikenakan pada balok 1. Apabila koefisien gesek kinetik ketiga balok dengan lantai adalah sama, sebesar 0,2 maka tentukanlah ∎ Percepatan ketiga balok ∎ Gaya kontak antara balok 1 dan balok 2 ∎ Gaya kontak antara balok 2 dan balok 3 Jawab Diketahui m1 = 2kg m2 = 3 kg m3 = 5 kg F = 100 N μk = 0,2 g = 10 m/s2 Ditanyakan Percepatan dan gaya kontak. Diagram garis-garis gaya yang bekerja pada masing-masing balok secara terpisah ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Keterangan F12 = gaya aksi yang diberikan balok 1 kepada balok 2 F21 = gaya reaksi yang diberikan balok 2 kepada balok 1 F23 = gaya aksi yang diberikan balok 2 kepada balok 3 F32 = gaya reaksi yang diberikan balok 3 kepada balok 2 Berdasarkan keterangan tersebut, dapat kita simpulkan bahwa ∎ F12 dan F21 merupakan gaya kontak antara balok 1 dan balok 2 sehingga F12 = F21 ∎ F23 dan F32 merupakan gaya kontak antara balok 2 dan balok3 sehingga F23 = F32 Kemudian, untuk menentukan besar percepatan ketiga balok dan juga gaya kontak, kita tinjau persamaan gerak masing-masing balok menggunakan Hukum I dan II Newton sebagai berikut. ∎ Tinjau Balok 1 FY = 0 N1 – w1 = 0 N1 = w1 N1 = m1g FX = ma F – f1 – F21 = m1a F – μkN1 – F21 = m1a F – μkm1g – F21 = m1a ............... Pers. 4 ∎ Tinjau Balok 2 FY = 0 N2 – w2 = 0 N2 = w2 N2 = m2g FX = ma F12 – f2 – F32 = m2a F12 – μkN2 – F32 = m2a F12 – μkm2g – F32 = m2a ............... Pers. 5 ∎ Tinjau Balok 3 FY = 0 N3 – w3 = 0 N3 = w3 N3 = m3g FX = ma F23 – f3 = m3a F23 – μkN3 = m3a F23 – μkm3g = m3a F23 = m3a + μkm3g ............... Pers. 6 Karena F23 = F32, maka kita dapat mensubtitusikan persamaan 6 ke dalam persamaan 5 sebagai berikut. F12 – μkm2g – F32 = m1a F12 – μkm2g – m3a + μkm3g = m2a F12 = m2a + m3a + μkm2g + μkm3g ............... Pers. 7 Karena F12 = F21, maka kita dapat mensubtitusikan persamaan 7 ke dalam persamaan 4 sebagai berikut. F – μkm1g – F21 = m1a F – μkm1g – m2a + m3a + μkm2g + μkm3g = m1a F – μkm1g – m2a – m3a – μkm2g – μkm3g = m1a F – μkm1g – μkm2g – μkm3g = m1a + m2a + m3a F – μkgm1 + m2 + m3 = m1 + m2 + m3a a = [F – μkgm1 + m2 + m3]/m1 + m2 + m3 a = [F/m1 + m2 + m3] – μkg ............... Pers. 8 Kemudian kita masukkan nilai-nilai yang diketahui dalam soal ke dalam persamaan 8 sehingga kita peroleh besar percepatan, yaitu sebagai berikut. a = [100/2 +3 + 5] – 0,210 a = 100/10 – 2 a = 10 – 2 a = 8 m/s2 Jadi besar percepatan ketiga balok adalah 8 m/s2. Lalu untuk menentukan besar gaya kontak antara balok 1 dan balok 2, kita dapat mensubtitusikan nilai percepatan yang kita peroleh ke dalam persamaan 4 sebagai berikut. F – μkm1g – F21 = m1a 100 – 0,2210 – F21 = 28 100 – 4 – F21 = 16 96 – F21 = 16 F21 = 96 – 16 F21 = 80 N Jadi besar gaya kontak antara balok 1 dan balok 2 adalah 80 N. Dan terakhir, untuk menentukan besar gaya kontak antara balok 2 dan balok 3, kita subtitusikan nilai percepatan 8 m/s2 ke dalam persamaan 6 sebagai berikut. F23 = m3a + μkm3g F23 = 58 + 0,2510 F23 = 40 + 10 F23 = 50 N Dengan demikian, besar gaya kontak antara balok 2 dan balok 3 adalah 50 N. Contoh soal lain yang perlu kalian pelajari BerandaBenda dengan massa 10 kg berada di bidang mendatar...PertanyaanBenda dengan massa 10 kg berada di bidang mendatar kasar μ s = 0,4; μ k = 0,3; g = 10 m/s². Bila benda diberi gaya horizontal yang tetap sebesar 45 N, besarnya gaya gesekan yang bekerja pada benda tersebut adalah ....Benda dengan massa 10 kg berada di bidang mendatar kasar μs = 0,4; μk = 0,3; g = 10 m/s². Bila benda diberi gaya horizontal yang tetap sebesar 45 N, besarnya gaya gesekan yang bekerja pada benda tersebut adalah ....AAA. AcfreelanceMaster TeacherPembahasanKarena benda tersebut bergerak, maka yang dipakai adalah gaya gesekan kinetik, sehingga Karena benda tersebut bergerak, maka yang dipakai adalah gaya gesekan kinetik, sehingga Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher di sesi Live Teaching, GRATIS!3rb+Yuk, beri rating untuk berterima kasih pada penjawab soal!NNNawaal NabiilahMakasih ❤️©2023 Ruangguru. All Rights Reserved PT. Ruang Raya Indonesia

benda dengan massa 10 kg berada di bidang mendatar kasar