SebuahPeti kayu bermassa 50 Kg, didorong oleh seorang dengan gaya 900 N ke atas sebuah truk menggunakan papan yang disandarkan membentuk bidang mirin g. Ketinggian bak truk tempat papan bersandar adalah 2 m dan panjang papan yang digunakan adalah 2,5 m.
Pada kesempatan kali ini, penulis akan menyajikan beberapa contoh soal dan pembahasan tentang gerak benda pada bidang datar licin berdasarkan prinsip Hukum Newton. Masih ingatkah kalian dengan konsep hukum Newton dari yang pertama hingga yang ketiga? Jika lupa, berikut ringkasan materinya yang penulis sajikan dalam bentuk tabel. Konsep Hukum Newton Hukum I Newton Hukum II Newton Hukum III Newton F = 0 F = ma Faksi = βFreaksi Keadaan benda β diam v = 0 m/s β bergerak lurus beraturan atau GLB v = konstan Keadaan benda β benda bergerak lurus berubah beraturan atau GLBB vβ konstan Sifat gaya aksi reaksi β sama besar β berlawanan arah β terjadi pada 2 objek berbeda Nah, jika kalian sudah memahami konsep Hukum 1, 2, dan 3 Newton, kini saatnya kita bahas beberapa contoh soal tentang gerak benda di bidang datar licin beserta jawabannya berikut ini. Selamat belajar dan semoga bisa paham. 1. Sebuah benda bermassa 2 kg bergerak dengan kecepatan awal 5 m/s di atas bidang datar licin, kemudian benda tersebut diberi gaya tetap searah dengan gerak benda. Setelah menempuh jarak 4 m, kecepatan benda menjadi 7 m/s. Tentukan besar gaya tersebut. Jawab Diketahui v0 = 5 m/s vt = 7 m/s m = 2 kg s = 4 m Ditanyakan Gaya F Untuk lebih jelas dalam memahami soal di atas, kita gambarkan terlebih dahulu ilustrasi gerak benda sebagai berikut. Karena kecepatan berubah atau tidak konstan v β konstan, maka benda bergerak lurus berubah beraturan. Sehingga kita gunakan rumus kecepatan pada GLBB untuk menentukan besar percepatan. vt2 = v02 + 2as 2as = vt2 β v02 a = vt2 β v02/2s a = 72 β 52/24 a = 49 β 25/8 a = 24/8 a = 3 m/s2 Setelah besar percepatan kita dapatkan, langkah selanjutnya adalah menentukan besar gaya dengan menggunakan Hukum II Newton sebagai berikut. F = ma F = 23 F = 6 N Dengan demikian, gaya yang bekerja pada benda adalah 6 N. 2. Dua balok m1 dan m2 yang bersentuhan mula-mula diam di atas lantai licin. Jika m1 = 70 kg, m2 = 30 kg dan pada balok pertama dikerjakan gaya sebesar 200 N, maka tentukanlah percepatan masing-masing balok dan gaya kontak antarbalok tersebut. Jawab Diketahui m1 = 70 kg m2 = 30 kg F = 200 N Ditanyakan Percepatan dan gaya kontak. Pertama, kita gambarkan terlebih dahulu diagram gaya yang bekerja pada kedua benda tersebut. Dan perlu kalian ketahui bahwa keadaan benda 1 dan 2 saling bersentuhan sehingga akan timbul gaya kontak atau gaya aksi reaksi berdasarkan Hukum III Newton. Supaya lebih jelas, perhatikan gambar berikut ini. F12 adalah gaya aksi yang diberikan balok 1 kepada balok 2 bekerja pada balok 2. Sedangkan F21 adalah gaya reaksi yang diberikan balok 2 kepada balok 1 bekerja pada balok 1. Kedua gaya ini memiliki besar yang sama. Untuk menentukan besar percepatan kedua balok dan juga gaya kontak kita tinjau persamaan gerak masing-masing balok menggunakan Hukum II Newton sebagai berikut. β Tinjau Balok 1 Karena lantai licin maka tidak ada gaya gesek yang bekerja, sehingga resultan gaya pada sumbu-Y tidak perlu diuraikan. FX = ma F β F21 = m1a ............... Pers. 1 β Tinjau Balok 2 FX = ma F12 = m2a ............... Pers. 2 Karena F12 = F21, maka kita dapat mensubtitusikan persamaan 2 ke dalam persamaan 1 sebagai berikut. F β m2a = m1a F = m1a + m2a F = m1 + m2a a = F/m1 + m2 ............... Pers. 3 Dengan memasukkan nilai yang diketahui dalam soal ke dalam persamaan 3, maka kita peroleh besar percepatan kedua balok sebagai berikut. a = 200/70 + 30 a = 200/100 a = 2 m/s2 Jadi, besar percepatan kedua balok adalah 2 m/s2. Untuk menentukan gaya kontak antara balok 1 dan 2, kita subtitusikan nilai percepatan yang kita peroleh ke dalam persamaan 2 sebagai berikut. F12 = m2a F12 = 302 F12 = 60 N Dengan demikian, besar gaya kontak antarbalok adalah 60 N. 3. Balok A bermassa 4 kg diletakkan di atas balok B yang bermassa 6 kg. Kemudian balok B ditarik dengan gaya F di atas lantai mendatar licin sehingga gabungan balok itu mengalami percepatan 1,8 m/s2. Jika tiba-tiba balok A terjatuh, maka berapakah percepatan yang dialami oleh balok B saja? Jawab Diketahui mA = 4 kg mB = 6 kg a1 = 1,8 m/s2 Ditanyakan Percepatan a Pada kasus ini ada dua kondisi gerak benda, yaitu kondisi pertama di mana balok A dan balok B bergerak secara bersama-sama dan kondisi kedua di mana balok B bergerak sendirian karna balok A terjatuh. Oleh karena itu, kita bahas satu-satu kondisi tersebut. Kondisi pertama Karena kedua balok bergerak secara bersama-sama, maka besar gaya dipengaruhi oleh gabungan massa kedua benda. Kita gunakan Hukum II Newton yaitu sebagai berikut. F = ma F = ma + mBa1 F = 4 + 61,8 F = 18 N Kondisi kedua Besarnya gaya F pada kondisi pertama juga masih berlaku untuk kondisi kedua, namun karena tidak balok A terjatuh, maka gaya F hanya bekerja pada balok B saja. F = mBa2 18 = 6a2 a2 = 18/6 a2 = 3 m/s2 Jadi, percepatan yang dialami balok B adalah sebesar 3 m/s2. 4. Sebuah balok es yang memiliki massa 25 kg didorong Zeni dengan sudut 30Β°. Jika balok es bergerak dengan percepatan konstan sebesar 1/4β3 m/s2, maka tentukan besar gaya dorongan Zeni tersebut. Jawab Diketahui m = 25 kg a = 1/4β3 m/s2 ΞΈ = 30Β° Ditanyakan gaya dorong F Langkah pertama adalah menggambarkan diagram gaya yang bekerja pada objek. Seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut ini. Tentu kalian tahu kalau balok es permukaannya licin, sehingga kita dapat mengabaikan gaya gesek. Oleh karena tidak ada gaya gesek, maka kita tidak perlu menentukan resultan gaya pada sumbu-Y vertikal. Berdasarkan Hukum II Newton, maka resultan gaya pada sumbu-X horizontal adalah sebagai berikut. FX = ma F cos ΞΈ = ma F cos 30Β° = 25 1/4β3 F1/2β3 = 25/4β3 F = 25/4β3/1/2β3 F = 25/2 F = 12,5 N Jadi, Zeni mendorong balok es tersebut dengan gaya sebesar 123,5 N. Contoh soal lain yang perlu kalian pelajari
Mobilmainan bermassa 2 kg terletak di bidang horizontal licin.Mobil bekerja dengan gaya konstan 8 N dengan arah horizontal.Mobil memiliki kecepatan awal - 1078
Soal10th-13th gradeFisikaSiswaIngin penjelasan langkah demi langkahSolusi dari Guru QANDAQanda teacher - Rumy4klo kurang jelas / tdk paham bisa ditanya ya dek..kalau sudah ok kasih bintang ya ..semoga membntuStudentMasih ada yang tidak dimengerti?Coba bertanya ke Guru QANDA.
. 12 155 47 415 484 337 48 395
mobil mainan bermassa 2 kg terletak pada bidang horizontal licin
