Agar menjadi lebih kuat sebuah jembatan dibangun m...

Question

Agar menjadi lebih kuat sebuah jembatan dibangun melengkung ke atas (titik pusat di bawah jembatan) dengan jari-jari 90 m. sebuah mobil bermassa 500 kg melintas di atas jembatan dengan kecepatan 72 km/jam. berapakah kecepatan maksimum yang diperbolehkan saat melewati jembatan?

E. Ang · Accepted Answer

Hai, Dik Watana. Jawabannya 30 m/s.

Gerak mobil ketika berada di puncak jalan adalah salah satu contoh dari konsep gaya sentripetal pada gerak melingkar vertikal sisi sebelah luar lingkaran.

Pada benda yang bergerak melingkar berlaku hukum II Newton, yaitu : 
∑Fs = m.as = m.v²/r
dengan : 
∑Fs = resultan gaya sentripetal (N) 
m = massa (kg) 
as = percepatan sentripetal (m/s²)
r = jari-jari (m)

Diketahui : 
r = 90 m
m = 500 kg

Ditanya : v maks

Pembahasan : 
Tinjau gaya yang bekerja pada mobil saat di puncak, yaitu gaya Normal dan gaya berat. Gaya yang menuju pusat lingkaran berarah (+). 
Syarat agar mencapai kelajuan maksimum pada titik lintasan sebelah luar dari lingkaran vertikal, gaya normal harus sama dengan nol. 
∑Fs = m.v²/r
w - N = m.v²/r
w - 0 = m.v²/r
m.g = m.v²/r
v² = g.r
v = √(g.r) 
v = √(90.10) 
v = √900
v = 30 m/s

Jadi kecepatan maksimum yang diperbolehkan saat melewati jembatan adalah 30 m/s

Terima kasih telah bertanya di Roboguru

Agar menjadi lebih kuat sebuah jembatan dibangun melengkung ke atas (titik pusat di bawah jembatan) dengan jari-jari 90 m. sebuah mobil bermassa 500 kg melintas di atas jembatan dengan kecepatan 72 km/jam. berapakah kecepatan maksimum yang diperbolehkan saat melewati jembatan?

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa