Benda bermassa 3 kg, panjang balok 25 cm, tinggi bidang miring 2 m, koefesien gesek antara benda dan bidang miring adalah 0,3. Hitunglah kecepatan benda saat menyentuh lantai!

Jawaban yang benar adalah 2√7 m/s. Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) didefinisikan sebagai gerak suatu benda pada lintasan lurus dengan percepatan tetap baik besar maupun arahnya. Rumus yang berlaku dalam GLBB adalah : vt² = vo² + 2.a.s dengan : vo = kecepatan awal (m/s) vt = kecepatan akhir (m/s) a = percepatan (m/s²) s = jarak atau perpindahan (m) Secara matematis hukum I Newton dinyatakan sebagai : ∑F = 0 untuk benda diam atau benda bergerak lurus beraturan. dengan : ∑F = resultan gaya (N) Gaya gesekan kinetis adalah gaya gesekan yang dikerjakan pada benda sewaktu benda bergerak. Rumusnya adalah : fk = μk. N dengan : μk = koefisien gaya gesek kinetis N = gaya normal (N) fk = gaya gesek kinetis (N) Jika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda tidak sama dengan nol, maka benda yang bergerak pasti memiliki percepatan. Secara matematis Hukum II Newton dinyatakan sebagai : a = ∑F/m atau ∑F = m a dengan : ∑F = resultan gaya (N) m = massa (kg) a = percepatan (m/s²) Diketahui : m = 3 kg p = 25 cm h = 2 m μk = 0,3 𝜃 = 45° g = 10 m/s² vo = 0 Ditanya : vt = ....? Pembahasan : Diagram gaya bebas ditunjukkan pada gambar. Tinjau gaya arah sumbu-Y : ∑Fy = 0 N - mg cos 𝜃 = 0 N = (3)(10)(cos 45°) N = (30)(½√2) N = 15√2 N Hitung gaya gesek kinetis : fk = μk N fk = (0,3)(15√2) fk = 4,5√2 N Hitung percepatan yang dialami balok : ∑Fx = m a mg sin 𝜃 - fk = m a (3)(10)(sin 45°) - 4,5√2) = 3a 15√2 - 4,5√2 = 3a 10,5√2 = 3a a = 3,5√2 m/s² Hitung panjang bidang miring : sin 45° = 2/s s = 2/(sin 45°) s = 2/(½√2) s = 2√2 m Kecepatan akhir benda saat menyentuh tanah dihitung dengan : vt² = vo² + 2.a.s vt² = 0 + 2(3,5√2)(2√2) vt² = 28 vt = √28 vt = 2√7 m/s Jadi besar kecepatan benda saat menyentuh tanah adalah 2√7 m/s.