Benda bermassa 500 gram diatas bidang datar yang l...

Question

Benda bermassa 500 gram diatas bidang datar yang licin agak kasar dengan koefisien gesek 0,5 dipengaruhi gaya F= 10 N dengan membentuk sudut 60° seperti pada gambar berikut. Jika benda bergerak, hitunglah percepatannya!

P. Gede · Accepted Answer

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah 1,24 m/s^2.

Diketahui:
m = 500 gram = 0,5 kg
F = 10 N
μ = 0,5
α = 60°

Ditanya: a = ... ?

Jawab:
Konsep yang digunakan dalam menjawab soal ini adalah Hukum II Newton. Pertama, cari gaya gesek yang bekerja pada benda dengan persamaan:
fs = μN
Dengan:
fs = gaya gese statis (N)
μ = koefisien gesek
N = gaya normal (N)

Cari gaya normal pada benda yaitu:
N - w + F sin α = 0
N = w - F sin α
Dengan:
w = gaya berat (N)
F = gaya (N)
α = sudut

Maka:
N = mg - F sin α
N = (0,5 x 10) - (10 x sin 60)
N = (0,5 x 10) - (10 x √3/2)
N = 5 - 5√3
N = - 3,66 N
Karena gaya normal bernilai negatif maka benda akan sedikit terangkat sehingga gaya normal sebenarnya yang dirasakan benda adalah nol (N = 0)

Maka, gaya geseknya:
fs = μN
fs = 0,5 x (0)
fs = 0

Tinjau gerak benda arah horizontal
ΣFx = m a_x
F cos α - fs = m a_x
(10) cos 60° - 0 = (5) (a_x)
5 = (5) (a_x)
a_x = 1 m/s^2

Tinjau gerak benda arah vertikal
ΣFy = m a_y
F sin α - mg = m a_y
(10) sin 60° - (0,5)(10) = (5) (a_y)
5√3 - 5 = (5) (a_y)
a_y = (√3 - 1) m/s^2
a_y = 0,73 m/s^2

Percepatan total benda (a)
a = √(a_x)^2+(a_y)^2
a = √(1)^2+(0,73)^2
a = 1,24 m/s^2

Jadi, percepatan benda adalah 1,24 m/s^2.

Benda bermassa 500 gram diatas bidang datar yang licin agak kasar dengan koefisien gesek 0,5 dipengaruhi gaya F= 10 N dengan membentuk sudut 60° seperti pada gambar berikut. Jika benda bergerak, hitunglah percepatannya!

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa