Bola pejal yang terletak pada lantai diberi gaya F = 21 N seperti pada gambar. Bila bola menggelinding murni maka tentukan besar gaya gesek antara bola dengan lantai!

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah 6 N. Diketahui: F = 21 N Ditanya: fges Jawab: Konsep yang digunakan dalam menjawab soal ini adalah persamaan hubungan torsi dan momen inersia serta prinsip gerak menggelinding. Gerak menggelinding adalah gabungan antara gerak lurus dan gerak melingkar. 1. Untuk komponen gerak lurus F - fges = ma Dengan: F = gaya (N) fges = gaya gesek (N) m = massa (kg) a = percepatan (m/s^2) 2. Untuk komponen gerak rotasi gunakan hubungan antara torsi dan momen inersia dimana torsi atau momen gaya terjadi akibat gaya gesek sehingga: τ = Iα Dengan: α = percepatan sudut (rad/s^2) I = momen inersia (kgm^2) τ = torsi (Nm) Karena bola pejal maka I = 2mr^2/5 dan α = a/r maka: fges.r = 2mr^2/5 . a/r fges = 2ma/5 Substitusi nilai fges maka: F - 2ma/5 = ma F = ma + 2ma/5 F = 7ma/5 ma = 5F/7 ma = 5/7 x 21 ma = 15 N Maka, nilai fges: fges = 2/5 x ma fges = 2/5 x 15 fges = 6 N Jadi, besar gaya gesek adalah 6 N.