Gaya vertikal yang beraksi pada mobil ialah N, N', dan mg (lihat gambar). Ketika mobil berada di puncak dengan kelajuan v, maka .... A. N + N' = mg; tak bergantung dari v B. N + N' < mg; selisihnya bergantung dari v C. N + N' > mg; selisihnya bergantung dari v D. N + N' < mg; selisihnya tak bergantung dari v E. N + N' > mg; selisihnya tak bergantung dari v

Question

Jawaban yang benar adalah B. N + N' < mg; selisihnya bergantung dari v.

Diketahui:

Gaya vertikal yang beraksi pada mobil ialah N, N', dan mg.

Ketika mobil berada di puncak dengan kelajuan v.

Ditanya:

Kesimpulan yang benar = ...?

Jawab:

Konsep yang kita gunakan adalah dinamika gerak melingkar. Pada gerak melingkar beraturan terdapat pula gaya tarik yang selalu menuju pusat lingkaran dikarenan percepatan sentripetal tersebut, sehingga dinamakan gaya sentripetal.

F_sp = m x a_sp

F_sp = m x v²/R.

Keterangan:

a_sp = percepatan sentripetal (m/s²)

F_sp = gaya sentripetal (N)

v = kecepatan linier (m/s)

R = jari-jari lintasan (m)

m = massa benda (kg).

Sehingga berdasarkan gambar pada soal, dari hubungan gaya diperoleh:

∑F = F_sp

mg - (N + N') = m v²/R

mg = (N + N') + (m v²/R).

Dari bentuk di atas terlihat bahwa mg > N + N', karena gaya mg merupakan penjumlahan antara N + N' dan gaya sentripetal. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa N + N' < mg dan selisihnya bergantung dari v.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah B.

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa