Hitung besar gaya F agar sistem pada gambar berikut dalam keadaan setimbang.

<p>Jawaban yang benar adalah 60 N.</p><p>&nbsp;</p><p>Diketahui:</p><p>Sebuah gambar sistem benda setimbang</p><p>m = 3 kg</p><p>g = 10 m/s^2</p><p>&nbsp;</p><p>Ditanya:</p><p>F = ...?</p><p>&nbsp;</p><p>Jawab:</p><p>Konsep yang kita gunakan adalah penerapan hukum Newton dan kesetimbangan partikel. Pada hukum I Newton dinyatakan bahwa:</p><p>"Saat suatu benda sedang diam, maka benda akan tetap diam dan benda yang sedang bergerak lurus beraturan akan terus bergerak lurus beraturan, jika resultan gaya yang bekerja sama dengan nol."</p><p>Secara matematis dinyatakan oleh: ΣF = 0.</p><p>&nbsp;</p><p>Pada kesetimbangan partikel berlaku aturan sinus berikut ini:</p><p>F1/sin α = F2/sin β = F3/sin θ</p><p>&nbsp;</p><p>dimana:</p><p>ΣF = resultan gaya (N).</p><p>F1, F2, dan F3 = gaya-gaya yang bekerja (N)</p><p>α, β, dan θ = sudut apit antara dua gaya.</p><p>&nbsp;</p><p>Diagram gaya pada sistem disajikan seperti pada gambar di bawah. Berdasarkan rumus di atas dapat diperoleh hubungan:</p><p>F1/sin α = F2/sin β = F3/sin θ</p><p>F/sin 90° = T1/sin 150° = T2/sin 120°.</p><p>&nbsp;</p><p>Maka, dari hubungan T1 dan F didapatkan hasil:</p><p>F/sin 90° = T1/sin 150°</p><p>F/1 = w/(½)</p><p>F = (m x g)/(½)</p><p>F = (3 x 10)/(½)</p><p>F = 60 N.</p><p>&nbsp;</p><p>Jadi, besar gaya F adalah 60 N.</p>