Kelajuan aman maksimum sebuah mobil yang menikung pada sebuah lintasan melingkar datar pada hari kering dan pada hari hujan masing-masing adalah 20 m s^-1 dan 10√2 m s^-1. Gaya gesekan maksimum antara permukaan jalan dan ban-ban mobil pada hari terik dan hari hujan adalah FK dan FH. Perbandingannya adalah .... A. 2 B. 1 C. 1/2 D. 1/4

Question

Jawaban yang benar adalah A. 2.

Diketahui:

Pada hari kering, vK = 20 m/s

Pada hari hujan, vH = 10√2 m/s

Gaya gesekan maksimum antara permukaan jalan dan ban-ban mobil pada hari terik dan hari hujan adalah FK dan FH

Ditanya:

FK : FH = ...?

Jawab:

Konsep yang kita gunakan adalah penerapan gerak melingkar. Pada sebuah benda yang bergerak melingkar di atas lintasan kasar, supaya benda tetap dalam batas aman, maka kecepatan yang diizinkan adalah:

∑F = Fs

f = m x v²/R

μ x N = m x v²/R

μ x m x g = m x v²/R

v² = μ x g x R

v = √(μ x g x R).

Sedangkan saat jalanan licin nilai kecepatannya adalah:

v = √(g x R).

Keterangan:

Fs = gaya sentripetal (N)

v = kecepatan linier (m/s)

R = jari-jari lintasan (m)

μ = koefisien gesek lintasan.

Maka, dari informasi soal diperoleh perbandingan FK dan FH adalah:

FK/FH = (m x v²/R) / (m x v²/R)

FK/FH = vK²/vH²

FK/FH = (vK/vH)²

FK/FH = (20/[10√2])²

FK/FH = (400/200)

FK : FH = 2.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah A.

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?