Seorang pekerja menarik balok dengan menggunakan tali. Jika digambarkan, sistem kerja balok yang ditarik orang tersebut seperti pada gambar berikut. Massa benda tersebut 5 kg yang awalnya dalam keadaan diam. Sudut yang terbentuk antara tali dan lantai mendatar 37°, gaya F yang bekerja pada tali 26 N, serta koefisien gesek kinetis antara balok dan lantai 0,1 jika percepatan gravitasi pada tempat tersebut 10 m/s2, tentukan gaya normal, gaya gesek, dan percepatan gerak benda! (sin 37° = 0,6 dan cos 37° = 0,8)

Hai, Dik Setiawan. Kakak bantu jawab ya :) Jawabannya adalah besar gaya normal, gaya gesek dan percepatan gerak benda berturut-turut adalah 34,4 N ; 3,44 N dan 3,47 m/s². Persoalan ini dapat diselesaikan dengan konsep hukum I dan II Newton. Secara matematis hukum I Newton dinyatakan sebagai : ∑F = 0 untuk benda diam atau benda bergerak lurus beraturan. dengan : ∑F = resultan gaya (N) Jika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda tidak sama dengan nol, maka benda yang bergerak pasti memiliki percepatan. Secara matematis Hukum II Newton dinyatakan sebagai : ∑F = m x a dengan : ∑F = resultan gaya (N) m = massa (kg) a = percepatan (m/s²) Gaya normal didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada bidang sentuh antara dua permukaan yang arahnya selalu tegak lurus pada bidang sentuh. Gaya gesekan merupakan gaya sentuh antara benda dengan bidang permukaan yang arahnya berlawanan dengan arah gerak relatif benda. Gaya gesekan kinetis adalah gaya gesekan yang dikerjakan pada benda sewaktu benda bergerak. Rumusnya adalah : fk = μk. N dengan : μk adalah koefisien gaya gesek N = gaya normal (N) Diketahui : m = 5 kg 𝜃 = 37° F = 26 N μk = 0,1 g = 10 m/s² sin 37° = 0,6 cos 37° = 0,8 Ditanya : ➢ N = ....? ➢ fk = ....? ➢ a = ....? Pembahasan : Diagram gaya bebas dapat dilihat pada gambar. Gaya F pada tali dapat diuraikan menjadi komponen gaya arah sumbu X dan Y, yaitu : Fx = F. cos 37° Fx = 26 (0,8) = 20,8 N Fy = F. sin 37° Fy = 26 (0,6) = 15,6 N ➢ Tinjau arah sumbu Y, karena benda diam maka gunakan hukum I Newton. ∑Fy = 0 N + Fy - w = 0 N = w - Fy N = (m x g) - Fy N = (5 x 10) - 15,6 N = 34,4 N ➢ Gaya gesek kinetis dihitung dengan : fk = μk.N fk = 0,1(34,4) fk = 3,44 N ➢ Tinjau arah sumbu X, karena benda bergerak dengan percepatan maka gunakan hukum II Newton. ∑Fx = m.a Fx - fk = m.a 20,8 - 3,44 = 5.a 17,36 = 5.a a = 17,36/5 a = 3,47 m/s² Jadi besar gaya normal, gaya gesek dan percepatan gerak benda berturut-turut adalah 34,4 N ; 3,44 N dan 3,47 m/s². Terima kasih telah bertanya di Roboguru