Pertanyaan

Perhatikan gambar! Balok bermassa 5 kg diletakkan di atas papan 3 m dari titik A, seperti terlihat pada gambar. Jika massa papan adalah satu kilogram dan panjang papan 10 m, hitung gaya normal di titik A dan B!

Perhatikan gambar!

Balok bermassa 5 kg diletakkan di atas papan 3 m dari titik A, seperti terlihat pada gambar. Jika massa papan adalah satu kilogram dan panjang papan 10 m, hitung gaya normal di titik A dan B! $\;$

Y. Maghfirah

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah D.

Pembahasan

Diketahui Ditanyakan Gaya normal di titik A dan B Jawab Gaya normal di titik A dan B dapat dihitung menggunakan persamaan momen gaya. Momen gaya merupakan suatu besaran yang diperlukan untuk membuat benda berotasi pada poros tertentu. Momen gaya yang bekerja pada lengan gaya yang tegak lurus dirumuskan sebagai berikut. dimana: = momen gaya/torsi F = gaya yang diberikan r = jarak sumbu putar ke titik tangkap gaya untuk mengetahui gaya normal di titik A dan B, kita analisis terlebih dahulu momen gaya di masing-masing titik (A dan B). Analisis momen gaya di poros B Gaya berat benda/balok Gaya berat papan karena titik berat papan ada di tengah, maka panjang lengan untuk gaya berat papan yaitu Gaya normal di titik A Panjang lengan di titik A Setelah semua gaya dianalisa, maka momen gaya pada poros Badalah sebagai berikut. Karena sistem diasumsikan diam, maka resultan momen gayanya adalah 0 (nol), sehingga Analisis momen gaya di poros A Gaya berat benda/balok Gaya berat papan karena titik berat papan ada di tengah, maka panjang lengan untuk gaya berat papan yaitu Gaya normal di titik B Panjang lengan di titik B Setelah semua gaya dianalisa, maka momen gaya pada poros A adalah sebagai berikut. Karena sistem diasumsikan diam, maka resultan momen gayanya adalah 0 (nol), sehingga Jadi, besar gaya normal di titik A adalah 40 N dan di titik B adalah 20 N. Dengan demikian, jawaban yang tepat adalah D.

Diketahui
m subscript b equals 5 space kg r subscript a equals 3 space straight m m subscript p equals 1 space kg L equals 10 space straight m

Ditanyakan
Gaya normal di titik A dan B

Jawab
Gaya normal di titik A dan B dapat dihitung menggunakan persamaan momen gaya.

Momen gaya merupakan suatu besaran yang diperlukan untuk membuat benda berotasi pada poros tertentu. Momen gaya yang bekerja pada lengan gaya yang tegak lurus dirumuskan sebagai berikut.

tau equals F. r

dimana:
tau = momen gaya/torsi
F = gaya yang diberikan
r = jarak sumbu putar ke titik tangkap gaya

untuk mengetahui gaya normal di titik A dan B, kita analisis terlebih dahulu momen gaya di masing-masing titik (A dan B).

Analisis momen gaya di poros B

Gaya berat benda/balok
w subscript b equals m subscript b cross times g w subscript b equals 5 cross times 10 w subscript b equals 50 space straight N

Gaya berat papan
w subscript p equals m subscript p cross times g w subscript p equals 1 cross times 10 w subscript p equals 10 space straight N

karena titik berat papan ada di tengah, maka panjang lengan untuk gaya berat papan yaitu l equals 5 space m

Gaya normal di titik A
N subscript a

Panjang lengan di titik A
l equals 10 space straight m

Setelah semua gaya dianalisa, maka momen gaya pada poros B adalah sebagai berikut.

tau subscript b equals capital sigma F. r tau subscript b equals open parentheses N subscript a. l close parentheses minus open parentheses w subscript b. r subscript b close parentheses minus open parentheses w subscript p. end subscript r subscript p close parentheses

Karena sistem diasumsikan diam, maka resultan momen gayanya adalah 0 (nol), sehingga

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell tau subscript b end cell equals 0 row cell tau subscript b end cell equals cell open parentheses N subscript a. l close parentheses minus open parentheses w subscript b. r subscript b close parentheses minus open parentheses w subscript p. end subscript r subscript p close parentheses end cell row cell N subscript a. l end cell equals cell w subscript b. r subscript b plus w subscript p. end subscript r subscript p end cell row cell N subscript a.10 end cell equals cell w subscript b. r subscript b plus w subscript p. end subscript r subscript p end cell row cell N subscript a end cell equals cell fraction numerator w subscript b. r subscript b plus w subscript p. end subscript r subscript p over denominator 10 end fraction end cell row cell N subscript a end cell equals cell fraction numerator open parentheses 50 cross times 7 close parentheses plus open parentheses 10 cross times 5 close parentheses over denominator 10 end fraction end cell row cell N subscript a end cell equals cell fraction numerator 350 plus 50 over denominator 10 end fraction end cell row cell N subscript a end cell equals cell 400 over 10 end cell row cell N subscript a end cell equals cell 40 space straight N end cell end table$

Analisis momen gaya di poros A

Gaya berat benda/balok
w subscript b equals m subscript b cross times g w subscript b equals 5 cross times 10 w subscript b equals 50 space straight N

Gaya berat papan
w subscript p equals m subscript p cross times g w subscript p equals 1 cross times 10 w subscript p equals 10 space straight N

karena titik berat papan ada di tengah, maka panjang lengan untuk gaya berat papan yaitu l equals 5 space m

Gaya normal di titik B
N subscript b

Panjang lengan di titik B
l equals 10 space straight m

Setelah semua gaya dianalisa, maka momen gaya pada poros A adalah sebagai berikut.

tau subscript a equals F. r tau subscript a equals open parentheses N subscript b. l close parentheses minus open parentheses w subscript b. r subscript b close parentheses minus open parentheses w subscript p. end subscript r subscript p close parentheses

Karena sistem diasumsikan diam, maka resultan momen gayanya adalah 0 (nol), sehingga

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell tau subscript a end cell equals 0 row cell tau subscript a end cell equals cell open parentheses N subscript b. l close parentheses minus open parentheses w subscript b. r subscript b close parentheses minus open parentheses w subscript p. end subscript r subscript p close parentheses end cell row cell N subscript b. l end cell equals cell w subscript b. r subscript b plus w subscript p. end subscript r subscript p end cell row cell N subscript b.10 end cell equals cell w subscript b. r subscript b plus w subscript p. end subscript r subscript p end cell row cell N subscript b end cell equals cell fraction numerator w subscript b. r subscript b plus w subscript p. end subscript r subscript p over denominator 10 end fraction end cell row cell N subscript b end cell equals cell fraction numerator open parentheses 50 cross times 3 close parentheses plus open parentheses 10 cross times 5 close parentheses over denominator 10 end fraction end cell row cell N subscript b end cell equals cell fraction numerator 150 plus 50 over denominator 10 end fraction end cell row cell N subscript b end cell equals cell 200 over 10 end cell row cell N subscript b end cell equals cell 20 space straight N end cell end table$

Jadi, besar gaya normal di titik A adalah 40 N dan di titik B adalah 20 N.

Dengan demikian, jawaban yang tepat adalah D.

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

3.7 (4 rating)

Rahma Cahyaningrum

Makasih ❤️

Dewi Artha Yantiii

Jawaban tidak sesuai

Pertanyaan serupa

Sebuah benda bermassa 8 kg berada dalam keadaan diam di atas suatu bidang. Benda diberi gaya ke bawah seperti pada gambar. Gaya normal yang bekerja pada benda adalah ....

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah bola bermassa 2 kg bergerak menuruni permukaan talang licin, yang bentuknya ditunjukkan pada gambar berikut ini. Jari-jari R = 45 cm dan g = 10 m/s 2 Gaya tekan permukaan talang pada bola...

4.5

Jawaban terverifikasi

Sebuah balok 5 kg diam di puncak bidang miring kasar yang memiliki sudut kemiringan 30° terhadap arah horizontal. Jika balok dibiarkan bebas, maka balok akan meluncur ke bawah bidang dan dalam waktu 2...

3.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah benda bermassa 2 kg berada pada sebuah bidang datar kasar dengan µ = 0,1, jika pada benda diberikan gaya tarik mendatar sebesar 5 N selama 10 sekon maka percepatan benda tersebut adalah?

3.3

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar di bawah! Berapakah besar gaya normal yang dialami oleh balok bermassa 3 kg ( g = 10 m / s 2 ) pada gambar di atas?

4.8

Jawaban terverifikasi