Perhatikan gambar empat balok berikut! Jika keempat balok mengalami percepatan yang sama besar dan terletak pada lantai yang licin, balok yang memiliki massa terkecil dan terbesar secara berurutan ditunjukkan oleh nomor.....

Pembahasan

Diketahui: Empat benda memiliki percepatan sama besar Massa setiap benda berbeda Setiap benda diberikan susunan gaya yang berbeda Ditanya: Massa benda terkecil dan terbesar = ... ? Penyelesaian: Ketika sebuah benda dikenai beberapa gaya, maka besar percepatan yang dihasilkan memenuhi hukum II Newton yaitu: a = m Σ F ​ . Dikarenakan setiap benda dalam gambar memiliki percepatanyang sama, maka massa bendasebanding dengan resultan gaya yang bekerja, m ∼ Σ F , sehingga massa terkecil danterbesar dicapai oleh benda yang memiliki resultan gaya yang terkecil dan terbesar juga.Untuk menentukan resultan gaya, maka gunakan rumus yaitu: Σ F = F kanan ​ − F ki r i ​ . Jika kita misalkan gaya-gaya yang bekerja pada masing-masing benda adalah sebagaimana berikut: Maka resultan gaya yang bekerja pada masing-masing benda adalah: Benda 1 : Σ F = F 1 ​ + F 2 ​ − F 3 ​ = ( 12 + 20 ) − 17 = 15 N . Benda 2 : Σ F = F 1 ​ + F 2 ​ − F 3 ​ = ( 11 + 20 ) − 18 = 13 N . Benda 3 : Σ F = F 1 ​ + F 2 ​ + F 3 ​ = 7 + 6 + 9 = 22 N . Benda 4 : Σ F = F 1 ​ + F 2 ​ + F 3 ​ = 8 + 7 + 5 = 20 N . Terlihat bahwa resultan gaya terkecil dicapai oleh benda 2 dan terbesar dicapai oleh benda 3 , artinya massa terkecil danterbesar juga dimiliki oleh benda 2 dan 3 tersebut. Dengan demikian,balok yang memiliki massa terkecil dan terbesar secara berurutan ditunjukkan oleh nomor (2) dan (3). Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah C.