Sebuah belokan jalan datar dirancang untuk dilalui mobil dengan kecepatan maksimum 10 ms -1 . Diketahui koefisien gesekan antara ban dan jalan 0,5 dan jari-jari kelengkungan jalan R m. Maka nilai R adalah .... ( g = 10 ms -2 )

Pembahasan

Jika ada sebuah mobil bergerak dengan kecepatan v melewati sebuah tikungan datar horizontal. Bentuk tikungan melengkung dengan jari-jari sebesar R seperti pada gambar. Maka, saat berada di tikungan, komponen gaya yang bekerja pada mobil adalah: Pada sumbu vertikal: Pada sumbu horizontal: Pada sumbu horizontal, hanya ada gaya gesek statis ( f s ). Karena gaya gesek ini bekerja pada arah radial (berhimpit dengan jari-jari lintasan) dan menuju pusat lingkaran, maka gaya gesek bertindak sebagai gaya sentripetal positif. Gaya gesek statis memiliki nilai maksimum . Agar mobil tidak slip saat melewati tikungan, maka kelajuan mobil tidak boleh menghasilkan gaya sentripetal yang lebih besar daripada nilai gaya gesekan maksimum mobil . Kelajuan maksimum diperoleh dengan menggunakan Hukum II Newton pada gerak melingkar, yaitu: Dari soal diketahui, v = 10 m/s; = 0,5; g = 10 m/s 2 , maka: Jadi, jawaban yang tepat adalah E.