Sebuah lemari besi dengan berat 300N (awalnya dalam keadaan diam) ditarik oleh sebuah gaya dengan arahmembentuk sudut θ diatasgarismendatar ( cos θ = 5 3 ​ ) . Apabila koefisien gesek statis dan kinetik antara lemari besi danlantaiberturut-turut adalah 0,5dan0,4, gaya gesek kinetik yang bekerja pada lemari besi adalah 72 N, dan besar percepatan gravitasi g = 10 m/s 2 maka percepatan lemari besi dan gayayang menarik lemaribesiberturut-turut adalah .... (SBMPTN 2017)

Pembahasan

Diketahui: w ba l o k ​ = 300 N v 0 ​ = 0 m / s ( awalnya diam ) cos θ = 5 3 ​ μ s ​ = 0 , 5 μ k ​ = 0 , 4 f k ​ = 72 N g = 10 m / s 2 Ditanya: a dan F = ... ? Penyelesaian: Anggap lemari besi diilustrasikan seperti balok. Uraikan gaya-gaya yang bekerja pada lemari besi, sehingga diperoleh diagram bebas seperti gambar berikut ini. Kemudian analisis gaya-gaya yang bekerja. Pada soal diketahui gaya gesek yang bekerja adalah gaya gesek kinetis, artinya lemari besi sudah pasti bergerak dengan percepatan tertentu. (i). Pada sumbu- y : Σ F y ​ = 0 N + F sin θ − w = 0 N = w − F sin θ N = ( 300 − 5 4 ​ F ) newton . Maka, dari persamaan gaya gesek kinetik diperoleh: f k ​ = μ k ​ × N 72 = 0 , 4 × ( 300 − 5 4 ​ F ) 300 − 5 4 ​ F = 180 F = 150 N . (ii). Pada sumbu- x : Σ F x ​ = m ba l o k ​ × a a = g w ba l o k ​ ​ F cos θ − f k ​ ​ a = 10 300 ​ ( 150 × 5 3 ​ ) − 72 ​ a = 30 18 ​ m / s 2 . Dengan demikian, percepatan lemari besi dan gayayang menarik lemaribesiberturut-turut adalah 30 18 ​ m / s 2 dan 150 N . Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah B.