Sebuah lemari besi dengan berat 300 N (awalnya dalam keadaan diam) ditarik oleh sebuah gaya dengan arah membentuk sudut θ di atas garis mendatar ( cos θ = 5 3 ​ ) Apabila koefisien gesek statis dan kinetik antara lemari besi dan lantai berturut-turut adalah 0,5 dan 0,4, 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 gaya yang menarik lemari besi berturut-turut adalah .... (SBMPTN 2017)

Pembahasan

Diketahui : w = 300 N cos θ = 5 3 ​ → sin θ = 5 4 ​ μ s ​ = 0 , 5 μ k ​ = 0 , 4 f k ​ = 72 N Ditanya : F dan a Gaya yang bekerja pada lemari digambarkan sebagai berikut Benda tidak bergerak terhadap sumbu y, maka berlaku hukum I Newton Σ F y ​ N + F sin θ − w N N ​ = = = = ​ 0 0 w − F sin θ 300 − 5 4 ​ F ​ Gaya gesek kinetis yang bekerja pada lemari dapat dihitung menggunakan persamaan berikut f k ​ 72 N N ​ = = = = ​ μ k ​ N 0 , 4 N 0 , 4 72 ​ 180 N ​ Sehingga gaya F adalah N 180 5 4 ​ F F ​ = = = = ​ 300 − 5 4 ​ F 300 − 5 4 ​ F 120 150 N ​ Pada soal belum jelas lemari bergerak atau tidak, hanya diketahui keadaan awal lemari adalah diam. Tentukan keadaan lemari dengan membandingkan gaya gesek statis dan gaya horisontal yang bekerja pada lemari Gaya gesek statis f s ​ = μ s ​ N f s ​ = 0 , 5 × 180 f s ​ = 90 N Gaya horisontal yang bekerja pada lemari F x ​ = F cos θ F x ​ = 150 × 5 3 ​ F x ​ = 90 N Dari hasil besar perhitungan diperoleh F x ​ = f s ​ artinya lemari tepat akan bergerak (masih diam) maka percepatannya adalah 0 m/s 2 Jadi, jawaban yang tepat adalah D.