Sebuah pegas memiliki konstanta 82 N/m diletakkan di papan miring yang kasar dengan sudut kemiringan 74° terhadap arah mendatar. Pegas tersebut diberi beban bermassa 250 g. Kemudian, beban tersebut ditarik sejauh 2,5 cmdan ketika dilepas terjadi gerak harmonik. Koefisien gesek antara beban terhadap permukaan papan miring ketika tepat akanbergerak harmonik adalah ... (sin 37° = 0,6)

Pembahasan

Diketahui: k = 82 N / m θ = 7 4 ∘ m = 250 g = 0 , 25 kg △ x = 2 , 5 cm = 0 , 025 m sin 3 7 ∘ = 0 , 6 Ditanyakan: μ k ​ ? Penyelesaian: Energi mekanik berkaitan langsung denganhukum kekekalan energi.Hukum kekekalan energiberbunyi : “Energitidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan,energihanya dapat diubah bentuk dari bentukenergisatu ke bentukenergiyang lain" (1). Mencari persamaan h C : sin 7 4 ∘ = 2 △ x h C ​ ​ h C ​ = 2△ x sin 7 4 ∘ (2). Mencari persamaan N : ∑ ​ F Y ​ = 0 N − W Y ​ = 0 N = W Y ​ N = W cos θ N = m g cos 7 4 ∘ (3). Mencari koefisien gesek: E m B ​ = E m C ​ + W nk ​ E k B ​ + E p B ​ = E k C ​ + E p C ​ + W nk ​ 2 1 ​ k △ x 2 = m g h C ​ − f g ​ s 2 1 ​ k ( 2△ x ) 2 = m g h C ​ − μ k ​ N ( 2 △ x ) 2 1 ​ k ( 2△ x ) 2 = m g ( 2 △ x sin 7 4 ∘ ) − μ k ​ ( m g cos 7 4 ∘ ) ( 2 △ x ) 2 1 ​ k 2 △ x = m g sin 7 4 ∘ − μ k ​ m g cos 7 4 ∘ k △ x = m g sin 7 4 ∘ − μ k ​ m g cos 7 4 ∘ m g cos 7 4 ∘ m g sin 7 4 ∘ − k △ x ​ = μ k ​ μ k ​ = m g cos 7 4 ∘ m g sin 7 4 ∘ − k △ x ​ μ k ​ = ( 0 , 25 ) ( 10 ) ( 0 , 276 ) ( 0 , 25 ) ( 10 ) ( 0 , 96 ) − ( 82 ) ( 0 , 025 ) ​ μ k ​ = ( 2 , 5 ) ( 0 , 276 ) ( 2 , 5 ) ( 0 , 96 ) − 2 , 05 ​ μ k ​ = 0 , 69 2 , 4 − 2 , 05 ​ μ k ​ = 0 , 69 0 , 35 ​ μ k ​ = 0 , 5 μ k ​ = 2 1 ​ Jadi, besar koefisien geseknya adalah 2 1 ​ sehingga pilihan jawaban yang benar adalah C.