Sebuah truk kosong bermassa 2 ton memiliki percepatan maksimum   Berapa percepatan maksimumnya ketika truk membawa beban 1.000 kg?

 

   

 

Gaya-gaya yang bekerja pada anak tersebut dapat digambarkan pada diagram gaya berikut ini:

Berdasarkan ilustrasi di atas:

• Dalam arah vertikal gaya berat tepat berlawanan dengan gaya normal. Karena tidak ada pergerakan secara vertikal, maka dapat disimpulkan besar gaya berat sama dengan gaya normal.
• Dalam arah horizontal, gaya dorong mesin (F) berlawanan dengan gaya gesek (f). Karena mobil bergerak ke depan maka bisa disimpulkan gaya dorong mesin F lebih besar dari gaya gesek f atau gaya gesek f lebih kecil dari gaya dorong mesin F.

Dengan demikian, pernyataan yang tepat adalah B. 

Diketahui :

Massa hovercraft = 500 kg

Ditanya : 

1. Hovercraft sedang bergerak dengan kecepatan dan ketinggian tetap di atas permukaan air. Apakah hambatan lebih besar, sama, atau lebih kecil dari gaya maju?

2. Hitung gaya yang diperlukan untuk mempercepat hovercraft maju pada 3 m/s²! Abaikan gaya hambatan.

3. Hambatan sesungguhnya pada hovercraft adalah 200 N. Berapakah gaya yang diperlukan untuk memberikan percepatan sebesar 3 m/s²?

Jawab :

Suatu benda yang bergerak dengan kecepatan yang tetap dapat dikatakan bahwa benda tersebut memenuhi syarat pada hukum kelembaman/Inersia (Hukum I Newton). Hukum Newton I berbunyi bahwa sebuah benda akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan, kecuali jika ada gaya eksternal yang mengubahnya. Hukum ini menyatakan bahwa jika resultan gaya (jumlah vektor dari semua gaya yang bekerja pada benda) bernilai nol, maka kecepatan benda tersebut konstan. 
Sehingga ketika hovercraft sedang bergerak dengan kecepatan dan ketinggian tetap di atas permukaan air, gaya hambatan pada kapal akan sama besar dengan gaya maju, begitu juga dengan gaya angkat yang besarnya sama dengan gaya berat. 

Jika hovercraft bergerak pada percepatan pada 3 m/s², maka sesuai dengan Hukum II Newton besar gaya dapat dihitung dengan persamaaan (gaya hambatan diabaikan):

Jadi, gaya yang diperlukan untuk mempercepat hovercraft maju pada 3 m/s² adalah 1.500 N.

Jika hovercraft memiliki gaya hambat sebesar 200 N dan bergerak pada percepatan pada 3 m/s², maka sesuai dengan Hukum II Newton besar gaya dapat dihitung dengan persamaaan :

Jadi, gaya yang diperlukan untuk mempercepat hovercraft maju pada 3 m/s² saat hambatannya 200 N adalah 1.700 N.