Pertanyaan

Suatu roda bermassa 15 kg d engan jari-jari 1 m hendak diangkat menaiki anak tangga yang tingginya 40 cm. Gaya minimum yang dibutuhkan untuk menaikkan roda tersebut ke atas anak tangga adalah … ( g = 10 m / s 2 ).

Suatu roda bermassa 15 kg dengan jari-jari 1 m hendak diangkat menaiki anak tangga yang tingginya 40 cm. Gaya minimum yang dibutuhkan untuk menaikkan roda tersebut ke atas anak tangga adalah … ( $g = 10 m / s^{2}$ ).

100 N
120 N
150 N
180 N
200 N

F. Noor

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang benar adalah E.

Pembahasan

Uraikan gaya-gaya yang bekerja pada sistem. Poros terletak pada titik kontak antara anak tangga dengan roda sehingga gaya normal ( N) tidak memberikan momen gaya. Pada saat roda tepat akan berotasi berlaku ( Σ τ = 0) . ⇒ Σ τ = 0 ⇒- F R cos θ + w R sin θ = 0 ⇒ F R cos θ = w R sin θ ⇒ F = w tan θ ⇒ F = mg tan θ ………( 1) Perhatikan segitiga berikut ini! Kembali ke persamaan ( 1) kita ingin menentukan nilai tan θ , Substitusi ( 2) ke ( 1) maka Substitusi nilai-nilai yang diketahui maka Jadi, jawaban yang benar adalah E.

Uraikan gaya-gaya yang bekerja pada sistem.

Poros terletak pada titik kontak antara anak tangga dengan roda sehingga gaya normal (N) tidak memberikan momen gaya. Pada saat roda tepat akan berotasi berlaku (Στ = 0).

⇒Στ = 0

⇒-F R cos θ + w R sin θ = 0

⇒F R cos θ = w R sin θ

⇒F = w tan θ

⇒F = mg tan θ………(1)

Perhatikan segitiga berikut ini!

begin mathsize 14px style x squared equals R squared minus left parenthesis R minus h right parenthesis squared x squared equals R squared minus R squared plus 2 R h minus h squared x equals square root of 2 R h minus h squared end root end style

Kembali ke persamaan (1) kita ingin menentukan nilai tan θ,

$begin mathsize 14px style tan theta equals fraction numerator x over denominator R minus h end fraction t a n theta equals fraction numerator square root of 2 R h minus h squared end root over denominator R minus h end fraction horizontal ellipsis horizontal ellipsis horizontal ellipsis left parenthesis 2 right parenthesis end style$

Substitusi (2) ke (1) maka

$begin mathsize 14px style rightwards double arrow F equals m g open parentheses fraction numerator square root of 2 R h minus h squared end root over denominator R minus h end fraction close parentheses end style$

Substitusi nilai-nilai yang diketahui maka

$begin mathsize 14px style rightwards double arrow F equals 15 left parenthesis 10 right parenthesis open parentheses fraction numerator square root of 2 left parenthesis 1 right parenthesis left parenthesis 0 comma 4 right parenthesis minus left parenthesis 0 comma 4 right parenthesis squared end root over denominator 1 minus 0 comma 4 end fraction close parentheses rightwards double arrow F equals 150 open parentheses fraction numerator square root of 0 comma 8 minus 0 comma 16 end root over denominator 0 comma 6 end fraction close parentheses rightwards double arrow F equals 150 open parentheses fraction numerator 0 comma 8 over denominator 0 comma 6 end fraction close parentheses rightwards double arrow F equals 200 space straight N end style$

Jadi, jawaban yang benar adalah E.

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

3.6 (3 rating)

Pertanyaan serupa

Batang homogen AB sepanjang 5 m bermassa 4 kg digantungi beban m bermassa 1 kg seperti gambar di bawah ini. Jika sistem berada dalam kondisi setimbang, besar gaya yang diberikan dinding A terhad...

0.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah tangga dengan panjang 5 mdan berat 100 N bersandar pada dinding tembok vertikal dengan membentuk sudut 53 o terhadap lantai. Jika dinding dianggap licin dan koefisien gesek antara lantai dan ta...

5.0

Jawaban terverifikasi

Batang homogen AB sepanjang 5 m bermassa 4 kg digantungi beban m bermassa 1 kg seperti gambar di bawah ini. Jika sistem berada dalam kondisi setimbang, besar gaya yang diberikan dinding A terhad...

0.0

Jawaban terverifikasi

5.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut ini! Sistem berada dalam keadaan setimbang. Jika batang AB homogen dengan panjang 5 m,massa batang AB adalah ….

0.0

Jawaban terverifikasi