Pertanyaan

Tarikan pelepah pinang adalah permainan yang sering dijumpai saat masih kecil dulu. Permainan yang satu ini sangat menyenangkan bagi anak-anak karena tinggal duduk dan kemudian ditarik. Biasanya anak-anak akan bergantian antara yang menarik dan yang ditarik. Perhatikan gambar berikut. Bela sedang mengajak kedua adiknya bermain tarikan pelepah pinang. Adik-adiknya akan bergerak jika diberi gaya tarikan oleh Bela yang memiliki massa 28 kg. Massa kedua adik Bela adalah 15 kg dan 10 kg. Bela menarik pelepah pinang dengan arah membentuk sudut 45° terhadap tanah dan koefisien gesek pelepah pinang terhadap tanah adalah 0,1. Jika Bela mengubah posisi menariknya hingga membentuk 60º terhadap tanah dengan gaya yang tetap, maka apa yang akan terjadi?

Tarikan pelepah pinang adalah permainan yang sering dijumpai saat masih kecil dulu. Permainan yang satu ini sangat menyenangkan bagi anak-anak karena tinggal duduk dan kemudian ditarik. Biasanya anak-anak akan bergantian antara yang menarik dan yang ditarik.

Perhatikan gambar berikut.

Bela sedang mengajak kedua adiknya bermain tarikan pelepah pinang. Adik-adiknya akan bergerak jika diberi gaya tarikan oleh Bela yang memiliki massa 28 kg. Massa kedua adik Bela adalah 15 kg dan 10 kg. Bela menarik pelepah pinang dengan arah membentuk sudut 45° terhadap tanah dan koefisien gesek pelepah pinang terhadap tanah adalah 0,1. $\;$

Jika Bela mengubah posisi menariknya hingga membentuk 60º terhadap tanah dengan gaya yang tetap, maka apa yang akan terjadi? $\;$

Y. Setiaji

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Institut Teknologi Bandung

Jawaban terverifikasi

Jawaban

apabila sudut tarik diubah menjadi 60º dan dengan gaya tetap, Bela tidak dapat menarik kedua adiknya (tidak ada pergerakan).

apabila sudut tarik diubah menjadi 60º dan dengan gaya tetap, Bela tidak dapat menarik kedua adiknya (tidak ada pergerakan). space

Pembahasan

Diketahui: M = 28 kg m 1 = 15 kg m 2 = 10 kg θ = 6 0 ∘ μ = 0 , 1 Dengan menggunakan persamaan gaya gesek, gaya normal, dan Hukum I Newton, jika Bela mengubah posisi menariknya hingga membentuk 60º terhadap tanah dengan gaya yang tetap adalah sebagai berikut Pada kondisi sebelum mengubah sudut tarikan Gaya normal Σ F y = 0 ( m 1 + m 2 ) g − F sin θ − N = 0 N = ( m 1 + m 2 ) g − F sin θ N = ( 15 + 10 ) × 10 − F sin 4 5 ∘ N = 250 − F sin 4 5 ∘ N = 250 − 2 F 2 N Gaya minimal yang diperlukan Bela untuk menarik Σ F x = 0 F cos θ − f s = 0 F cos 4 5 ∘ − μ N = 0 F cos 4 5 ∘ − μ ( 250 − 2 F 2 ) = 0 2 F 2 − 0 , 1 ( 250 − 2 F 2 ) = 0 2 F 2 − 25 + 2 F 2 × 0 , 1 = 0 2 1 , 1 F 2 − 25 = 0 F = 32 , 14 N Jika sudut tarik diubah menjadi 60º Gaya normal Σ F y = 0 ( m 1 + m 2 ) g − F sin θ − N = 0 N = ( m 1 + m 2 ) g − F sin θ N = ( 15 + 10 ) × 10 − 32 , 14 sin 6 0 ∘ N = 250 − 32 , 14 × 2 1 3 N = 250 − 32 , 14 × 2 1 3 N = 222 , 17 N Gaya Bela pada komponen horizontal F x = F cos 6 0 ∘ F x = 32 , 14 × ( 2 1 ) F x = 16 , 07 Gaya gesek yang harus dilawan f = μ N f = 0 , 1 × 222 , 17 f = 22 , 217 N Besar gaya Bela komponen horizontal kurang dari besar gaya gesek yang harus dilawan. Jadi, apabila sudut tarik diubah menjadi 60º dan dengan gaya tetap, Bela tidak dapat menarik kedua adiknya (tidak ada pergerakan).

Diketahui:

$M = 28 kg m_{1} = 15 kg m_{2} = 10 kg θ = 6 0^{\circ} μ = 0, 1$

Dengan menggunakan persamaan gaya gesek, gaya normal, dan Hukum I Newton, jika Bela mengubah posisi menariknya hingga membentuk 60º terhadap tanah dengan gaya yang tetap adalah sebagai berikut

Pada kondisi sebelum mengubah sudut tarikan

Gaya normal

$Σ F_{y} = 0 (m_{1} + m_{2}) g - F sin θ - N = 0 N = (m_{1} + m_{2}) g - F sin θ N = (15 + 10) \times 10 - F sin 4 5^{\circ} N = 250 - F sin 4 5^{\circ} N = 250 - \frac{F}{2} 2 N$

Gaya minimal yang diperlukan Bela untuk menarik

$Σ F_{x} = 0 F cos θ - f_{s} = 0 F cos 4 5^{\circ} - μ N = 0 F cos 4 5^{\circ} - μ (250 - \frac{F}{2} 2) = 0 \frac{F}{2} 2 - 0, 1 (250 - \frac{F}{2} 2) = 0 \frac{F}{2} 2 - 25 + \frac{F}{2} 2 \times 0, 1 = 0 \frac{1 , 1 F}{2} 2 - 25 = 0 F = 32, 14 N$

Jika sudut tarik diubah menjadi 60º

Gaya normal

$Σ F_{y} = 0 (m_{1} + m_{2}) g - F sin θ - N = 0 N = (m_{1} + m_{2}) g - F sin θ N = (15 + 10) \times 10 - 32, 14 sin 6 0^{\circ} N = 250 - 32, 14 \times \frac{1}{2} 3 N = 250 - 32, 14 \times \frac{1}{2} 3 N = 222, 17 N$

Gaya Bela pada komponen horizontal

$F_{x} = F cos 6 0^{\circ} F_{x} = 32, 14 \times (\frac{1}{2}) F_{x} = 16, 07$

Gaya gesek yang harus dilawan

$f = μ N f = 0, 1 \times 222, 17 f = 22, 217 N$

Besar gaya Bela komponen horizontal kurang dari besar gaya gesek yang harus dilawan.

Jadi, apabila sudut tarik diubah menjadi 60º dan dengan gaya tetap, Bela tidak dapat menarik kedua adiknya (tidak ada pergerakan). space

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

5.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Sebuah benda bermassa 2 kg ditempatkan pada permukaan datar. Benda tersebut diberi gaya 10 N sejajar sumbu gerak benda. Jika percepatan benda 2 m/ s 2 , maka koefisien gesek dari permukaan bidang adal...

5.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut. Gambar tersebut melukiskan benda bermassa 4 kg di atas lantai, ditarik oleh gaya 20 N, dengan sudut α dimana sin α = 0 , 6 . Jika benda bergerak dengan percepatan 0...

4.6

Jawaban terverifikasi

Sebuah benda bermassa 4 kg mula-mula bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Setelah 5 sekon kecepatan benda menjadi 40 m/s. Hitunglah gaya yang mempercepat benda...

3.0

Jawaban terverifikasi

Benda A bermassa 4 kg, massa benda B sebesar 6 kg dihubungkan dengan tali dan ditarik dengan gaya 40 N ke kanan. Jika lantai dalam keadaan licin, tentukan besar tegangan tali penghubung antara k...

4.7

Jawaban terverifikasi

Seorang pemuda yang bermassa 70 kg, mampu mendorong gerobak beserta isinya yang bermassa 110 kg dengan percepatan tetap 1 , 2 ms − 2 . Jika beban gerobak dikurangi, sehingga massanya menjadi 88 kg, be...

5.0

Jawaban terverifikasi