Solve Problem 2 Solve

Problem & Solve
NEWTON LAW
Problem 1
Sebuah peti bermassa 50 kg, mula-mula diam di atas lantai horizontal yang kasar (
didorong dengan gaya F = 100 N yang arahnya seperti pada gambar. Jika sin
0 ,6
bekerja pada benda.
0 ,1 dan
k
s
dan cos
0,8
). Peti itu kemudian
0 ,5
Tentukan gaya gesek yang
F
Solve
Langkah-Langkah Menyelesaikan Problem ini.
1. Gambarkan gaya-gaya yang bekerja pada benda
@ Gaya berat (w = mg) arahnya tegak lurus pusat bumi
@ Gaya Normal bidang (N) arahnya tegak lurus bidang
2. Uraikan gaya F
@ Uraikan gaya F terhadap sumbu horizontal & vertikal
3. Hitung gaya gesekan statis maksimum
4. Bandingkan gaya gesekan statis maksimum terhadap uraian gaya F horizontal
@ Jika gaya F horizontal lebih kecil dari gaya gesekan statis maksimum, benda masih diam dan gaya gesek yang bekerja adalah sebesar F horizontal
@ Jika gaya F horizontla sama besar dengan gaya gesekan statis maksimum, benda tepat akan bergerak tetapi gaya gesek yang bekerja masih sebesar F horizontal
@ Jika gaya F horizontal lebih besar dari gaya gesekan statis maksimum, benda bergerak sehingga gaya gesek yang bekerja adalah gaya gesek kinetik
Langkah 1
N
Langkah 2
N
F cos
Langkah 3
Langkah 4
N
F cos
fs
fs
F
F
F sin
F
F sin
fs
W = mg
F cos
.N
maks
s
maks
s ( mg
F sin
fs
maks
0 ,5 ( 50 . 10
fs
maks
550 N
)
100 . 0 ,6 )
100 . 0 ,8
F cos
80 N
fs
F cos
maks
( benda
diam)
maks
W = mg
Maka gaya gesekan yang bekerja pada benda adalah sebesar 80 N
W = mg
Problem 2
Balok A bermassa 2 kg menempel pada permukaan depan gerobak B bermassa 3 kg seperti gambar. Jika gerobak didorong
dengan gaya F = 60 N, tentukan koefisien gesekan minimum antara balok dan permukaan gerobak agar balok A tidak bergeser
ke bawah.
F
mA
m
B
Solve
Tinjau masing-masing benda secara terpisah
Gambarkan gaya-gaya mB dengan mA.
f
f
F
mB
N’
F
N
mA
mB
N’
y
N
mA
x
w
w
Fx
F
N adalah gaya dorong mB terhadap mA, N’ adalah
Gaya tahan mA terhadap mB. N = N’
F adalah gaya gesek yang bekerja pada A agar
tidak jatuh akibat gaya beratnya w
Substitusi persamaan (2) ke persamaan (1) dan
harus diingat N’=N (pasangan aksi- reaksi)
mBa
F
N
N
'
F
N
'
N
'
F
mB
m
Aa
Fy
Aa
N
a
mBa
m
m
f
0 ( diam )
w
N
......( 2 )
m
m
A
m B a .......( 1 )
N
m
N
A
g
Ag
F
N
mB
m
A
N 1
mB
m
A
F
F
N
A
1
m
A
g 1
F
mB
m
A
mB
m
g
F
1
A
m
A
g
m
A
m
A
F
A
Created by : Ir.Esron Butar-Butar
mB
A
mB
m
Substitusi persamaan (4) ke persamaan (3)
m
.....( 3 )
N
g m
mB
A
F
10 2
60
3
5
Bimbingan Belajar
6
INTEN GROUP
....( 4 )
Problem 3
Solve
Gambarkan gaya-gaya yang bekerja pada benda
Dua buah balok m1= 4 kg dan m2 = 8 kg dihubungkan dengan
sistem katrol seperti gambar. Koefisien gesekan antara balok
m dan permukaan adalah 0,25. Jika tiap katrol dianggap licin,
tentukan percepatan ke bawah yang dialami balok m2.
a1
N
m1
Tinjau
masing-masing
benda secara terpisah
Benda m1
T T
f
T
Fx
T
m 1 a1
T
m1
T
m1g
kasar
kasar
f
T
a2
m2
m 1 a1
m 1 a1
0
Fy
m2
m 1 a1
N
N
N ....( 1 )
m 1 g .......( 2 )
Benda m2
m2g
Fy
m 2 a2
m2g
2T
m 2 a 2 .....( 3 )
Benda m1 akan bergerak 2 kali lebih cepat dari m2 karena m2 ditahan oleh 2 tali
T, sehingga a1 = 2 a2. Substitusi (2) ke (1), kemudian ke (3).
m2g
2T
m2g
2 m1 ( 2 a2 )
m 2 a2
( m1g )
g m2
a2
m 2 a2
Solve
2 . 0 ,25 . 4
4 .4
a2
Sebuah rantai homogen dengan panjang tali 14 cm terletak
sebagian pada meja horizontal dan sebagian lagi sepanjang 4
cm terjuntai pada tepi meja. Tentukan koefisien gesekan
minimum antara rantai dan permukaan meja agar rantai tidak
meluncur jatuh dari meja.
m1
m2
10 8
a2
Problem 4
2
4 m1
2 ,5 m/s
8
2
N
L1=10 cm
f
N
L2=4 cm
4 cm
w1 = m1g
w2 = m2g
Agar rantai diam, maka gaya gesek yang menahan rantai
harus sama besarnya dengan gaya berat rantai yang terjuntai
di tepi meja. Massa rantai sebanding dengan panjang rantai
f
w
N
2
m2g
( m1g )
Problem 5
Solve
m2g
m2
L2
4
m1
L1
10
Benda A Benda B
NC
A
4 kg
B
3 kg
C
2 kg
0 ,4
Benda C
NB
F = 25 N
TAB
A
TAB
B
NC
TBC
TBC
C
F = 25 N
fA
F
T AB
T AB
T AB
(a
m
fA
m
m
m
Substitusi (1) ke (1) dan (2)
T BC
mB (a
T AB
T BC
mB
wA
wC
A
g )
A
Ag
a
m
(a
A
a
g )
T AB
.....( 1 )
F
mBa
T BC
T AB
T BC
T AB
F
fB
T AB
T BC
mBa
mBg
mBa
mCa
F
T BC
F
T Bc
g ).....( 2 ) T BC
mB(a
fC
A
T AB 1
F
A
mB
m
A
T BC
T AB
T BC
m
1
1
mB
m
A
m
A
4
A
mB
4
4
3
mCa
mCg
g ).....( 2 )
T AB
m
fC
wB
a
A
m
T AB
fB
Tinjau
masing-masing
benda secara terpisah
Koefisien gesekan permukaan-permukaan
yang bersentuhan adalah 0,25. tentukan
perbandingan besarnya tegangan tali antara A
dan B dengan besarnya tegangan tali antara B
dan C
7
mC (a
mCa
g ).....( 3 )