Skip to content Skip to sidebar Skip to footer
Home / Bidang miring / Fisika X / gaya gesek / GLBB / koefisien gesek kinetis / koefisien gesek statis

Soal Gerak Benda pada Permukaan Kasar di Bidang Miring

By Admin Post a Comment

1. Sebuah batang homogen panjangnya 5 m dan massanya 40 kg. Ujung batang terletak 3 m dihadapan tembok vertikal. Batang tersandar di tembok vertikal pada ketinggian 4 m. Tentukan koefisien gesek statis lantai jika tembok vertikal licin dan lantai kasar!

 

Pembahasan:

Panjang, L = 5 m

Massa, m = 40 kg

Jarak, d = 3 m

Ketinggian, h = 4 m

 

Kita bisa cari nilai koefisien gesek statis dengan rumusan:

μs = 1/(2×tan θ)

μs = 1/(2× 4/3)

μs = 3/8 

μs = 0,375

 

Jadi, koefisien gesek statis lantai jika tembok vertikal licin dan lantai kasar adalah 0,375


2. 



3. Perhatikan gambar di bawah.

Jika massa benda sebesar 20 kg, g = 10 m/s², dengan sudut kemiringan 37°, agar benda tetap diam, besarnya koefisien gesekan permukaan
Jika massa benda sebesar 20 kg, g = 10 m/s², dengan sudut kemiringan 37°, agar benda tetap diam, besarnya koefisien gesekan permukaan . . .

Pembahasan:
massa, m = 20 kg
percepatan gravitasi, g = 10 m/s²
sudut = 37°
agar benda tetap diam, μ = ?

Pertama, tinjau benda di sumbu-y
Σ Fy = 0
N - w cos 37° = 0
N = 200(0,8)
N = 160 N

Kemudian, tinjau sumbu-x
Σ Fx = 0
w sin 37° - fs = 0
200 (0,6) - μ(160) = 0
120 = 160 μ
μ = 0,75


4. Affan menuruni bukit salju sepanjang 420 m mengunakan kereta luncur seperti gambar berikut.

Massa total Affan dan kereta luncur adalah 65 kg. Jika koefisien gesek kinetis antara kereta luncur dan salju 0,12, usah total yang dilakukan Affan untuk menuruni bukit salju sebesar 220.030 J. Benarkah pernyataan tersebut? Buktikan!

Pembahasan:
jarak, s = 420 m
massa, m = 65 kg
koefisien gesek kinetis = 0,12
usaha total, W = 220.030 J (Benar/Salah ?)

Cari gaya berat berdasarkan sumbu-x dan sumbu-y
sumbu-x: w sin 60 = m.g. sin 60 = 650 (½√3) = 325√3 = 563 N
sumbu-y: w cos 60 = m.g. cos 60 = 650 (½) =325 N

Gaya gesekan
fg = μ.N = μ(w cos 60°) = (0,12)(325) = 39 N

Maka, usaha total
W = (w sin 60° - fg) s
W = (563 - 39)420
W = 220080 J

Kesimpulan: Pernyataan salah jika W = 220.030 J
Tetapi yang benar W = 220080 J

5. Sebuah benda yang massanya 12 kg ditarik oleh gaya F ke atas seperti ditunjukkan oleh gambar. Jika koefisien gesekan antara benda dengan permukaan bidang 0,5, maka besar gaya F minimal supaya benda tepat akan bergerak adalah . . . N

Pembahasan : 

Massa, m = 12 kg

Koefisien gesekan, μ = 0,5

Gaya minimal, F = ?

 

Pertama, tinjau dari sumbu-y

∑Fy = 0

N - w cos 53 = 0

N = (120)(0,6)

N = 72 N

 

Kemudian, besar gaya dapat ditinjau dari sumbu-y

∑Fy = 0

F - fg = 0

F - μ.N = 0

F = (0,5)(72)

F = 36


6. Roni menahan objek yang jatuh pada bidang miring seperti gambar.

Jika massa objek 20 kg dan gaya yang diberikan Roni sebesar 150 N. Tentukan nilai gaya gesek yang bekerja pada objek!Pembahasan :Massa, m = 20 kgGaya, F = 150 NSudut, θ = 30sin 30 = 1/2g = 10 m/s² 

Karena Roni menahan objeknya, maka berlaku Hukum I Newton

ΣF = 0

F - m.g. sin 30 - Fgesek = 0

150 - 20.10.(1/2) - Fgesek = 0

Fgesek = 50 N 


Post a Comment for "Soal Gerak Benda pada Permukaan Kasar di Bidang Miring"