Bank Soal Fisika SMA Berbagai Jenis Gaya

Soal

Pilgan

Pembahasan

Perhatikan gambar berikut ini.

Jika balok 1 dan balok 2 masing-masing memiliki massa 5 kg dan 7 kg didorong dengan gaya sebesar 120 N, maka secara berturut-turut besar percepatan dan gaya kontak sistem adalah ....

E

7 m/s² dan 70 N

Pembahasan:

Diketahui:

Massa benda 1 $m_1$ = 5 kg

Massa benda 2 $m_2$ = 7 kg

Gaya dorong $F$ = 120 N

Ditanya:

Percepatan sistem $a$ = ?

Gaya kontak $F_{\text{kontak}}$ = ?

Jawab:

Terdapat dua gaya yang bekerja pada sistem yaitu gaya dorong dan gaya kontak. Gaya dorong adalah jenis gaya yang terjadi akibat adanya dorongan. Gaya kontak adalah gaya yang terjadi akibat dua benda saling bersentuhan.

Untuk menyelesaikan kasus ini, gunakan hukum II Newton $ΣF=Σma$ . Uraikan terlebih dahulu gaya-gaya yang bekerja pada sistem seperti pada gambar berikut. Karena sistem bergerak secara horizontal, maka cukup tinjau sumbu-X saja. Anggap arah kanan sebagai sumbu-X positif, sebaliknya arah kiri sebagai sumbu-X negatif.

Karena sistem bekerja secara horizontal saja maka $ΣF_y=0$ . Kemudian cari besar percepatan terlebih dahulu dengan menganggap balok 1 dan balok 2 sebagai satu kesatuan $\left(m_{\text{total}}=m_1+m_2\right)$ .

$ΣF_x=Σma$

$F=\left(m_1+m_2\right)a$

$120=\left(5+7\right)a$

$120=12a$

$a=\frac{120}{12}=10$ m/s²

Setelah itu, substitusikan nilai percepatan yang sudah didapat untuk mencari gaya kontak dengan meninjau salah satu benda saja. Boleh balok 1 atau balok 2. Disini kita akan meninjau balok 1.