Bank Soal Fisika SMA Analisis Kuantitatif Masalah Dinamika Partikel

Soal

Pilgan

Balok bermassa 1 kg dikenai gaya sebesar 12 N seperti pada gambar. Jika koefisien gesekan antara balok dengan lantai sebesar 0,3, maka percepatan balok tersebut adalah ... m/s2.

A

5

B

4

C

3

D

2

E

1

Pembahasan:

Diketahui:

Massa balok mm = 1 kg

Sudut kemiringan θθ = 60°60°

Gaya dorong FF = 12 N

Koefisien gesekan μμ = 0,3

Ditanya:

Percepatan sistem aa = ?

Jawab:

Terdapat empat jenis gaya yang bekerja pada sistem yaitu gaya dorong, gaya gesek, gaya normal, dan gaya berat. Gaya dorong adalah gaya yang terjadi akibat adanya dorongan. Gaya gesek adalah gaya yang terjadi akibat dua benda saling bergesekan. Gaya normal adalah gaya yang tegak lurus dengan bidang sentuh. Gaya berat adalah gaya yang dipengaruhi oleh gravitasi bumi dan arahnya selalu menuju ke pusat bumi.

Untuk menyelesaikan kasus ini, gunakan hukum II Newton ΣF=ΣmaΣF=Σma. Uraikan terlebih dahulu gaya-gaya yang bekerja pada sumbu-X dan sumbu-Y seperti pada gambar berikut. Anggap arah kanan sebagai sumbu-X positif, sebaliknya arah kiri sebagai sumbu-X negatif. Serta arah atas sebagai sumbu-Y positif dan arah bawah sebagai sumbu-Y negatif.

Karena balok bergerak ke arah horizontal, maka ΣFy=0.ΣF_y=0.

ΣFy=ΣmaΣF_y=Σma

Nw=0N-w=0

N=wN=w

=mg=mg ... (1)

Substitusikan persamaan (1) ke dalam tinjauan sumbu-X.

ΣFx=ΣmaΣF_x=Σma

Fcosθfg=maF\cosθ-f_{\text{g}}=ma

Fcos60°μN=maF\cos60°-μN=ma

Fcos60°μmg=maF\cos60°-μmg=ma

(12)(12)(0,3)(1)(10)=(1)a\left(12\right)\left(\frac{1}{2}\right)-\left(0,3\right)\left(1\right)\left(10\right)=\left(1\right)a

63=a6-3=a

a=3a=3 m/s2

Jadi, besar percepatan benda adalah 3 m/s2.

Video
18 Januari 2022
Dinamika Partikel
Rangkuman

Siswa

Ingin latihan soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Guru

Ingin akses bank soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Soal Populer Hari Ini

Cek Contoh Kuis Online

Kejar Kuis

Cek Contoh Bank Soal

Kejar Soal