Sebuah benda yang bermassa 6 kg berada pada bidang miring kasar dengan koefisien gesekan 0,3

Perhatikan gambar berikut!

Sebuah benda yang bermassa 6 kg berada pada bidang miring kasar dengan koefisien gesekan 0,3 seperti gambar. Benda meluncur ke bawah dengan kecepatan awal 5 m/s hingga berhenti setelah 2 s karena ditahan oleh gaya F. Besar gaya F adalah …. (g = 10 m/s², tan α = 3/4)

   A. 6,6 N

   B. 15 N

   C. 36,6 N

   D. 48 N

   E. 60 N

Pembahasan:

Diketahui:

   m = 6 kg

   μ = 0,3

   v0 = 5 m/s

   vt = 0 (berhenti)

   t = 2 s

   g = 10 m/s²

   tan α = ¾ = tan 37° 

Ditanya:

    F = …. ?

Dijawab:

Kita ilustrasikan gaya-gaya yang bekerja pada balok seperti berikut,

Pertama-tama kita cari percepatan balok:

   vt = vt + a t

   0 = 5 + a . 2

   2a = -5

   a = -2,5 m/s (perlambatan)

Karena sistem bergerak meskipun akhirnya berhenti, maka yang berlaku adalah hukum II Newton:

ΣF = m a

m g sin α – F – μ m g cos α = m a

F = m g sin α – μ m g cos α – m a

   = 6 . 10 . sin 37° – 0,3 . 6 . 10 cos 37° – 6 (-2,5)

   = 60 . 0,6 – 18 . 0,8 + 15

   = 36 – 14,4 + 15

F = 36,6 N

Jadi besar gaya F adalah 36,6 N.

Jawaban: C

 ++++++++++++++++++++++++++

Semoga Bermanfaat dan Berkah

Jangan Lupa Belajar Terus

Ingat Cita-Cita, Orang Tua, dan Keluarga

Berbagi :