fisdas gaya

Upload: amelia-gustin

Post on 06-Feb-2018

260 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

  • 7/21/2019 Fisdas Gaya

    1/23

    1

    BAB II

    PEMBAHASAN

    2.1Pengertian Gaya

    Gaya adalah kekuatan yang dapat menimbulkan perubahan pada

    benda. Misalnya, perubahan posisi atau perubahan bentuk. Contohnya, ketika

    anda mendorong kereta belanja atau mobil yang mogok, anda memberikan

    gaya pada kereta atau mobil itu. Ketika sebuah mesin mengangkat lift atau

    martil memukul paku berarti sebuah gaya sedang diberikan. Kita katakan

    bahwa benda jatuh karena adanya gaya gravitasi. Gaya tidak selalu

    menyebabkan gerak, sebagai contoh anda bisa saja mendorong sebuah meja

    sekuat tenaga tetapi meja tersebut tetap tidak bergerak.

    Satu cara untuk mengukur besar gaya adalah dengan menggunakan

    neraca pegas. Neraca ini digunakan untuk menimbang berat suatu benda.

    Dengan istilah berat yang dimaksud adalah gaya gravitasi yang bekerja pada

    benda tersebut. Neraca pegas yang telah dikalibrasi dapat juga digunakan

    untuk mengukur jenis gaya lain.

    Sebuah gaya memiliki arah dan besar sehingga merupakan vektor yang

    mengikuti aturan-aturan penjumlahan vektor. Gaya dapat mengubah arah

    gerak suatu benda, gaya dapat mengubah bentuk suatu benda serta gaya juga

    dapat mengubah ukuran suatu benda dengan syarat gaya yang kita berikan

    cukup besar. Gaya menyebabkan percepatan. Arah gaya searah dengan arah

    percepatan.

    2.2Satuan Gaya

  • 7/21/2019 Fisdas Gaya

    2/23

    2

    Satuan gaya adalah Newton . Satu Newton adalah besarnya gaya yang

    diperlukanuntuk menimbulkan percepatan 1 m.s-2

    pada benda bermassa 1 kg

    Gaya satu Newton

    Disamping Newton, satuan gaya sering ditulis juga dalam bentuk kg

    m/s2. 1Newton= 1kg m/s

    2.Dalam sistern satuan lain seperti cgs, satuan gaya

    dinyatakan dalam 1 dyne. 1 dyne = 1 gr cm/s2. Hubungan antara dyne dan

    Newton adalah 1 Newton = 105

    dyne. Newton sering disingkat dengan N.

    2.3Jenis-Jenis Gaya

    A. Gaya Berat

    Gaya berat sering disebut dengan berat. Berat adalah gaya

    gravitasi bumi yang bekerja pada suatu benda. Jika suatu benda

    dilepaskan dari ketinggian tertentu, benda akan jatuh. Jika

    hambatan angina diabaikan, maka satu-satunya gaya yang bekerja

    pada benda adalah gaya gravitasi bumi (berat benda). Benda akan

    mengalami geak jatuh bebas dengan percepatan ke bawah sama

    dengan percepatan gtavitasi. Dengan menggunakan hukum II

    Newton pada benda jatuh bebas ini, diperolehlaj hubungan antara

    berat dengan massa.

  • 7/21/2019 Fisdas Gaya

    3/23

    3

    F = m.a

    Rumus Berat

    w = m.g

    Vektor berat suatu benda di bumi selalu kita gambarkan

    berarah tegak lurus ke bawah dimanapun posisi benda diletakkan,

    apakah pada bidang horizontal, bidang miring, ataupun bidang

    tegak.

    Arah vektor berat selalu tegak lurus ke bawah dimanapun posisinya

    Percepatan gravitasi di permukaan bumi secara rata-rata adalah

    9,8 m/s2

    . Percepatan gravitasi g suatu planet dianggap konstan.

    Walaupun sebenarnya tidak demikian. Pertama, percepatan

    gravitasi g bergantung pada planet tempat benda berada. Olehkarena itu, berat benda juga berpengaruh pada planet tempat benda

    berada. Kedua, percepatan gravitasi di suatu planet bergantung

    pada jaraknya dari pusat planet. Makin jauh dari pusat planet,

    makin berkurang percepatan gravitasinya. Oleh karena itu, makin

    jauh dari pusat planet, makin berkurang berat benda.

    B. Gaya Normal

    Gaya normal didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada

    bidang sentuh antara dua permukaan yang bersentuhan, yang

    arahnya selalu tegak lurus pada bidang sentuh.

  • 7/21/2019 Fisdas Gaya

    4/23

    4

    Buku yang dilepaskan diudara aka jatuh karena pada buku

    hanya bekerja gaya gravitasi bumi, yaitu gaya tarik bumi pada

    buku, reaksi dari Fbuku, bumi , yaitu Fbuku, bumibekerja pada bumi.

    Bagaimana dengan buku yang diletakkan diatas meja tidak jatuh ?

    Karena ada gaya lain yang menyeimbangi berat buku agar buku

    tidak jatuh. Buku bersentuhan dengan meja sehingga buku bekerja

    gaya Fbuku, bumi yang arahnya tegak lurus pada bidang sentuh buku-

    meja, yaitu vertical ke atas. Gaya inilah yang disebut gaya normal,

    diberi lambang N (normal), sekarang yang bekerja pada buku ada

    dua buah gaya, yaitu berat (w) dan N, yang berlawanan arah dan

    sama besarnya (N=w). Kedua gaya ini membentuk keseimbangan

    pada buku yang membuat buku tidak jatuh. Gaya normal N yang

    bekerja pada bidang sentuh anatar dua benda yang saling

    bersentuhan, dan arahnya selalu tegak lurus pada bidang sentuh.

    Apabila bidang sentuhnya horizontal maka arah gaya normal N

    adalh vertikal. Apabila bidang sentuh vertikal, maka arah gaya

    normal N adalah horizontal, dan apabila bidang sentuh miring

    membentuk sudut terhadap horizontal, maka arah gaya normal N

    juga miring.

    Gaya normal adalah gaya sentuh yang arahnya selalu tegak lurus pada bidang sentuh

    C. Gaya Gesekan

    Apabila ada dua benda yang berinteraksi melalui kontak atau

    sentuhan langsung pada permukaannya, maka aka timbul suatu

    gaya yang disebut gaya kontak. Gaya kontak ini memiliki

    komponen yang sejajar dengan permukaan sentuh yang disebut

  • 7/21/2019 Fisdas Gaya

    5/23

    5

    gaya gesekan. Karena arah gaya gesekan sejajar dengan

    permukaan sentuh, maka akan mempengaruhi gerak suatu benda.

    Arah gaya gesekan ini selalu berlawanan dengan arah gerak benda

    sehingga bersifat menghambat gerak benda. Gaya normal

    memberikan pengaruh pada besarnya gaya gesekan. Semakin besar

    gaya normal, semakin besar pula gaya gesekan yang terjadi.Besar

    gaya gesekan juga dipengaruhi oleh kekasaran permukaan sentuh.

    semakin kasar permukaan sentuh, semakin besar gaya gesekan

    yang timbul.

    1. Gaya Gesek Statis dan Gaya Gesek Kinetis

    Sebuah balok dengan beartw

    diletakkan di atas

    lantai. Gaya yang bekerja pada balok adalah gaya berat

    w dan gaya normal N. balok akan memberikan tekanan

    ke lantai senensar w dan permukaan lantai akan

    memberikan reaksi pada permukaan balok sebesar N.

    Pada balok diberikan gaya mendatar F yang

    bernilai kecil tidak membuat benda bergerak. Karena

    ada gaya lain yang menghambat sehingga tidak

    bergerak. Gaya hambat tersebut besarnya sama dengan

    gaya F yang bekerja, tetapi arahnya berlawanan.gaya

    hambat tidak mungkin lebih besar dari gaya F. jika

    gaya hambat lebih besar daripada gaya F yang

    diberikan balok akan bergerak ke kiri. Hal tersebut

    mustahil terjadi. Gaya hambat yang melawan gaya F

    dinamakan gaya gesek statis fs.

    Pasangan gaya normal dan gaya berat pada balok

  • 7/21/2019 Fisdas Gaya

    6/23

    6

    Jika gaya F terus diperbesar, gaya gerak statis fs

    juga semakin besar dan terus melawan gaya F, sampai

    suatu asat gaya gesek statis mencapai nilai maksimum.

    Jika F terus diperbesar, gaya gesek statis berada pada

    nilai terbesar dan tidak mampu melawan gaya F

    sehingga balok mulai bergerak sehingga mencapai nilai

    maksimum.

    fs maks = sN

    dimana

    fs= gaya gesekan statis max (N)

    s= koefisien gesekan statis

    N = gaya normal (N)

    Ketika balok sudah bergerak, gaya geseknya

    menjadi lebih kecil daripada gaya gesek statis

    maksimum. Gaya gesek yang timbul pada saat balok

    bergerak dinamakan gaya gesek kinetis fk.

    fk= kN

    Grafik hubungan antara gaya luar dan gaya gesekan yang

    mempengaruhi gerakan benda

    2. Koefisien Gesek

  • 7/21/2019 Fisdas Gaya

    7/23

    7

    Koefisien gesek dipengaruhi okeh gaya normal.

    Koefisien gesek diberi lambing , dank arena ada dua

    jenis gesekan, koefisien gerak juga ada dua, yaitu

    koefisien gesek statis sdan koefisien gesek kinetis k.

    koefisien kinetis selalu lebih kecil dibandingkan

    koefisien gesek statis.

    Dengan demikian, besarnya gaya gesek mudah

    untuk diketahui, yaitu

    fs s . N

    dan

    fk= k . N

    keterangan :

    fs= gaya gesek statis (N)

    fk = gaya gesek kinetis (N)

    N = gaya normal (N)

    s= koefisien gesek statis

    k= koefisien gesek kinetis

    Nilai koefisien gesek dari dua permukaan yang

    bergesekan menunjukan nilai kekasaran kedua

    permukaan itu. Niali itu pada umumnya berkisar antar 0

    hingga 1. Jadi secara sistematis, koefisien gerak dapat

    dinyatakan sebagai berikut.

    0 1

    Keterangan :

    = 0 bila permukaan bergesekan licin sempurna

  • 7/21/2019 Fisdas Gaya

    8/23

    8

    = 1 bila permukaan yang bergesekan sangat kasar

    D. Gaya Sentripetal dan Gaya Sentrifugal

    Gaya Sentripetal

    Benda yang bergerak melingkar beraturan akan selalu

    mengalami percepatan sentripetal sebesar as= v2

    .

    r

    Oleh karena itu, harus ada gaya ke arah pusat lingkaran yang

    bekerja pada benda tersebut untuk menimbulkan percepatan

    sentripetal as. Berdasarkan hukum Newton II, diperoleh :

    Fs= m.as

    Fs = m. v2= m.

    2r = 4

    2m.r = 4

    2.f

    2.m.r

    r T2

    dengan,

    Fs = gaya sentripetal (N)

    v = kelajuan linear (m/s) = kecepatan sudur (rad/s)

    T = periode (T)

    F = frekuensi (Hz)

    r = jari-jari lingkaran (m)

    Misalkan sewaktu kita memutar tali horizontal di atas

    kepala, maka bola bergerak melingkar. Di sini berfungsi

    sebagai gaya sentripetal yang menarik bola menuju ke pusat

    lingkaran adalah gaya tegangan tali, T.

    Dengan demikian,

    Fs = T

  • 7/21/2019 Fisdas Gaya

    9/23

    9

    Fs= m v2

    r

    Benda yang bergerak melingkar dengan kelajuan

    konstan v dinyatakan:

    v =

    dengan:

    v = kelajuan (m/s)

    r = radius lingkaran (m)T = periode (s)

    Gaya Sentrifugal

    Gaya sentrifugal dapat dikatakan sebagai reaksi dari adanya

    gaya sentripetal yang dialami benda yang bergerak melingkar.

    Gaya sentrifugal besarnya sama dengan gaya sentripetal

    hanya arahnya yang berlawanan.

    Fsf= m.2.R= m. v

    2

    r

    2.4Penerapan Hukum Newton Tentang Gerak

  • 7/21/2019 Fisdas Gaya

    10/23

    10

    Hukum II Newton menyatakan bahwa percepatan sebuah benda

    berbanding lurus dengan resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut.

    Resultan gaya adalah jumlah vektor dari semua gaya yang bekerja pada benda

    itu. Telah dibuktikan bahwa gaya-gaya bergabung sebagai vektor sesuai

    aturan yang berlaku pada penjumlahan vektor. Sebagai contoh, dua gaya yang

    besarnya sama masing-masing 10 N (Gambar a), digambarkan bekerja pada

    sebuah benda dengan saling membentuk sudut siku-siku. Dapat dilihat bahwa

    benda itu akan bergerak dengan sudut 45. Dengan demikian resultan gaya

    bekerja dengan arah sudut 45 (Gambar b) . Hal ini diberikan oleh aturan-

    aturan penjumlahan vektor. Teorema Pythagoras menunjukkan bahwa besar

    resultan gaya adalah:

    Ketika memecahkan masalah yang melibatkan Hukum Newton dan

    gaya, sebaiknya menggunakan diagram gaya untuk menunjukkan semua

    gaya yang bekerja pada setiap benda. Tanda panah pada gambar diagram

    mewakili setiap gaya yang bekerja pada benda, dengan memastikan bahwa

    semua gaya yang bekerja pada benda tersebut telah dimasukkan. Jika gerak

    translasi (lurus) diperhitungkan, dapat digambarkan semua gaya pada suatu

    benda bekerja pada pusat benda itu, dengan demikian benda tersebut dianggap

    sebagai benda titik.

    1. Gerak Benda pada Bidang Datar

  • 7/21/2019 Fisdas Gaya

    11/23

    11

    Gambar di samping menunjukkan pada

    sebuah balok yang terletak pada bidang

    mendatar yang licin, bekerja gaya F mendatar

    hingga balok bergerak sepanjang bidang

    tersebut. Komponen gaya-gaya pada sumbu y

    adalah: Fy = N w. Dalam hal ini, balok tidak

    bergerak pada arah sumbu y, berarti ay = 0,

    sehingga Fy = 0;

    Fy = 0=> N - w= 0=> N = w = m . g

    Sedangkan komponen gaya pada sumbu x adalah: Fx = F Dalam hal

    ini, balok bergerak pada arah sumbu x, berarti besarnya percepatan benda

    dapat dihitung sebagai :

    Fx = m. a=> F = m . a=> a= F/m

    Lebih lengkap:

    2. Gerak Benda pada Bidang Miring

    Gambar di samping menunjukkan sebuah

    balok yang bermassa mbergerak menuruni bidang

    miring yang licin. Dalam hal ini kita anggap

    untuk sumbu x ialah bidang miring, sedangkan

    sumbu y adalah tegak lurus pada bidang miring.

  • 7/21/2019 Fisdas Gaya

    12/23

    12

    Komponen gaya berat w pada sumbu y adalah: wy = w.cos = m.g.cos .

    Resultan gaya-gaya pada komponen sumbu y adalah: Fy = N wy = N

    m.g.cos

    Balok tidak bergerak pada arah sumbu y, berarti ay = 0, sehingga:

    Fy = 0=> Nm.g.cos = 0=>N = m.g.cos

    Sementara itu, komponen gaya berat (w) pada sumbu x adalah:

    wx = w.sin = m.g.sin .

    Komponen gaya-gaya pada sumbu x adalah:

    Fx = m.g.sin

    Balok bergerak pada arah sumbu x, berarti besarnya percepatan

    benda dapat dihitung sebagai :

    Fx = m.a=> m.g.sin = m.a => a = g.sin

    Lebih lengkap:

    3. Gerak Benda-Benda yang dihubungkan

    dengan Tali

    Gambar di samping menunjukkan dua

    buah balok A dan B dihubungkan dengan

    seutas tali terletak pada bidang mendatar yang

    licin. Pada salah satu balok dikerjakan gaya F

    mendatar (contoh pada gambar adalah balok

    B) hingga keduanya bergerak sepanjang

    bidang tersebut dan tali dalam keadaan tegang yang dinyatakan dengan T.

    Apabila massa balok A dan B masing-masing adalah mA dan mB, serta keduanya

    hanya bergerak pada arah komponen sumbu x saja dan percepatan keduanya sama

  • 7/21/2019 Fisdas Gaya

    13/23

    13

    yaitu a, maka resultan gaya yang bekerja pada balok A (komponen sumbu x)

    adalah:

    F x (A) = T = mA .a

    Sedangkan resultan gaya yang bekerja pada balok B (komponen

    sumbu x) adalah:

    F x (B) = F.T = mB .a

    Sehingga diperoleh :

    4. Gerak Benda di dalam Lift

    Pada peristiwa gerak benda di dalam lift ada beberapa

    kemungkinan kejadian, antara lain:

    a. Lift dalam keadaan diam atau bergerak

    dengan kecepatan konstan.

    Komponen gaya pada sumbu y adalah:

    Fy = N w

    Dimana, lift berada dalam keadaan diam atau bergerak

  • 7/21/2019 Fisdas Gaya

    14/23

    14

    dengan kecepatan tetap (GLB) pada komponen sumbu y, berarti ay = 0,

    sehingga:

    Fy = 0 =>Nw = 0 => N = w = m . g

    dimana : N adalah gaya normal, w adalah berat orang/benda, m adalah massa

    orang/benda, dan gadalah percepatan gravitasi.

    b. Lift dipercepat ke atas

    Komponen gaya pada sumbu y adalah: Fy = N w,

    dimana, lift bergerak ke atas mengalami percepatan a,

    sehingga:

    Fy =Nw=> Nw = m.a => N = w + (m.a)

    dimana : N adalah gaya normal, w adalah berat

    orang/benda, m adalah massa orang/benda, dan a adalah

    percepatan lift.

    c. Lift dipercepat ke bawah

    Komponen gaya pada sumbu y adalah: Fy = w N

    Dalam hal ini, lift bergerak ke bawah mengalami percepatan a,

    sehingga:

    Fy = m.a=>wN = m.a =>N = w(m.a)

    dimana : N adalah gaya normal, w adalah berat

    orang/benda, m adalah massa orang/benda, dan a adalah

    percepatan lift, dengan catatan: apabila lift mengalami

    perlambatan, maka percepatan a= -a.

    5. Gerak Benda yang dihubungkan dengan Tali melalui Sebuah Katrol

  • 7/21/2019 Fisdas Gaya

    15/23

    15

    Dua buah balok A dan B yang dihubungkan dengan

    seutas tali melalui sebuah katrol yang licin dan

    massanya diabaikan. Apabila massa benda A lebih

    besar dari massa benda B (mA > mB), maka benda A

    akan bergerak turun dan B akan bergerak naik. Karena

    massa katrol dan gesekan pada katrol diabaikan, maka

    selama sistem bergerak besarnya tegangan pada kedua

    ujung tali adalah sama yaitu T. Selain itu, percepatan

    yang dialami oleh masing-masing benda adalah sama

    yaitu sebesar a.

    Dalam menentukan persamaan gerak berdasarkan

    Hukum II Newton, kita pilih gaya-gaya yang searah

    dengan gerak benda diberi tanda positif (+), sedangkan gaya-gaya yang

    berlawanan arah dengan gerak benda diberi tanda negatif (-).

    Resultan gaya yang bekerja pada balok A adalah:

    FA = mA.a=>wAT = mA. a

    Resultan gaya yang bekerja pada balok B adalah:

    FB = mB. a=> TwB = mB . a

    Secara umum, percepatan gerak benda dapat ditentukan berdasarkan

    persamaan Hukum II Newton berikut:

    Besarnya tegangan tali (T ) dapat ditentukan dengan persamaan

    berikut:

  • 7/21/2019 Fisdas Gaya

    16/23

    16

    T= wAmA .a= mA .gmA .a= mA(ga) atau

    T = mB . a + wB= mB.a + mB . g= mB(a + g)

    Percepatan sistem dapat ditentukan dengan:

    Selanjutnya, salah satu benda terletak pada bidang mendatar yang licin

    dihubungkan dengan benda lain dengan menggunakan seutas tali melalui

    sebuah katrol, di mana benda yang lain dalam keadaan tergantung tampak

    seperti pada gambar di bawah.

  • 7/21/2019 Fisdas Gaya

    17/23

    17

    Dalam hal ini kedua benda merupakan satu sistem yang mengalami

    percepatan sama, maka berdasarkan persamaan Hukum II Newton dapat

    dinyatakan sebagai berikut:

    F = m.a

    wAT + TT + T = (mA+ mB) a

    wA = (mA + mB) a

    mA.g = (mA + mB) a

  • 7/21/2019 Fisdas Gaya

    18/23

    18

    Soal dan Jawaban

    1. Teman Andi memberikan coklat khusus 10 kg sebagai hadiah ulang

    tahun Andi. Kotak itu diletakkan di atas meja. Percepatan gravitasi g =

    9,8 m/s-2

    .

    a. Tentukan berat kotak dan gaya normal yang bekerja padanya.

    b. Jika teman Andi menekan kotak ke bawah dengan gaya 40 N,

    sekali lagi tentukan gaya normal yang bekerja pada kotak.

    c. Jika teman Andi menarik kotak ke atas dengan gaya 40 N,

    berapa gaya normal yang bekerja pada kotak ?

    Jawab :

    Massa kotak m = 10 kg, percepatan gravitasi g = 9,8 m/s-2

    a. Berat kotak w = m.g = 10.9,8 = 98N

    Pada gaya normal, N=w, maka N = 98N

    b. Gaya = 40N

    Pada soal b, terdapat tiga gaya yang bekerja pada kotak,

    yaitu w, N, dan P. Disini P mengarah ke bawah sehingga

    bernilai negatif.

    Fy = 0 NwP = 0

    N = w + P = 98 + 40 = 138 N

    c. Disini P mengarah keatas sehingga bernilai positif .

    Fy = 0 N + Pw = 0

    N = wP = 9840 = 58 N

    2. Sebuah bola bermassa 0,6 kg diikat di ujung seutas tali dengan

    panjang 1,5 m. bola berputar dalam satu lingkaran horizontal. Jika tali

    dapat menahan tegangan maksimum sebesar 40 N, berapa kelajuan

    maksimum bola sebelum taliu putus?

    Jawab :

  • 7/21/2019 Fisdas Gaya

    19/23

    19

    Massa m = 0,6 kg, jari-jari r = 1,5 , tegangan tali maksimum

    Tmaks= 40 N.

    T =

    v

    2

    =

    v =

    Dengan demikian, kelajuan maksimum bola, vmaksadalah

    vmaks= = = = 10 ms-1

    3. Sebuah lift yang massa totalnya 800 kg tergantung pada kabel yang

    tegangan maksimumnya 20.000 N. berapakah percepatan maksimum

    yang diizinkan agar kabel tidak putus ?

    Jawab :

    Gerak lift ke atas

    F = m.a

    Tw = ma

    Tmg = ma

    a =

    =

    - g

    = - 9,8 m/s

    2

    a = 15,2 m/s2

    4. Massa sebuah sepeda dan pengandaranya sama dengan 100 kg. sepeda

    tersebut akan melintas di suatu jalan miring yang jari-jari lintasannya

    sama dengan 30 m. bila kelajuan sepeda adalah 16 m/s, tentukan

    a. Percepatan sentripetal sepedab. Sudut kemiringan jalan (g = 10 m/s

    2)

    Jawab :

    R = 30 m

    v = 16 m/s

  • 7/21/2019 Fisdas Gaya

    20/23

    20

    a. Percepatan sentripetal, as= =

    = 8,53 m/s2

    b.

    Sudut kemiringan jalan, Tan = =

    = 0,853

    = arc tan 0,853 = 40,46

    5. sebuah mobil bermassa 500 kg meluncur dari keadaan diam pada jalan

    miring yang tertutupi es (gesekan dapat diabaikan). Sudut kemiringan

    diketahui 30 .

    a. Berapa besar gaya normal yang dikerjakan jalan pada mobil?

    b. Berapa lam waktu yang diperlukan mobil untuk menempuh jarak

    200 m ?

    Jawab :

    a. Fy = 0 +Nmg cos = 0N = mg cos

    = 500.10.cos 30= 2500 N

    b. F x = ma mg sin = maPercepatan bidang miring licin

    a = g sin a = 10. Sin 30 = 5 ms

    -2

    sedang waktu t, untuk menempuh jarak x = 200 m adalah

    x = v0t + at

    2

    x = 0 + at2 t2 = = = 80t = = 4 sekon

  • 7/21/2019 Fisdas Gaya

    21/23

    21

    6. Suatu kotak kayu berada di atas lantai. Kotak tersebut kemudian

    ditarik oleh seorang anak dengan gaya luar sebesar F = 10 N sejajar

    permukaan lantai tetapi kotak tersebut tetap diam. Kotak tetap diam ini

    disebabkan ada gaya gesekan antara kotak dan lantai. Hitunglah besar

    gaya gesekan yang melawan gaya luar tersebut!

    Jawab :

    Suatu benda berada di permukaan kasar dikenai suatu gaya

    Benda tetap diam meskipun dikenai gaya luar sebesar = 10

    sehingga berlaku hukum I Newton:

    F = 0 sehingga FluarF gesek= 0 atau Fluar= F gesek

    7. Sebuah mobil bermassa 2000 kg dan dikenakan gaya sebesar 10.000

    N. Berapa percepatan yang dialami oleh mobil tersebut?

    Jawab :

    Percepatan pada mobil dapat dihitung dengan menggunakan

    persamaan :

    a ==

    = 5 m/s

    2

    Jadi, percepatan yang dialami oleh mobil tersebut adalah 5 m/s2

    8. Suatu benda bermassa 20 kg berada di papan yang licin sempurna.

    Benda tersebut ditarik oleh suatu gaya sebesar 50 N ke arah mendatar,

    hitunglah percepatan dan kecepatan yang dialami oleh benda tersebut

    setelah gaya tersebut bekerja selama 10 sekon?

  • 7/21/2019 Fisdas Gaya

    22/23

    22

    Jawab :

    Percepatan benda dihitung dengan menggunakan persamaan

    a ==

    = 2,5 m/s

    2

    kecepatan setelah gaya bekerja selama 10 sekon:

    vt= v0+ at

    v10= 0 + 2,5 m/s2.10s = 25 m/s

    9. Sebuah balok bermassa 10 kg terletak pada bidang datar yang licin.

    Balok tersebut ditarik dengan gaya 40 N yang membentuk sudut 40o

    dengan bidang datar. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s2

    maka

    hitunglah percepatan dan jarak perpindahan benda setelah gaya F

    bekerja selama 8 sekon (diketahui pada t = 0 benda diam).

    Jawab :komponen gaya F pada sumbu x (lihat Gambar 2.18):

    Fx = F cos 40 = 400,8 = 32 N

    percepatan benda adalah =

    a ==

    = 4 m/s

    2

  • 7/21/2019 Fisdas Gaya

    23/23

    23

    Pergeseran yang dialami oleh benda tersebut di atas dapat dihitung

    menggunakan persamaan:

    s = vot + at2

    = 0.t + .4.82

    = 128 m

    10. Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan kelajuan konstan.

    Radius lingkaran adalah 50 cm. Benda berputar sekali dalam waktu 5s.

    Carilah kecepatan dan percepatan sentripetalnya.

    Jawab :

    Kecepatan benda dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

    v =

    =

    = 0,628 m/s2

    Percepatan sentripetal dapat dihitung yaitu :

    a= =

    = 0,79 m/s

    2