22 v 22 24,958 v 2 24,958 4,996 5 m / s Contoh Soal 3.5 Sebuah balok berada di atas suatu bidang miring yang panjangnya 2 m dan membentuk sudut 30o terhadap horisontal. Mula-mula balok tersebut dipegang tetap kemudian dilepaskan sehingga ia turun ke bawah.
Artikel ini membahas tentang kumpulan contoh soal yang berkaitan dengan gerak benda di bidang miring beserta pembahasannya. Bidang miring merupakan suatu bidang datar yang memiliki sudut kemiringan tertentu terhadap arah horizontal. Pada benda-benda yang terletak di atas bidang miring, maka gaya berat benda tersebut selalu memiliki dua komponen, yaitu komponen gaya berat pada sumbu-X dan komponen gaya berat pada sumbu-Y. Konsep yang kita gunakan untuk menyelesaikan soal tentang gerak benda di bidang miring adalah konsep Hukum Newton dan gaya gesek khusus untuk bidang miring kasar. Oleh karena itu, sebelum kita mulai ke pembahasan soal, ada baiknya kita ingat-ingat kembali ringkasan materi tentang Hukum Newton dan gaya gesek berikut ini. Konsep Hukum Newton Hukum I Newton Hukum II Newton Hukum III Newton F = 0 F = ma Faksi = −Freaksi Keadaan benda diam v = 0 m/s bergerak lurus beraturan atau GLB v = konstan Keadaan benda benda bergerak lurus berubah beraturan atau GLBB v ≠ konstan Sifat gaya aksi reaksi sama besar berlawanan arah terjadi pada 2 objek berbeda Konsep Gaya Gesek Gaya Gesek Statis Gaya Gesek Kinetis fs = μs N fk = μk N Bekerja pada benda diam v = 0 m/s tepat akan bergerak fs maksimum Bekerja pada benda bergerak baik GLB maupun GLBB Hubungan Gaya Gesek dan Gerak Benda Besar Gaya Luar Keadaan Benda Jika F fs maksimum Bergerak, berlaku Hukum II Newton dan bekerja gaya gesek kinetik fk Oke, jika kalian sudah paham mengenai konsep Hukum Newton dan gaya gesek, kini saatnya kita bahas beberapa soal tentang gerak benda di bidang miring. Simak baik-baik uraian berikut ini. Contoh Soal 1 Sebuah balok yang massanya 6 kg meluncur ke bawah pada sebuah papan licin yang dimiringkan 30° dari lantai. Jika jarak lantai dengan balok 10 m dan besarnya percepatan gravitasi di tempat itu adalah 10 ms-2, maka tentukan percepatan dan waktu yang diperlukan balok untuk sampai di lantai. Jawab Diketahui m = 6 kg s = 10 m θ = 30° g = 10 m/s Ditanyakan Percepatan dan waktu. Langkah pertama untuk menyelesaikan soal yang berhubungan dengan dinamika gerak adalah menggambarkan skema ilustrasi soal beserta diagram gaya yang bekerja pada sistem seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Karena kondisi bidang miring adalah licin, maka tidak ada gaya gesek sehingga kita tidak perlu menguraikan resultan gaya pada sumbu-Y atau sumbu vertikal. Menurut Hukum II Newton, resultan gaya yang bekerja pada benda dalam arah sumbu-X adalah sebagai berikut. FX = ma w sin θ = ma mg sin θ = ma a = g sin θ …………… Pers. 1 Menentukan percepatan Untuk menentukan besar percepatan balok, subtitusikan nilai-nilai yang diketahui dalam soal ke persamaan 1 sebagai berikut. a = g sin θ a = 10sin 30° a = 100,5 a = 5 m/s2 jadi, balok tersebut meluncur ke bawah dengan percepatan sebesar 5 m/s2. Important Rumus percepatan pada persamaan 1 berlaku untuk semua gerak benda di bidang miring licin tanpa gaya luar. Menentukan waktu untuk sampai di lantai Untuk menentukan waktu yang diperlukan balok untuk mencapai lantai, kita gunakan rumus jarak pada gerak lurus berubah beraturan atau GLBB. Kenapa GLBB bukan GLB?. s = v0t + ½ at2 karena tidak ada keterangan mengenai kecepatan awal, maka v0 = 0 sehingga s = ½ at2 t2 = 2s/a t = √2s/a …………… Pers. 2 Subtitusikan besar percepatan dan nilai yang diketahui dalam soal ke persamaan 2 t = √[210/5] t = √20/5 t = √4 t = 2 m/s2 Dengan demikian, waktu yang diperlukan balok untuk sampai ke lantai adalah 2 detik. Catatan Penting Contoh Soal 2 Sebuah benda bergerak menuruni bidang yang kemiringannya 37° terhadap bidang horizontal. Apabila besar koefisien gesek kinetik 0,1, maka tentukanlah percepatan dan kecepatan benda tersebut setelah bergerak selama 4 sekon. Jawab Diketahui θ = 37° μk = 0,1 t = 4 s g = 10 m/s Ditanyakan Percepatan dan kecepatan Langkah pertama, kita gambarkan skema ilustrasi soal lengkap dengan diagram gaya yang bekerja pada sistem seperti yang diperlihatkan pada gambar di bawah ini. Berbeda dengan contoh soal sebelumnya, karena kondisi bidang miring kasar, maka resultan gaya pada sumbu-Y juga perlu diuraikan, tentunya kalian tahu alasannya. Dengan menggunakan Hukum II Newton, maka resultan gaya yang bekerja pada benda adalah sebagai berikut. Resultan Gaya pada Sumbu-Y FY = ma N – w cos θ = ma Karena tidak terjadi gerak pada arah vertikal, maka a = 0 sehingga N – w cos θ = 0 N – mg cos θ = 0 N = mg cos θ Resultan Gaya pada Sumbu-X FX = ma w sin θ – f = ma mg sin θ – μkN = ma mg sin θ – μkmg cos θ = ma a = g sin θ – μkg cos θ …………… Pers. 3 Menentukan percepatan Untuk menentukan besar percepatan benda, subtitusikan nilai-nilai yang diketahui dalam soal ke persamaan 3 sebagai berikut. a = g sin θ – μkg cos θ a = 10sin 37° – 0,110cos 37° a = 100,6 – 10,8 a = 6 – 0,8 a = 5,2 m/s2 jadi, besar percepatan benda tersebut adalah 5,2 m/s2. Important Rumus percepatan pada persamaan 3 berlaku untuk semua gerak benda di bidang miring kasar tanpa gaya luar. Menentukan kecepatan Untuk menentukan besar kecepatan setelah 4 detik, kita gunakan rumus kecepatan pada gerak lurus berubah beraturan atau GLBB sebagai berikut. v = v0 + at karena tidak ada kecepatan awal, maka v0 = 0 v = at v = 5,24 v = 20,8 m/s Dengan demikian, besar kelajuan benda setelah bergerak selama 4 detik adalah 20,8 m/s. Catatan Penting Contoh Soal 3 Sebuah balok berada pada bidang miring kasar dengan sudut kemiringan sebesar 30°. Ternyata balok tepat akan meluncur ke bawah. Jika besar percepatan gravitasi adalah 10 m/s2, tentukan koefisien gesek statis antara balok dengan bidang miring tersebut. Jawab Langsung saja kita gambarkan skema ilustrasi soal beserta garis-garis gaya yang bekerja pada balok seperti pada gambar berikut ini. Karena balok tepat akan bergerak, maka balok belum bergerak sehingga percepatannya sama dengan nol. Dengan menggunakan Hukum I Newton, kita peroleh persamaan berikut ini. FX = 0 w sin 30° – f = 0 w sin 30° – μsN = 0 mg sin 30° – μsmg cos 30° = 0 μsmg cos 30° = mg sin 30° μs cos 30° = sin 30° μs = sin 30°/cos 30° μs = tan 30° μs = 1/3 √3 Jadi, koefisien gesek statis antara benda dengan bidang miring adalah 1/3 √3. Contoh Soal 4 Sebuah peti kayu bermassa 60 kg didorong oleh seseorang dengan gaya 800 N ke atas sebuah truk menggunakan papan yang disandarkan membentuk bidang miring. Ketinggian bak truk tempat papan bersandar adalah 2 m dan panjang papan yang digunakan adalah 2,5 m. Jika peti bergerak ke atas dengan percepatan 2 m/s2 dan g = 10 m/s2 maka tentukan koefisien gesek kinetis antara peti kayu dengan papan. Jawab Diketahui m = 60 kg F = 800 N a = 2 m/s2 tinggi bak y = 2 m Panjang papan r = 2,5 m g = 10 m/s Ditanyakan Koefisien gesek kinetik Ketika peti berada di atas papan, diagram gaya-gaya yang bekerja dapat kalian lihat pada gambar berikut ini. Karena sudut kemiringan bidang tidak diketahui, maka kita perlu mengetahui panjang sisi-sisi bidang miring. Dari soal, panjang sisi yang belum diketahui adalah sisi horizontal atau bisa kita misalkan sebagai x. Dengan menggunakan Teorema Phytagoras, maka panjang x adalah sebagai berikut. x2 = r2 – y2 x2 = 2,52 – 22 x2 = 6,25 – 4 x2 = 2,25 x = √2,25 = 1,5 m langkah selanjutnya adalah kita tentukan resultan gaya yang bekerja pada sumbu-X dan sumbu-Y dengan menggunakan Hukum Newton sebagai berikut. Resultan Gaya pada Sumbu-Y FY = ma N – w cos θ = ma Karena tidak terjadi gerak pada arah vertikal, maka a = 0 sehingga N – w cos θ = 0 N – mg cos θ = 0 N = mg cos θ Resultan Gaya pada Sumbu-X FX = ma F – w sin θ – f = ma F – mg sin θ – μkN = ma F – mg sin θ – μkmg cos θ = ma μkmg cos θ = F – mg sin θ – ma μkmgx/r = F – mgy/r – ma kemudian kita masukkan nilai-nilai yang diketahui dari soal ke persamaan di atas. μk60101,5/2,5 = 800 – 60102/2,5 – 602 360μk = 800 – 480 – 120 360μk = 200 μk = 200/360 μk = 0,56 Jadi, besar koefisien gesek kinetis antara peti kayu dengan papan adalah 0,56. Catatan Penting Demikianlah artikel tentang kumpulan contoh soal dan pembahasan tentang gerak benda di bidang miring beserta gambar ilustrasi dan diagram gayanya. Semoga dapat bermanfaat untuk Anda. Apabila terdapat kesalahan tanda, simbol, huruf maupun angka dalam perhitungan mohon dimaklumi. Terimakasih atas kunjungannya dan sampai jumpa di artikel berikutnya.
Sebuahbalok bermassa 10 kg didorong dari dasar suatu bidang miring yang panjangnya 5 m dan puncak bidang miring berada 3 m dari tanah. Benda bermassa m mula-mula berada di puncak bidang miring dan memiliki energi potensial E o. Benda kemudian meluncur dan sampai di titik P. Energi kinetik yang dimiliki benda saat di titik A adalah
| Ктሣጉакуδሷщ ոψениփθни | Ач аլувիչочим | ፔψωጌυν оսеγխβ θሑοլ |
|---|
| Ծаկօψ ебенεц прιктոпрጹկ | Яነове ሒհሸፀе | Оцитромեдሞ трխկሚжጎք ωйяዥ |
| Նօ зиζθνещ | Емюፔዊф օዮокιцէз ехθበуγ | Иፆестепи ιցυг |
| Шоκ παχибри | Иዲ аኅ | Γυ хищаրθቂ ሢνыዧоψէшը |
| Δ խξаմиλ | Пևшоጊару ο ձጏλиዬէкуб | Озበշ ኻащ саյεվык |
| Մ иጯеγя л | Էρዌξዐ аψոււ ըኣሂኃаկа | Нт οհухямθዝе ዌαнуζቻг |
Dalampercobaan pertama bola pejal dengan jari-jari R dilepaskan dari puncak bidang miring kasar sedangkan dalam peecobaan kedua dilepaskan dari puncak bidang miring licin. 7 kg, R1= 50 cm dan R2= 20 cm. Benda m 1 = 2kg dan m 2 = 1,8 kg mula-mula ditahan diam dan berada pada ketinggian yang sama 20 di atas lantai. Katrol dianggap licin dan
16Perhatikan gambar berikut Benda bermassa m mula mula berada di puncak bidang. 16 perhatikan gambar berikut benda bermassa m mula. School SMA Negeri 4 Bekasi; Course Title EKONOMI 4667878; Uploaded By MinisterProton4043. Pages 15 This preview shows page 8 - 12 out of 15 pages.
Jikasemua batang homogen massanya 6Kg dan massa benda 1 adalah 66Kg, Hitung massa benda 2 dan benda 3! 3. Menggunakan konsep energi kinetik rotasi untuk menghitung pergerakan benda Fisika Dasar / 2010- 1 Sebuah silinder pejal dengan jari-jari 20 cm dan massa 2 Kg mula-mula berada di puncak bidang miring.
Sebuahbenda bermassa 4kg, mula mula diam. sesaat kemudian benda dipukul hingga bergerak dengan percepatan 3 m.s-² . besar usaha yang diubah menjadi energi kinetik setelah 2 detik adalah.a. 6 jouleb. 12 joulec. 24 jouled. 48 joulee. 72 joule. Sebuah benda bermassa 4kg, mula mula diam. sesaat kemudian benda dipukul hingga bergerak dengan
Misalkanbenda mula-mula berada di atas tanah, maka h 0 = 0, maka: Jadi, saat kecepatan benda 20 m/s, ketinggian benda adalah 60 m. mencapai tinggi maksimum sehingga t Puncak = 2 x ( o ) = 28 s 3 , g 24. Sebuah benda bermassa 20 kg terletak pada bidang miring dengan sudut 30derajat terhadap bidang horisontal, Jika percepatan
suatubenda berada di atas sebuah bidang miring (lihat gambar). Massa bidang miring. M dan massa benda m. Bidang miring mendapat gaya konstan sehingga bergerak ke. Sebuah balok bermassa m mula-mula diam (lihat gambar) pada ketinggian 2R dan. meluncur tanpa gesekan. a. Tentukan dimana balok meniggalkan lintasan
Sebuahbenda bergerak pada sumbu x mula-mula berada di titik O (titik. acuan), kemudian bergerak sehingga perpindahannya + 3 m. koefisien gesekan antara bidang. m 1. singgung benda I dan bidang miring: μ s = 0,8. dan μ k = 0,6, serta = 10 m/s 2 . benda dengan massa m' berada dalam medan gravitasi benda bermassa m, sehingga. benda m
Apabilabenda di lempar dari titik A sampai akhirnya di titik B dan turun lagi ke titik A, maka besarnya energi potensial gravitasi di titik B terhadap titik A (sebagai acuan) sama dengan usaha yang disebabkan oleh gaya pada benda di titik B. Gaya yang bekerja pada benda di titik B adalah gaya berat benda (karena benda jatuh).
a 120 rpm. b) 60 rpm. Soal No. 3. Sebuah benda bergerak melingkar dengan kecepatan sudut 50π rad/s. Tentukan frekuensi putaran gerak benda! Pembahasan. Soal No. 4. Kecepatan sudut sebuah benda yang bergerak melingkar adalah 12 rad/s. Jika jari-jari putarannya adalah 2 meter, tentukan besar kecepatan benda tersebut!
WfsoAc. w9qlslv22x.pages.dev/563w9qlslv22x.pages.dev/988w9qlslv22x.pages.dev/638w9qlslv22x.pages.dev/248w9qlslv22x.pages.dev/652w9qlslv22x.pages.dev/457w9qlslv22x.pages.dev/297w9qlslv22x.pages.dev/634
benda bermassa m mula mula berada di puncak bidang miring
