Pernahkah kalian menggelindingkan bola di lapangan rumput? Jika pernah, coba kalian amati gerak bola tersebut. Bola mula-mula bergerak mendatar dan setelah menempuh jarak tertentu, bola tersebut pasti berhenti. Kenapa bola bisa berhenti? Tentunya karena pengaruh gaya gesek yang arahnya berlawanan dengan arah gerak bola. Peristiwa menggelindingnya bola di lapangan rumput tersebut merupakan salah satu contoh penerapan Hukum Newton pada gerak benda di bidang datar kasar. Pada kesempatan kali ini, penulis akan membahas aplikasi Hukum Newton pada gerak benda di bidang datar kasar dalam tiga kondisi atau keadaan yang berbeda. Tiga kondisi tersebut antara lain benda yang didorong atau ditarik dengan gaya mendatar, benda yang ditarik dengan gaya miring ke atas dan benda yang didorong dengan gaya miring ke bawah. Untuk menyelesaikan permasalah yang berhubungan dengan gerak benda pada bidang datar menggunakan Hukum Newton, ada beberapa catatan yang perlu kalian perhatikan, yaitu •Pertama, gambarlah diagram secara terpisah yang menggambarkan semua gaya yang bekerja pada benda gambar diagram bebas. •Kedua, gaya yang searah dengan perpindahan benda dianggap positif, sedangkan gaya yang berlawanan arah dengan perpindahan benda dianggap negatif. 1 Benda Didorong atau Ditarik dengan Gaya Mendatar Sebuah benda terletak pada bidang datar kasar didorong atau ditarik dengan gaya sebesar F diperlihatkan pada gambar di atas. Ketika kita mendorong atau menarik suatu benda secara horizontal ke kanan misalnya, memiliki konsep gerak yang sama dimana gaya F yang dialami benda adalah sama-sama ke kanan sehingga persamaa gerak yang dihasilkan akan sama. Karena bidang kasar, maka ada dua kemungkinan yang dialami benda, yaitu benda diam dan benda bergerak horisontal sejajar bidang. Pada gambar di atas, arah gaya tarik atau gaya dorong adalah ke kanan sehingga apabila benda bergerak maka arahnya juga ke kanan. Dengan demikian arah perpindahan benda juga ke kanan. Oleh karena itu gaya yang arahnya ke kanan bernilai positif dan yang ke kiri bernilai negatif. Benda Diam Apabila benda setelah diberi gaya F mendatar pada bidang kasar, keadaan benda tetap diam maka gaya gesek yang bekerja pada benda adalah gaya gesek statis fs. Jika koefisien gesek statis adalah μs maka persamaan gerak benda menggunakan Hukum Newton adalah sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-Y FY = ma N – w = ma karena benda tidak bergerak pada sumbu-Y maka a = 0, sehingga N – w = 0 N = w Dengan demikian besar gaya normal akan sama dengan berat benda, sehingga persamaannya dapat kita tuliskan sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-X FX = ma F – fs = ma F – μsN = ma Karena N = mg, maka besar gaya geseknya adalah f = fs = μsmg sehingga F – μsmg = ma Karena benda diam, maka a = 0 F – μsmg = 0 F = μsmg Dengan demikian, persamaan gerak benda yang ditarik atau didorong dengan gaya F mendatar pada bidang datar kasar namun benda tetap diam adalah sebagai berikut. Benda Bergerak Horizontal atau Sejajar Bidang Apabila setelah diberi gaya tarik atau gaya dorong F benda bergerak, maka benda mengalami percepatan a ≠ 0 dan gaya gesek yang bekerja pada benda adalah gaya gesek kinetis fk. Jika koefisien gesek kinetik antara permukaan benda dengan bidang adalah μk maka persamaan gerak benda menggunakan Hukum Newton adalah sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-Y FY = ma N – w = ma karena benda tidak bergerak pada sumbu-Y maka a = 0, sehingga N – w = 0 N = w Dengan demikian besar gaya normal akan sama dengan gaya berat benda benda diam atau bergerak tidak mempengaruhi gaya normal, sehingga persamaannya dapat kita tuliskan sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-X FX = ma F – fk = ma F – μkN = ma Karena N = mg maka besar gaya geseknya adalah f = fk = μkmg sehingga F – μkmg = ma F = ma + μkmg F = m a + μkg Dengan demikian, persamaan gerak benda yang ditarik atau didorong dengan gaya F mendatar pada bidang datar kasar dan benda bergerak adalah sebagai berikut. Keterangan N = Gaya normal N w = Gaya berat N F = Gaya tarik atau dorong N f = Gaya gesek N μs = Koefisien gesek statis μk = Koefisien gesek kinetis m = Massa benda kg a = Percepatan benda m/s2 g = Percepatan gravitasi bumi m/s2 2 Benda Ditarik dengan Gaya Miring ke Atas Suatu benda yang terletak pada bidang datar kasar ditarik dengan gaya miring ke atas ditampilan pada gambar di atas. Karena vektor F membentuk sudut sebesar α terhadap arah mendatar, maka F dapat diproyeksikan terhadap sumbu-X dan sumbu-Y sehingga dihasilkan gaya F cos α yang arahnya ke kanan dan gaya F sin α yang arahnya ke atas. Pada kondisi ini ada tiga kemungkinan gerak benda yaitu benda diam, benda bergerak horizontal atau benda mengalami gerak vertikal ke atas. Namun kita hanya akan membahas dua kemungkinan saja, yaitu kemungkinan benda diam dan bergerak horizontal, karena dua kemungkinan inilah yang sering muncul dalam soal fisika khususnya dinamika. Benda Diam Pada benda yang diam di atas bidang datar kasar, selalu bekerja gaya gesek statis fs. Jika koefisien gesek statis adalah μs maka persamaan gerak benda menggunakan Hukum Newton adalah sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-Y FY = ma N + F sin α – w = ma karena benda tidak bergerak pada sumbu-Y maka a = 0, sehingga N + F sin α – w = 0 N = w – F sin α N = mg – F sin α Dengan demikian besar gaya normal akan sama dengan berat benda dikurang proyeksi gaya F pada sumbu-Y, sehingga persamaannya dapat kita tuliskan sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-X FX = ma F cos α – fs = ma F cos α – μsN = ma Karena N = mg – F sin α, maka besar gaya geseknya adalah f = fs = μsmg – F sin α sehingga F – μsmg – F sin α = ma Karena benda diam, maka a = 0 F – μsmg – F sin α = 0 F = μsmg – F sin α Dengan demikian, persamaan gerak benda yang ditarik dengan gaya F miring ke atas pada bidang datar kasar namun benda tetap diam adalah sebagai berikut. Benda Bergerak Horizontal atau Sejajar Bidang Gaya gesek yang bekerja pada benda yang bergerak pada bidang datar kasar adalah gaya gesek kinetis fk. Jika koefisien gesek kinetik antara permukaan benda dengan bidang adalah μk maka persamaan gerak benda menggunakan Hukum Newton adalah sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-Y Resultan gaya pada sumbu-Y untuk benda yang bergerak horisontal adalah sama dengan resultan gaya pada sumbu-Y untuk benda diam pada kondisi benda yang ditarik miring ke atas, sehingga persamaan gaya normalnya adalah sebagai berikut. N = mg – F sin α Resultan gaya pada sumbu-X FX = ma F cos α – fk = ma F cos α – μkN = ma Karena N = mg – F sin α, maka besar gaya geseknya adalah f = fk = μkmg – F sin α sehingga F – μkmg – F sin α = ma F – μkmg + μkF sin α = ma F – ma = μkmg – μkF sin α F – ma = μk mg – F sin α Dengan demikian, persamaan gerak benda yang ditarik dengan gaya F miring ke atas pada bidang datar kasar dan benda bergerak adalah sebagai berikut. F – ma = μk mg – F sin α Keterangan N = Gaya normal N w = Gaya berat N F = Gaya tarik N f = Gaya gesek N μs = Koefisien gesek statis μk = Koefisien gesek kinetis α = Sudut kemiringan gaya tarik terhadap bidang horizontal m = Massa benda kg a = Percepatan benda m/s2 g = Percepatan gravitasi bumi m/s2 3 Benda DiDorong dengan Gaya Miring ke Bawah Sebuah benda berada di atas bidang datar kasar didorong miring ke bawah ditunjukkan pada gambar di atas. Karena miring, vektor gaya F membentuk sudut sebesar α terhadap arah horizontal maka dengan menggunakan metode penguraian vektor kita dapatkan vektor F sin α hasil proyeksi F terhadap sumbu-Y dan vektor F cos α hasil proyeksi F terhadap sumbu-X. Jika kita analisis garis-garis gaya yang bekerja pada benda, maka terdapat tiga kemungkinan gerak benda. Tiga kemungkinan tersebut adalah benda diam, bergerak horizontal sejajar bidang atau benda mengalami gerak vertikal ke bawah. Namun kemungkinan benda bergerak vertikal ke bawah itu sangat kecil sekali atau sangat jarang terjadi sehingga kita hanya akan membahas dua kemungkinan saja yaitu benda diam dan bergerak mendatar. Benda Diam Pada benda yang diam di atas bidang datar kasar, selalu bekerja gaya gesek statis fs. Jika koefisien gesek statis adalah μs maka persamaan Hukum Newton pada keadaan ini adalah sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-Y FY = ma N – F sin α – w = ma karena benda tidak bergerak pada sumbu-Y maka a = 0, sehingga N – F sin α – w = 0 N = w + F sin α N = mg + F sin α Dengan demikian besar gaya normal akan sama dengan berat benda ditambah proyeksi gaya F pada sumbu-Y, sehingga persamaannya dapat kita tuliskan sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-X FX = ma F cos α – fs = ma F cos α – μsN = ma Karena N = mg + F sin α, maka besar gaya geseknya adalah f = fs = μsmg + F sin α sehingga F – μsmg + F sin α = ma Karena benda diam, maka a = 0 F – μsmg + F sin α = 0 F = μsmg + F sin α Dengan demikian, persamaan gerak benda yang didorong dengan gaya F miring ke bawah pada bidang datar kasar namun benda tetap diam adalah sebagai berikut. Benda Bergerak Horizontal atau Sejajar Bidang Gaya gesek yang bekerja pada benda yang bergerak pada bidang datar kasar adalah gaya gesek kinetis fk. Jika koefisien gesek kinetik antara permukaan benda dengan bidang adalah μk maka persamaan gerak benda menggunakan Hukum Newton adalah sebagai berikut. Resultan gaya pada sumbu-Y Resultan gaya pada sumbu-Y untuk benda yang bergerak horisontal adalah sama dengan resultan gaya pada sumbu-Y untuk benda diam pada kondisi benda yang didorong miring ke bawah, sehingga persamaan gaya normalnya adalah sebagai berikut. N = mg + F sin α Resultan gaya pada sumbu-X FX = ma F cos α – fk = ma F cos α – μkN = ma Karena N = mg + F sin α, maka besar gaya geseknya adalah f = fk = μkmg + F sin α sehingga F – μkmg + F sin α = ma F – μkmg – μkF sin α = ma F – ma = μkmg + μkF sin α F – ma = μk mg + F sin α Dengan demikian, persamaan gerak benda yang didorong dengan gaya F miring ke bawah pada bidang datar kasar dan benda bergerak adalah sebagai berikut. F – ma = μk mg + F sin α Keterangan N = Gaya normal N w = Gaya berat N F = Gaya dorong N f = Gaya gesek N μs = Koefisien gesek statis μk = Koefisien gesek kinetis α = Sudut kemiringan gaya tarik terhadap bidang horizontal m = Massa benda kg a = Percepatan benda m/s2 g = Percepatan gravitasi bumi m/s2 Demikianlah artikel tentang penerapan atau aplikasi Hukum Newton pada gerak benda di bidang datar kasar beserta gambar dan penjelasannya. Untuk penerapan Hukum Newton pada bidang licin silahkan kalian simak artikel tentang Hukum Newton pada gerak benda di bidang datar licin. Semoga dapat bermanfaat untuk Anda. Terimakasih atas kunjungannya dan sampai jumpa di atikel berikutnya.

30seconds. Report an issue. Q. Sebuah balok bermassa 20 kg berada di atas lantai mendatar kasar. μs = 0,6 dan μk = 0,3. Kemudian balok ditarik gaya sebesar F mendatar. g = 10 m/s2. Tentukan gaya gesek yang dirasakan balok dan percepatan balok jika gaya yang bekerja = 140 N. answer choices.

Hubungan antara gaya dan gerak benda dapat dijelaskan dengan menggunakan Hukum Newton 1, 2, dan 3. Untuk gerak benda pada bidang datar kasar, gaya yang paling berpengaruh adalah gaya gesek. Gaya gesek ini merupakan gaya yang bekerja berlawanan dengan arah gerak benda dan berfungsi untuk menghambat pergerakan suatu benda. Nah, pada kesempatan kali ini penulis akan menyajikan beberapa contoh soal dan pembahasannya tentang gerak benda pada bidang datar kasar. Namun sebelum itu kita pelajari kembali konsep 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 Baiklah, jika kalian sudah memahami konsep Hukum Newton dan gaya gesek, kini saatnya kita bahas beberapa contoh soal tentang gerak benda di bidang datar kasar. Silahkan kalian simak baik-baik penjelasan berikut ini. Selamat belajar dan semoga bisa paham. 1. Sebuah balok bermassa 20 kg berada di atas lantai mendatar. Kemudian balok ditarik dengan gaya sebesar F mendatar. Apabila koefisien gesek statis sebesar 0,6, koefisien gesek kinetis sebesar 0,3 dan g = 10 m/s2, maka tentukan gaya gesek yang dirasakan balok dan percepatan balok jika ∎ F = 100 N ∎ F = 140 N Jawab Diketahui m = 20 kg μs = 0,6 μk = 0,3 g = 10 m/s2 Ditanyakan Gaya gesek f­­ dan percepatan a Langkah pertama, kita gambarkan terlebih dahulu diagram gaya-gaya yang bekerja pada benda secara lengkap seperti yang terlihat pada gambar berikut. Berdasarkan diagram gaya yang bekerja pada balok di atas, besarnya gaya normal dapat ditentukan dengan menggunakan Hukum II Newton sebagai berikut. FY = ma N – w = ma Karena tidak terjadi gerak dalam arah vertikal, maka a = 0 sehingga N – w = 0 N – mg = 0 N = mg N = 2010 N = 200 N Langkah selanjutnya adalah menentukan pengaruh gaya F dengan cara menghitung dahulu besar gaya gesek statis maksimumnya fs maks fs max = μsN fs max = 0,6200 fs max = 120 N ∎ F = 100 N F fs max berati balok bergerak bekerja gaya gesek kinetis fk dan berlaku Hukum II Newton sebagai berikut. FX = ma F – fk = ma F – μkN = ma 140 – 0,3200 = 20a 140 – 60 = 20a 80 = 20a a = 4 m/s2 Jadi, dengan gaya tarik sebesar 140 N, besar percepatan gerak benda adalah 4 m/s2. 2. Anis menarik sebuah balok yang bermassa 10 kg dengan gaya sebesar 100 N dengan arah membentuk sudut 37° terhadao lantai. Koefisien gesek statis dan kinetis benda terhadap lantai adalah 0,5 dan 0,4. Jika percepatan gravitasi di tempat itu adalah 10 m/s2. Maka tentukan bergerak atau tidak benda tersebut. jika bergerak tentukan percepatannya. Jawab Diketahui m = 10 kg F = 100 N θ = 37° μs = 0,5 μk = 0,4 g = 10 m/s2 Ditanyakan diam atau bergerak, jika bergerak berapa a. Seperti biasa, langkah pertama adalah menggambarkan diagram gaya yang bekerja pada benda tersebut, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Langkah kedua adalah menentukan besar gaya normal N dengan menggunakan Hukum I Newton sebagai berikut. FY = 0 N + F sin θ – w = 0 N = w – F sin θ N = mg – F sin θ N = 1010 – 100sin 37° N = 100 – 1000,6 N = 100 – 60 N = 40 N Langkah selanjutnya adalah menghitung dahulu besar gaya gesek statis maksimumnya fs maks sebagai berikut. fs maks = μsN fs maks = 0,540 fs maks = 20 N Karena F = 100 N > fs maks maka balok yang ditarik Anis sudah bergerak sehingga bekerja gaya gesek kinetik fk. Dengan menggunakan Hukum II Newton, maka percepatan gerak balok adalah sebagai berikut. FX = ma F cos θ – fk = ma F cos θ – μkN = ma 100cos 37° – 0,440 = 10a 1000,8 – 16 = 10a 80 – 16 = 10a 64 = 10a a = 6,4 m/s2 Jadi, balok tersebut bergerak dengan percepatan sebesar 6,4 m/s2. 3. Koefisien gesek statis antara sebuah lemari kayu dengan lantai kasar suatu bak mobil pick up sebesar 0,75. Berapakah percepatan maksimum yang masih boleh dimiliki mobil agar lemari tetap tak bergerak terhadap bak truk tersebut? Jawab Diketahui μs = 0,75 g = 10 m/s2 Ditanyakan Percepatan maksimum amaks Pertama, kita gambarkan ilustrasi kejadian pada soal tersebut. Kemudian lukiskan garis-garis gaya yang bekerja pada objek seperti yang diperlihatkan pada gambar di bawah ini. Perhatikan diagram gaya yang bekerja pada lemari di atas. Dengan menggunakan Hukum II Newton, kita peroleh persamaan gerak lemari sebagai berikut. FX = ma f = mamaks μsN = mamaks μsmg = mamaks μsmg = mamaks amaks = μsg amaks = 0,7510 amaks = 7,5 m/s2 jadi kecepatan maksimum mobil pick up tersebut agar lemari tetap dalam keadaan diam adalah sebesar 7,5 m/s2. 4. Balok A = 15 kg dan balok B = 20 kg ditumpuk. Koefisien gesek kinetik antara balok A dengan balok B dan balok B dengan lantai sama yaitu μk = 0,3. Jika balok B ditarik gaya F sehingga bergerak pelan maka tentukan perbandingan gaya gesek yang bekerja antara balok A dan B dengan gaya gesek yang bekerja antara balok B dan lantai. Jawab Diketahui mA = 15 kg mB = 20 kg μk = 0,3 g = 10 m/s2 F = undefine Ditanyakan fA fB Gambar diagram gaya secara terpisah antara balok A dan balok B seperti yang diperlihatkan pada gambar di bawah ini. Perhatikan gambar diagram gaya yang bekerja pada kedua balok di atas. Gaya gesek yang bekerja antara balok A dengan balok B adalah fA sedangkan gaya gesek yang bekerja antara balok B dengan lantai adalah fB. Besar masing-masing gaya gesek tersebut adalah sebagai berikut. fA = μkNA fA = μkwA fA = μkmAg fA = 0,31510 fB = 45 N fB = μkNAB fB = μkwA + wB fB = μkmAg + mBg fB = 0,3[15 × 10 + 20 × 10] fB = 0,3150 + 200 fB = 0,3350 fB = 105 N Dengan demikian, perbandingan gaya gesek antara balok A dan balok B dengan gaya gesek antara balok B dengan lantai adalah sebagai berikut. fA fB = 45 N 105 N fA fB = 3 7 5. Tiga buah balok dengan massa masing-masing m1 = 2 kg, m2 = 3 kg dan m3 = 5 kg terletak pada lantai datar. Sebuah gaya F horizontal sebesar 100 N dikenakan pada balok 1. Apabila koefisien gesek kinetik ketiga balok dengan lantai adalah sama, sebesar 0,2 maka tentukanlah ∎ Percepatan ketiga balok ∎ Gaya kontak antara balok 1 dan balok 2 ∎ Gaya kontak antara balok 2 dan balok 3 Jawab Diketahui m1 = 2kg m2 = 3 kg m3 = 5 kg F = 100 N μk = 0,2 g = 10 m/s2 Ditanyakan Percepatan dan gaya kontak. Diagram garis-garis gaya yang bekerja pada masing-masing balok secara terpisah ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Keterangan F12 = gaya aksi yang diberikan balok 1 kepada balok 2 F21 = gaya reaksi yang diberikan balok 2 kepada balok 1 F23 = gaya aksi yang diberikan balok 2 kepada balok 3 F32 = gaya reaksi yang diberikan balok 3 kepada balok 2 Berdasarkan keterangan tersebut, dapat kita simpulkan bahwa ∎ F12 dan F21 merupakan gaya kontak antara balok 1 dan balok 2 sehingga F12 = F21 ∎ F23 dan F32 merupakan gaya kontak antara balok 2 dan balok3 sehingga F23 = F32 Kemudian, untuk menentukan besar percepatan ketiga balok dan juga gaya kontak, kita tinjau persamaan gerak masing-masing balok menggunakan Hukum I dan II Newton sebagai berikut. ∎ Tinjau Balok 1 FY = 0 N1 – w1 = 0 N1 = w1 N1 = m1g FX = ma F – f1 – F21 = m1a F – μkN1 – F21 = m1a F – μkm1g – F21 = m1a ............... Pers. 4 ∎ Tinjau Balok 2 FY = 0 N2 – w2 = 0 N2 = w2 N2 = m2g FX = ma F12 – f2 – F32 = m2a F12 – μkN2 – F32 = m2a F12 – μkm2g – F32 = m2a ............... Pers. 5 ∎ Tinjau Balok 3 FY = 0 N3 – w3 = 0 N3 = w3 N3 = m3g FX = ma F23 – f3 = m3a F23 – μkN3 = m3a F23 – μkm3g = m3a F23 = m3a + μkm3g ............... Pers. 6 Karena F23 = F32, maka kita dapat mensubtitusikan persamaan 6 ke dalam persamaan 5 sebagai berikut. F12 – μkm2g – F32 = m1a F12 – μkm2g – m3a + μkm3g = m2a F12 = m2a + m3a + μkm2g + μkm3g ............... Pers. 7 Karena F12 = F21, maka kita dapat mensubtitusikan persamaan 7 ke dalam persamaan 4 sebagai berikut. F – μkm1g – F21 = m1a F – μkm1g – m2a + m3a + μkm2g + μkm3g = m1a F – μkm1g – m2a – m3a – μkm2g – μkm3g = m1a F – μkm1g – μkm2g – μkm3g = m1a + m2a + m3a F – μkgm1 + m2 + m3 = m1 + m2 + m3a a = [F – μkgm1 + m2 + m3]/m1 + m2 + m3 a = [F/m1 + m2 + m3] – μkg ............... Pers. 8 Kemudian kita masukkan nilai-nilai yang diketahui dalam soal ke dalam persamaan 8 sehingga kita peroleh besar percepatan, yaitu sebagai berikut. a = [100/2 +3 + 5] – 0,210 a = 100/10 – 2 a = 10 – 2 a = 8 m/s2 Jadi besar percepatan ketiga balok adalah 8 m/s2. Lalu untuk menentukan besar gaya kontak antara balok 1 dan balok 2, kita dapat mensubtitusikan nilai percepatan yang kita peroleh ke dalam persamaan 4 sebagai berikut. F – μkm1g – F21 = m1a 100 – 0,2210 – F21 = 28 100 – 4 – F21 = 16 96 – F21 = 16 F21 = 96 – 16 F21 = 80 N Jadi besar gaya kontak antara balok 1 dan balok 2 adalah 80 N. Dan terakhir, untuk menentukan besar gaya kontak antara balok 2 dan balok 3, kita subtitusikan nilai percepatan 8 m/s2 ke dalam persamaan 6 sebagai berikut. F23 = m3a + μkm3g F23 = 58 + 0,2510 F23 = 40 + 10 F23 = 50 N Dengan demikian, besar gaya kontak antara balok 2 dan balok 3 adalah 50 N. Contoh soal lain yang perlu kalian pelajari

1 Di atas bidang mendatar kasar diletakkan sebuah balok bermassa 15 kg. Koefisien gesek statis dan koefisien gesek kinetik bidang dan balok masingmasing sebesar 0,8 dan 0,4. Percepatan gravitasi diketahui g = 10 m/s2. Jika balok tersebut ditarik gaya mendatar sebesar F maka tentukan gaya gesek yang bekerja pada balok dan percepatan balok untuk:

Gaya gesek merupakan gaya yang timbul sebagai akibat dua permukaan benda saling bersinggungan atau bersentuhan. Apabila pada sebuah benda bekerja gaya tertentu sehingga benda bergerak, maka arah gaya gesek selalu berlawanan dengan arah gerak benda. Gaya gesek dilambangkan dengan huruf f friction dan memiliki satuan Newton N. Dilihat dari gerakanya, gaya gesek dibedakan menjadi dua jenis yaitu gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis. Perbedaan kedua jenis gaya gesek tersebut diperlihatkan pada tabel berikut ini. Tabel Perbandingan Gaya Gesek Statis dan Kinetis Gaya Gesek Statis Gaya Gesek Kinetis Bekerja pada benda yang diam atau tepat akan bergerak hampir bergerak Bekerja pada benda yang bergerak Rumus fs = μsN Rumus fk = μkN Nilai koefisien gesekan lebih besar Nilai koefisien gesekan lebih kecil Nilainya selalu berubah bergantung pada gaya F yang bekerja pada suatu benda Nilainya selalu tetap tidak bergantung pada kecepatan dan percepatan benda baik GLB maupun GLBB Nilai maksimum dicapai ketika benda tepat akan bergerak Tidak ada nilai maksimum Nah, pada kesempatan kali ini kita akan membahas beberapa contoh soal tentang gaya gesek benda-benda yang bergerak di bidang datar. Untuk itu, silahkan kalian simak baik-baik penjelasan berikut ini. Selamat belajar dan semoga bisa paham. Contoh Soal dan Pembahasan Gaya Gesek Pada Bidang Datar 1. Sebuah balok 10 kg diam di atas lantai datar. Koefisien gesekan statis μs = 0,4 dan koefisien gesek kinetis μk = 0,3. Tentukanlah gaya gesekan yang bekerja pada balok jika gaya luar F diberikandalam arah horizontal sebesar a 0 N b 20 N c 42 N Penyelesaian Diketahui m = 10 kg μs = 0,4 μk = 0,3 g = 10 m/s2 F = 0 N, 20 N dan 42 N Ditanyakan f? Jawab Gaya-gaya yang bekerja pada benda diperlihatkan seperti pada gambar di bawah ini. Karena pada sumbu vertikal tidak terjadi gerak, maka berdasarkan Hukum I Newton berlaku FY = 0 N – w = 0 N = w N = mg N = 10 kg10 m/s2 N = 100 N a Gaya gesek yang bekerja pada balok jika F = 0 N Karena gaya luar F = 0, maka benda pasti tidak bergerak sehingga gaya geseknya sama dengan nol f = 0 Jadi, gaya gesek yang bekerja pada balok adalah 0 N. b Gaya gesek yang bekerja pada balok jika F = 20 N fs = μsN fs = 0,4100 N fs = 40 N Karena F fs = 40 N maka benda bergerak. Karena benda bergerak, maka gaya gesek yang bekerja adalah gaya gesek kinetis yaitu sebesar fk = μkN fk = 0,3100 fk = 30 N Jadi, gaya gesek yang bekerja pada balok adalah 30 N. 2. Sebuah balok bermassa 20 kg berada di atas lantai mendatar kasar. μs = 0,6 dan μk = 0,3. Kemudian balok ditarik gaya sebesar F mendatar. g = 10 m/s2. Tentukan gaya gesek yang dirasakan balok dan percepatan balok jika a F = 100 N b F = 140 N Penyelesaian Diketahui m = 20 kg μs = 0,6 μk = 0,3 g = 10 m/s2 F = 100 N dan 140 N Ditanyakan f dan a? Jawab Gambar diagram gaya yang bekerja pada balok sama seperti pada gambar contoh soal nomor 1 di atas. Gaya normal N memenuhi N = w = mg = 20 kg10 m/s2 = 200 N Pengaruh gaya F dapat diketahui dengan menghitung dahulu gaya gesek statis yang bekerja pada balok, yaitu sebagai berikut. fs = μsN fs = 0,6200 N fs = 120 N a Untuk F = 100 N Karena F fs maka balok bergerak dan gaya gesek yang bekerja adalah gaya gesek kinetik, yaitu sebesar fk = μkN fk = 0,3200 fk = 60 N Karena balok bergerak, maka berlaku Hukum II Newton yaitu sebagai berikut. FX = ma F – fk = ma 140 – 60 = 20a 20a = 80 a = 4 m/s2 Jadi, gaya gesek dan percepatan balok adalah 60 N dan 4 m/s2. 3. Sebuah balok dengan massa 2 kg terletak di atas lantai mendatar. Balok tersebut ditarik oleh gaya 4 N ke atas membentuk sudut 60o terhadap arah mendatar. Bila percepatan gravitasi g = 10 m/s2, koefisien gesek kinetis antara balok dan lantai 0,1. Sedangkan koefisien gesek statisnya 0,2. Maka gaya gesek yang bekerja pada balok dan lantai sebesar… Penyelesaian Diketahui m = 2 kg F = 4 N θ = 60o g = 10 m/s2 μk = 0,1 μs = 0,2 Ditanyakan f? Jawab Diagram gaya-gaya yang bekerja pada balok diperlihatkan seperti pada gambar berikut ini. Gaya Normal Karena pada sumbu vertikal tidak terjadi gerak, maka berdasarkan Hukum I Newton berlaku FY = 0 N + F sin θ – w = 0 N = w – F sin θ N = mg – F sin θ N = 2 kg10 m/s2 – 4 Nsin 60o N = 20 N – 4 N1/2 √3 N = 20 N – 2√3 N N = 16,6 N Gaya Gesek Statis fs = μsN fs = 0,215,6 fs = 3,32 N Gaya Tarik Gaya yang bekerja segaris dengan gaya gesek adalah komponen gaya F dalam arah mendatar yaitu F cos θ. Untuk mengetahui apakah balok bergerak atau tidak, maka kita hitung komponen gaya tersebut, yaitu sebagai berikut. FX = F cos θ FX = 4cos 60o FX = 41/2 FX = 2 N Kesimpulan FX < fs berarti balok masih dalam keadaan diam. Oleh karena itu, resultan gaya dalam arah sumbu-X memenuhi Hukum I Newton, yaitu sebagai berikut. FX = 0 FX – fs = 0 fs = FX fs = 2 N Jadi, gaya gesek yang bekerja pada balok dan lantai sebesar 2 N. 4. Pada susunan benda-benda seperti gambar di bawah ini. K adalah katrol, m1 = 10 kg, m2 = 5 kg, m3 = 10 kg, koefisien gesekan antara m1 dan m2 adalah 0,2 sedangkan koefisien gesekan antara m2 dengan bidang adalah 0,4. Apabila beban m3 dilepas, maka a Hitung gaya gesekan antara m1 dan m2 b Hitung gaya gesekan antara m2 dan bidang Penyelesaian Pertama, kita lukis garis-garis gaya yang bekerja pada sistem, seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut ini. a Gaya gesekan antara m1 dan m2 adalah sebagai berikut Untuk benda m1, dalam arah vertikal berlaku Hukum I Newton yaitu sebagai berikut. FY = 0 N1 – w1 = 0 N1 = w1 N1 = m1g Maka gaya geseknya adalah sebagai berikut. f1 = μ1N1 f1 = μ1m1g f1 = 0,210 kg10 m/s2 f1 = 20 N b Gaya gesekan antara m2 dan bidang adalah sebagai berikut. Untuk benda m2, dalam arah vertikal juga berlaku Hukum I Newton, yaitu sebagai berikut. FY = 0 N1 + N2 – w1 – w2 = 0 N1 + N2 = w1 + w2 N1 + N2 = m1g + m2g Maka gaya geseknya adalah sebagai berikut. f2 = μ2N1 + N2 f2 = μ2m1g + m2g f2 = μ2m1 + m2g f2 = 0,410 + 510 f2 = 0,41510 f2 = 60 N 5. Sebuah peti bermassa 50 kg, mula-mula diam di atas lantai horizontal kasar μk = 0,1; μs = 0,5. Kemudian peti itu didorong dengan gaya F = 100 N yang arahnya membentuk sudut θ terhadap arah horizontal. Jika sin θ = 0,6 dan cos θ = 0,8. Gaya gesek yang dialaminya sebesar… Penyelesaian Diketahui m = 50 kg μk = 0,1 μs = 0,5 F = 100 N sin θ = 0,6 cos θ = 0,8 g = 10 m/s2 Ditanyakan f? Jawab Diagram gaya yang bekerja pada benda tersebut diperlihatkan seperti pada gambar di bawah ini. Dalam arah vertikal tidak terjadi gerak diam sehingga berlaku Hukum I Newton yaitu sebagai berikut. FY = 0 N – F sin θ – w = 0 N = F sin θ + w N = F sin θ + mg Gaya gesek statis benda adalah sebagai berikut. fs = μsN fs = μsF sin θ + mg fs = 0,5[1000,6 + 5010] fs = 0,560 + 500 fs = 0,5560 fs = 280 N Karena F < fs maka benda diam sehingga berlaku Hukum I Newton yaitu sebagai berikut. FX = 0 F cos θ – f = 0 f = F cos θ f = 1000,8 f = 80 N Dengan demikian, gaya gesek yang dialami peti tersebut sebesar 80 N. GayaGesek ( Gaya Gesek : Pengertian, Rumus dan Contoh Soal ) Beberapa pengertian : 1. Gaya gesek akan muncul jika ada kekasaran dari permukaan benda yang bersentuhan. 2. Kekasaran permukaan benda dinyatakan dengan koefisien gesek ( μs dan μk ) 3. Semakin kasar permukaan benda yang bergesekan , semakin besar pula koefisien

PertanyaanSebuah benda yang massanya 10 kg berada dalam keadaan diam di permukaan bidang datar. Pada benda tersebut dikerjakan gaya konstan sehingga benda bergerak dengan kecepatan 4 m/s. Besar usaha yang dilakukan gaya tersebut adalah ....Sebuah benda yang massanya 10 kg berada dalam keadaan diam di permukaan bidang datar. Pada benda tersebut dikerjakan gaya konstan sehingga benda bergerak dengan kecepatan 4 m/s. Besar usaha yang dilakukan gaya tersebut adalah .... 10 J 20 J 40 J 80 J 160 J YFMahasiswa/Alumni Universitas Negeri YogyakartaJawabanjawaban yang benar adalah yang benar adalah D. PembahasanDiketahui m = 10 kg v 0 ​ = 0 m / s diam v t ​ = 4 m / s Ditanya W = ... ? Penyelesaian Ketika gaya dikerjakan pada benda, ternyata terjadi perubahan kecepatan pada gerak benda. Maka usaha oleh gaya yang bekerjamerupakan perubahan energi kinetik pada benda. W = Δ E K W = E K akhi r ​ − E K a w a l ​ W = 2 1 ​ × m × v t 2 ​ − 2 1 ​ × m × v 0 2 ​ W = 2 1 ​ × m × v t 2 ​ − v 0 2 ​ W = 2 1 ​ × 10 × 4 2 − 0 2 W = 80 J . Dengan demikian, besar usaha yang dilakukan gaya tersebut adalah 80 J. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah Ditanya Penyelesaian Ketika gaya dikerjakan pada benda, ternyata terjadi perubahan kecepatan pada gerak benda. Maka usaha oleh gaya yang bekerja merupakan perubahan energi kinetik pada benda. Dengan demikian, besar usaha yang dilakukan gaya tersebut adalah 80 J. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah D. Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher di sesi Live Teaching, GRATIS!5rb+Yuk, beri rating untuk berterima kasih pada penjawab soal!bzbunga zaliantiIni yang aku cari!MFMuhammad Fatih Mudah dimengerti Pembahasan lengkap banget Bantu banget MMeaglaustophyta Makasih ❤️bberlianadhania Makasih ❤️ENElyana Najwa ZulaikhaPembahasan lengkap banget

^{Contohnyaadalah sistem katrol dengan massa tidak diabaikan. Contoh : Balok A 2 kg berada di atas meja licin dihubungkan tali dengan balok B 3 kg melalui katrol sehingga Sistem Benda dapat menggantung seperti pada Gambar (a). Jika massa katrol sebesar 2 kg dan jari-jari 10 cm maka tentukan : a. percepatan benda A dan B, b. percepatan sudut katrol,} PertanyaanBenda massanya 2 kg berada pada bidang horizontal kasar. Pada benda dikerjakan gaya 10 N yang sejajar bidang horizontal sehingga keadaan benda akan bergerak dengan percepatan 3 m/s 2 .Bila g = 10 m/s 2 , maka koefisien gesekan antara benda dan bidang adalah ....Benda massanya 2 kg berada pada bidang horizontal kasar. Pada benda dikerjakan gaya 10 N yang sejajar bidang horizontal sehingga keadaan benda akan bergerak dengan percepatan 3 m/s2. Bila g = 10 m/s2, maka koefisien gesekan antara benda dan bidang adalah .... 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Jawabanjawaban yang tepat adalah yang tepat adalah m = 2 kg F = 10 N a = 3 m / s 2 g = 10 m / s 2 Ditanya μ k ​ Gaya yang bekerja pada benda terlihat seperti gambar berikut Pada benda berlaku hukum II Newton F F − f k ​ f k ​ μ k ​ N μ k ​ m g μ k ​ ​ = = = = = = = = = ​ ma ma F − ma F − ma F − ma m g F − ma ​ 2 × 10 10 − 2 × 3 ​ 20 4 ​ 0 , 2 ​ Jadi, jawaban yang tepat adalah Ditanya Gaya yang bekerja pada benda terlihat seperti gambar berikut Pada benda berlaku hukum II Newton Jadi, jawaban yang tepat adalah A. Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher di sesi Live Teaching, GRATIS!4rb+Yuk, beri rating untuk berterima kasih pada penjawab soal!AFAbyan Fariz Anshari Pembahasan lengkap banget Ini yang aku cari! Artikelini membahas tentang kumpulan contoh soal dan pembahasan tentang gerak benda di bidang miring beserta gambar ilustrasi dan diagram gayanya. Sebuah balok berada pada bidang miring kasar dengan sudut kemiringan sebesar 30 Balok B= 0.5 kg pada bidang miring segitiga ABC . Panjang AB 4.5 m, AC 3m. Sudut x di A. F ke arah atas. BerandaBenda dengan massa 5 kg berada di bidang datar kas...PertanyaanBenda dengan massa 5 kg berada di bidang datar kasar. Bila benda diberi gaya horizontal yang tetap sebesar 15 N, apakah benda tersebut akan bergerak? Jika iya, berapa percepatannya?Benda dengan massa 5 kg berada di bidang datar kasar. Bila benda diberi gaya horizontal yang tetap sebesar 15 N, apakah benda tersebut akan bergerak? Jika iya, berapa percepatannya? PembahasanDiketahui Penyelesaian Menentukan gaya normal dahulu. Pada benda berada di bidang datar berlaku Tentukan terlebih dahulu gaya gesek statis maksimum. Karena , maka benda tidak bergerak, sehingga percepatannya = 0 m/s 2 .Diketahui Penyelesaian Menentukan gaya normal dahulu. Pada benda berada di bidang datar berlaku Tentukan terlebih dahulu gaya gesek statis maksimum. Karena , maka benda tidak bergerak, sehingga percepatannya = 0 m/s2. Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher di sesi Live Teaching, GRATIS!2rb+Yuk, beri rating untuk berterima kasih pada penjawab soal!©2023 Ruangguru. All Rights Reserved PT. Ruang Raya Indonesia Sebuahbenda dengan massa 10 kg berada pada bidang kasar dengan koefisien gesek statis 0,4 dan koefisien gesek kinetisz 0,2. terjawab Sebuah benda dengan massa 10 kg berada pada bidang kasar dengan koefisien gesek statis 0,4 dan koefisien gesek kinetisz 0,2. Benda ditarik dengan gaya mendatar sebesar 60 N. Besar percepatan PertanyaanSebuah balok massanya 10 kg diletakkan di atas lantai kasar. Balok tersebut ditarik dengan gaya mendatar F = 20 N. Jika g = 10 m/s 2 , μ s = 0,3, dan μ k = 0,2. Besar gaya gesekan antara balok dan lantai adalah ...Sebuah balok massanya 10 kg diletakkan di atas lantai kasar. Balok tersebut ditarik dengan gaya mendatar F = 20 N. Jika g = 10 m/s2, μs = 0,3, dan μk = 0,2. Besar gaya gesekan antara balok dan lantai adalah ... 60 N 30 N 50 N 20 N 10 N YSMahasiswa/Alumni Institut Teknologi BandungJawabanpilihan jawaban yang tepat adalah jawaban yang tepat adalah D. PembahasanDiketahui m = 10 kg F = 20 N g = 10 m / s 2 μ s ​ = 0 , 3 μ k ​ = 0 , 2 Dengan menggunakan persamaan gaya gesek dan Hukum I Newton, besar gaya gesekan antara balok dan lantai adalah sebagai berikut Gaya normal pada balok F y ​ = 0 N − m g = 0 N = m g N = 10 × 10 N = 100 N Kondisi awal benda adalah diam, maka gaya gesek statis maksimum adalah f s , ma x ​ = N μ s ​ f s , ma x ​ = 100 × 0 , 3 f s , ma x ​ = 30 N Besar gaya yang diberikan F = 20 N kurang dari gaya gesek statis maksimum, dapat disimpulkan bahwa benda tetap diam. F = 0 F − f s ​ = 0 f s ​ = F f s ​ = 20 N Besar gaya gesekan antara balok dan lantai adalah 20 N. Jadi, pilihan jawaban yang tepat adalah Dengan menggunakan persamaan gaya gesek dan Hukum I Newton, besar gaya gesekan antara balok dan lantai adalah sebagai berikut Gaya normal pada balok Kondisi awal benda adalah diam, maka gaya gesek statis maksimum adalah Besar gaya yang diberikan F = 20 N kurang dari gaya gesek statis maksimum, dapat disimpulkan bahwa benda tetap diam. Besar gaya gesekan antara balok dan lantai adalah 20 N. Jadi, pilihan jawaban yang tepat adalah D. Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher di sesi Live Teaching, GRATIS!4rb+Yuk, beri rating untuk berterima kasih pada penjawab soal! ^{Bendadengan masss 10 kg berada di bidang mendatar kasar (us=0,40 uk=0,35) dan g=10 m/ diberi gaya horizontal yang tetap sebesar 30N ,besar - 11248 siskatarigan siskatarigan 18.10.2014 Fisika Sekolah Menengah Atas terjawab}

FisikaMekanika Kelas 10 SMAHukum NewtonHukum Newton Tentang GerakSebuah benda dengan massa 10 kg berada pada bidang datar kasar dengan koefisien gesek 0,4 dan 0,3. Benda kemudian ditarik dengan gaya mendatar 35 N, percepatan benda tersebut adalah.... g = 10 m/s^2Hukum Newton Tentang GerakAnalisa Kuantitatif Hukum NewtonHukum NewtonMekanikaFisikaRekomendasi video solusi lainnya0435Sebuah mobil massanya 1,5 ton bergerak dengan kelajuan 72...Sebuah mobil massanya 1,5 ton bergerak dengan kelajuan 72...0134Suatu benda bermassa 5 kg berada di papan yang licin semp...Suatu benda bermassa 5 kg berada di papan yang licin semp...0130Gaya sebesar 40 ~N dengan arah ke kanan bekerja ke obje...Gaya sebesar 40 ~N dengan arah ke kanan bekerja ke obje...

^{Duabenda berada pada garis lurus dan berjarak 0,4 m. Jika massa 1 = 10 kg, dan massa 2 = 40 kg, maka letak benda ketiga dengan massa 3 = 1 kg terhadap massa 1 adalah . a. 0,33 m d. Mobil 700 kg mogok di jalan yang mendatar. Benda massanya 2 kg berada pada bidang horizontal kasar. Pada benda dikerjakan gaya 10 N yang sejajar bidang}

Antara37,50 N dan 43,15 N; Benda bermassa 10 kg diam di atas lantai kasar. Koefisien gesek antara benda dan bidang 0,5. Pada saat t = 0 benda mulai diberi gaya F sebesar 50 N membentuk sudut terhadap horizontal seperti pada gambar. Sebuah benda massa 5 kg mula-mula diam ditarik ke atas benda miring yang kasar (k = 0,4)

Sebuahbatang dengan panjang L = 4 m dan massa M= 20 kg digantung menggunakan tali pada titik tengahnya sehingga tali membentuk sudut = terhadap bidang datar. Ujung kiri batang berada pada dinding vertikal yang kasar dengan koefisien gesek statik . Pada jarak x dari dinding sebuah beban bermassa m = 10 kg, digantungkan pada batang (lihat

keduabenda A dan B menggelinding, maka percepatan benda A dan B adalah: A. 0,6 m/s2 B. 1,2 m/s2 C. 4,3 m/s2 silinder D. 0,9 m/s2 E. 0,8 m/s2 19. Sebuah roda dapat menggelinding murni pada sebuah bidang datar yang kasar. Massa roda 0,5 kg dan jari-jarinya 20 cm. Roda ditarik dengan gaya F = 2 N sehingga bergerak seperti tampak pada gambar

BendaA dan B massanya 5 kg dan 3 kg berada di atas bidang datar licin. Jika gaya F besarnya 4 N, berapa besar gaya kontak antara benda A dan B? searah dengan resultan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda. Secara matematis Hukum II Newton dinyatakan sebagai : ∑F = m a dengan : ∑F = resultan gaya (N) m = massa (kg) imyOVcm.