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