Menghitung gaya yang dikerjakan balok pada bidang miring

0
223

Menghitung gaya yang dikerjakan balok pada bidang miring

Perhatikan soal- soal berikut:

Soal 1 #:

Balok mula – mula diam, lalu ditarik dengan gaya F ke atas sejajar bidang miring balok dengan bidang miring. Massa balok 8 kg, koefesien gesekan 0,5. Dan kemiringan bidang miring sebesar 45^0. Agar balok tepat akan bergerak ke atas, gaya F harus sama dengan …. N.

Jawab :

Terlebih dahulu kita daftar besaran atau komponen – komponen yang diketahui :

Massa (m) = 8 kg

\mu _k=0,5

\theta =45^0

Ditanya : F = ….?

\Sigma F=ma

F-mg\sin \theta-\mu _k.m.g\cos \theta =m.a

Karena balok tepat akan bergerak, maka percepatannya a = 0, sehingga :

F-mg\sin \theta-\mu _k.m.g\cos \theta =0

F=mg\sin \theta+\mu _k.m.g\cos \theta

F=8.10\sin 45^0+0,5.8.10\cos 45^0

F=80.\frac{1}{2}\sqrt{2}+40.\frac{1}{2}\sqrt{2}

F=40\sqrt{2}+20\sqrt{2}=60\sqrt{2}

Jadi, gaya yang dikerjakan pada balok tersebut agar balok tepat akan bergerak adalah sebesar 60\sqrt{2} Newton.

Soal 2#:

Sebuah balok ditarik dengan gaya F ke atas sejajar dengan bidang miring seperti pada gambar berikut :

Gaya F diperbesar sehingga balok tepat akan bergerak. Diketahui massa balok 40 kg, koefesien gesekan balok dan bidang miring \mu _s=0,4. Dan \tan \theta=\frac{3}{4}. Balok tepat akan bergerak ketika ditarik oleh gaya F sebesar …. N. ( g = 9,8 m/s2).

Jawab:

Dalam soal diketahui :

\tan \theta =\frac{3}{4}

Ini berarti:

\sin \theta =\frac{3}{5}

\cos \theta =\frac{4}{5}

Darimana nilai ini didapat?. Dari perbandingan trigonometri dalam segitiga siku-siku. Tangen diketahui, berarti nilai sisi yang diketahui adalah depan dan samping. Dan kita harus mencari nilai miring dengan menggunakan aturan phytagoras.

\Sigma F=m.a

F-m.g.\sin \theta -\mu _k.m.g\cos \theta =m.a

Karena benda tepat akan bergerak maka nilai a = 0

F=m.g\sin \theta+\mu _k.m.g.\cos \theta

F=40.(9,8).\frac{3}{5}+(0,4).40.(9,8).\frac{4}{5}

F=235,2+125,44=360,4

Jadi, gaya yang dikerjakan agar balok tepat akan bergerak adalah 360,4 Newton.

Demikian pembahasan tentang cara mencari gaya yang dikerjakan pada sebuah bidang miring. Semoga membantu.

Silahkan tuliskan Komentar teman - teman disini.