Menghitung gaya yang dikerjakan balok pada bidang miring

0
2143

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 $latex 45^0$. 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

$latex \mu _k=0,5$

$latex \theta =45^0$

Ditanya : F = ….?

$latex \Sigma F=ma$

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

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

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

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

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

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

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

Jadi, gaya yang dikerjakan pada balok tersebut agar balok tepat akan bergerak adalah sebesar $latex 60\sqrt{2}$ 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 $latex \mu _s=0,4$. Dan $latex \tan \theta=\frac{3}{4}$. Balok tepat akan bergerak ketika ditarik oleh gaya F sebesar …. N. ( g = 9,8 m/s2).

Jawab:

Dalam soal diketahui :

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

Ini berarti:

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

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

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.

$latex \Sigma F=m.a$

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

Karena benda tepat akan bergerak maka nilai a = 0

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

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

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

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.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here