Contoh Soal Serta Jawaban Hukum 1,2,3 Newton Pada Bidang Miring Kasar Tanpa Gaya Luar
Sabtu, 14 Juni 2014
Tambah Komentar
Contoh Soal Dan Jawaban Hukum 1,2,3 Newton Pada Bidang Miring Kasar Tanpa Gaya Luar - Hukum Newton atau juga diketahui dengan hukum gerak. Hukum ini dapat menyatakan tentang pergerakan suatu benda yang ditinjau dari gaya-gaya yang bekerja pada benda tersebut.
Gaya adalah besaran vektor, menjadi dalam menjumlahkan gaya-gaya yang bekerja pada benda penting buat kita melihat arah dari gaya tersebut. Misalkan A menarik sebuah benda ke arah kanan dalam sumbu x dengan gaya sebesar Fa, maka vektor gaya tersebut ialah +Fa. kemuadian B menarik menda ke arah kiri dengan gaya sebesar Fb, maka vektor gaya ialah -Fb. Karena Hukum Newton menjumlahkan gaya secara vektor, maka diperoleh jumlah gaya tersebut adalah ∑F = Fa - Fb. Jadi, penting bagi kita memperhatikan arah gaya yang bekerja pada benda tersebut.
Disini kita bakal mempelajari bagaimana cara menentukan koefisien gesek statik serta percepatan benda saat menuruni bidang miring yang kasar tanpa ada gaya luar yang diberikan pada benda tersebut.
Berikut ialah 3 Hukum Newton
Hukum 1 Newton
Jika tak ada gaya yang bekerja pada benda tersebut, maka benda yang diam bakal tetap diam serta benda yang bergerak bakal tetap bergerak dengan kecepatan tetap.
Hukum 2 Newton
Ketika ada gaya yang bekerja pada benda bermassa konstan maka besarnya percepatan yang dialami sebuah benda berbanding lurus dengan besarnya gaya yang diberikan pada benda tersebut serta berbanding terbalik dengan massa benda.
Hukum 3 Newton
Besarnya kaya aksi yang diberikan pada sebuah benda maka benda tersebut bakal memberikan gaya reaksi yang sama besar tetapi arahnya berlawanan
Gaya-gaya yang bekerja pada bidang miring kasar serta tanpa gaya luar :
Gaya Berat (W) : adalah gaya akibat gaya tarik gravitasi pada benda bermassa. besarnya gaya berat ialah sebanding dengan besarnya massa x percepatan gravitasi ditempat tersebut.
W = m.g
Gaya Normal (N) : adalah gaya yang timbul akibat interaksi benda dengan bidang sentuh. arah gaya ini selalu tegak lurus dengan bidang sentuh.
Gaya Gesek (f) : Gaya yang timbul saat permukaan bidang sentuk kasar. gaya gesek ada dua, yaitu gaya gesek statik (fs) saat benda tak bergerak serta gaya gesek kinetik (fk) saat benda bergerak.
Trigonometri
Dalam aplikasi Hukum Newton kita juga memerlukan trigonometri buat memproyeksikan gaya yang bekerja pada sebuah benda ke komponen sumbu x ataupun sumbu y.
Contoh 1 - Soal Dan Jawaban Hukum Newton Pada Bidang Miring Kasar
Sebuah benda bermassa 10 Kg di lepaskan pada bidang miring yang kasar dengan sudut 30 derajat, jika tak ada gaya luar yang diberikan pada benda tersebut maka benda tersebut bakal tetap diam. Tentukan besar koefisien gesek statis antara benda serta bidang miring tersebut.
Jawab:
Langkah 1 : Gambarkan sistem benda pada bidang miring serta gaya-gaya yang bekerja pada sistem serta tentukan sistem koordinat.
Penjelasan Penting:
Karena tak ada gaya luar yang bekerja pada benda serta bidang miring kasar, maka gaya yang bekerja pada benda ialah gaya berat (simbolnya : W), gaya gesek (Simbolnya : f ) serta gaya Normal (N). Gaya berat benda terjadi sebab gaya tarikan gravitasi bumi. Besarnya gaya berat benda sama dengan besarnya massa benda tersebut (m) dikalikan dengan percepatan gravitasi (g) di tempat tersebut (W = m.g). Diketahui kalau bidang miring kasar maka bakal timbul gaya gesek antara benda serta bidang sentuh. Arah dari gaya gesek berlawanan dengan arah gerak. Benda cenderung mau jatuh atau berkerak ke bawah bidang miring akibat gaya gravitasi bumi maka arah gaya gesek bakal ke arah atas bidang miring. Karena benda tetap diam maka gaya gesek yang bekerja ialah gaya gesek statis (fs). Gaya normal ialah gaya yang selalu tegak lurus dengan bidang sentuh. Untuk lebih jelas perhatikan gambar di bawah ini
Langkah 2 : Tuliskan apa saja yang diketahui serta ditanyakan
Diketahui:
m = 10 Kg
θ = 30 derajat
g = 9,8 m/s^2
Ditanya : Tentukan besar koefisien gesek statis (µs) antara benda serta bidang miring tersebut?
Langkah 3 : Bagi gaya-gaya yang bekerja menjadi komponen x serta y
#Amati Gaya Pada Sumbu y
Gaya yang bekerja pada sumbu +y ialah gaya normal (+N) serta gaya yang bekerja pada sumbu -y ialah hasil proyeksi dari gaya berat (-W Cos θ). Karena benda diam maka percepatan benda sama dengan nol. Dengan menggunakan hukum 2 newton maka diperoleh
#Amati Gaya Pada Sumbu x
Gaya yang bekerja pada sumbu +x ialah hasil proyeksi dari gaya berat (+W sin θ) serta gaya yang bekerja pada sumbu -y ialah gaya gesek statis (-fs). Karena benda diam maka percepatan benda sama dengan nol. Dengan menggunakan hukum 2 newton maka diperoleh
Jadi, besar koefisien gesek statis antara benda serta bidang miring tersebut ialah 0,58
Artikel Terkait
Contoh 2 - Soal Dan Jawaban Hukum Newton Pada Bidang Miring Kasar
Sebuah benda bermassa 5 kg meluncur secara bebas pada sebuah bidang miring yang kasar serta mempunyai sudut 30 derajat. apabila koefisien gesek kinetik benda serta bidang miring ialah 0,2. Tentukan percepatan benda menuruni bidang miring?
Jawab:
Langkah 1 : Menggambar sistem benda pada bidang miring serta gaya-gaya yang bekerja serta tentukan sistem koordinat.
Gaya-gaya yang bekerja pada benda ialah :
- Gaya Berat (W) : akibat gaya tarik gravitasi bumi. Ketika pada bidang miring maka gaya berat bakal terbagi menjadi 2 komponen, yaitu komponen arah sumbu x serta y. Gunakan konsep geometri sin serta cos buat memperolah hasil proyeksi gaya tersebut.
- Gaya Normal (N) : adalah gaya yang timbul akibat dari interaksi benda serta bidang sentuh, gaya ini selalu tegang lurus dengan bidang sentuh.
- Gaya Gesek Kinetik (fk) adalah gaya yang timbul saat permukaan bidang sentuh kasar.
Langkah 2 : Tuliskan apa saja yang diketahui serta yang ditanyakan
Diketahui:
Benda meluncur bebas artinya tak ada gaya luar yang mempengaruhi
m = 5 Kg
θ = 30 derajat
µk = 0,2
Ditanya : Tentukan percepatan benda menuruni bidang miring?
Langkah 3 : Bagi gaya-gaya yang bekerja menjadi komponen x serta y
#Amati Gaya Pada Sumbu y
Gaya yang bekerja pada sumbu +y ialah gaya normal (+N) serta gaya yang bekerja pada sumbu -y ialah hasil proyeksi dari gaya berat (-W Cos θ). Karena benda diam maka percepatan benda sama dengan nol. Dengan menggunakan hukum 2 newton maka diperoleh
#Amati Gaya Pada Sumbu x
Gaya yang bekerja pada sumbu +x ialah hasil proyeksi dari gaya berat (+W sin θ) serta gaya yang bekerja pada sumbu -y ialah gaya gesek statis (-fk). Karena benda berkerak ke arah sumbu x maka percepatan arah sumbu x ialah percepatan sistem (a). Dengan menggunakan hukum 2 newton maka diperoleh
Jadi, percepatan benda menuruni bidang miring ialah 3,27 m/s^2
Untuk soal selanjutnya Klik Next
Trima Kasih telah berkunjung serta selamat belajar.
Belum ada Komentar untuk "Contoh Soal Serta Jawaban Hukum 1,2,3 Newton Pada Bidang Miring Kasar Tanpa Gaya Luar"
Posting Komentar