Contoh Soal Gaya Gesek Beserta Jawabannya

Soal 1
Sebuah kursi bermassa 23 kg didorong dengan memberikan gaya horisontal 60 N. mulai dari keadaan diam pada t = 0, kursi dipercepat ke depan. Pada t = 3,0 s, kursi memiliki kelajuan 1,5 m/s. berapakah koefisien gesek kinetik antara lantai dan kursi?
Jawab:
Diketahui: massa kursi m = 8,0 kg, F = 60 N, v0 = 0, v = 1,5 m/s, setelah Δt = 3,0 s, maka dengan menggunakan v = v0 + at untuk mencari percepatan kursi, yaitu
1,5 m/s = 0 + a(3,0 s)
a = 0,5 m/s2
sehingga dengan menerapkan hukum II Newton pada kursi, kita peroleh
a = ΣF/m
a = [Ffk]/m
0,5 m/s2 = [60 – fk]/5
fk = 57,5 N
karena fk = μkN = μkmg = 230μk, maka
230μk = 57,5
μk = 0,25

Soal 2
Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 20 m/s sepanjang jalan horisontal dan mendadak direm sehingga akan berhenti. Berapakah jarak terpendek mobil tersebut agar dapat dihentikan, bila koefisien gesekan antara ban-ban mobil dan jalan adalah 0,90? Anggplah bahwa keempat roda direm dengan cara yang sama.

Jawab:
Gaya gesekan pada satu roda, sebutkan saja roda 1 adalah
f1 = μN1 = μw1
di mana w1 adalah berat yang ditanggung oleh roda 1. Kita peroleh gaya gesekan total f dengan menambahkan hasil perkalian di atas untuk keem[at buah roda:
f = μw1 + μw2 + μw3 + μw4 = μw
di mana w adalah berat total mobil (kita misalkan pengereman pada setiap roda adalah optimal). Gaya gesekan ini adalah satu-satunya gaya yang tidak seimbang pada mobil (kita abaikan gesekan angin semacamnya). Kita tulis F = ma untuk mobil dengan menggantikan F dengan –μw diperoleh –μw = ma di mana m adalah massa mobil dan arah gerak diambil arah positif. Tetapi, w = mg, sehingga percepatan mobil adalah
a = –μw/m = –μg = –(0,90)(9,8 m/s2) = –8,8 m/s2
dengan mengetahui bahwa v0 = 20 m/s, v = 0, dan a = –8,8 m/s2, maka dari persamaan v2 = v02 + 2ax diperoleh
x = [(0 – 400) m2/s2]/[ –17,6 m/s2] = 22,7 m
bila roda keempat roda tersebut tidak mengerem secara optimal, jarak perhentian akan lebih panjang.

0 Response to "Contoh Soal Gaya Gesek Beserta Jawabannya"

Post a Comment

Sobat ASF! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!

Note: Only a member of this blog may post a comment.

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel