Sebuah batu bermassa 0.5 mathrm(~kg) jatuh bebas dari Ketinggian 2 mathrm(~m) dan jatuh tepat di atas hampavan Pasir. Jika batu masuk sedalam 2 mathrm(~cm) Ke dalam Pasir Sebelum berhenti, Tentukan gaya yang dilakukan pasir untuk menghambat batu

Gaya hambat yang diberikan oleh pasir pada bola adalah sebanding dengan massa bola dan bola (dengan tanda negatif karena arahnya berlawanan dengan arah gerak bola).

Ketika bola jatuh dan masuk ke dalam pasir, pasirikan gaya hambat pada bola. Gaya hambat ini dapat dihitung menggunakan hukum Newton kedua dan konsep gaya gesekan.Pertama, kita perlu menghitung kecepatan bola saat mencapai permukaan pasir. Kita dapat menggunakan persamaan gerak jatuh bebas:v = √(2gh)di mana:v = kecepat saat mencapai permukaan pasirg = percepatan gravitasi (9.8 m/s²)h = ketinggian (2 m)v = √(2 * 9.8 * 2) = √(39.2) ≈ 6.26 m/sKemudian, kita dapat menghitung gaya hambat yang diberikan oleh pasir menggunakan h kedua:F = m * adi mana:F = gaya hambatm = massa bolaa = percepatan (akibat gaya hambat)Percepatan a dapat dihitung dengan menggunakan hukum Newton kedua:a = F/mKarena gaya hambat adalah gaya yang bekerja ke arah berlawanan dengan arah gerak maka percepatan a adalah negatif.a = -F/mKemudian, kita dapat menggantikan nilai a ke dalam persamaan F = m * a:F = m * (-a)Karena kita tidak tahu nilai m dan a secara spesifik, kita tidak dapat menghitung nilai numerik dari gaya hambat. Namun, kita dapat menyatakan bahwa gaya hambat yang diberikan oleh pasir pada bola adalah sebanding dengan massa bola dan percepatan bola (dengan tanda negatif karena arahnya berlawanan dengan arah gerak bola).