Pertanyaan

Sebuah kotak dengan massa 10 kg diletakkan pada sebuah permukaa n miring dengan sudut 20^circ . Apabila percepatan gravitasi adalah 10m/s^2 berapak ah besar dan bagaima na arah gaya normal kotak tersebut?

Solusi

Terverifikasi Ahli
4 (315 Suara)
Kirti veteran ยท Tutor selama 11 tahun

Jawaban

Besar gaya normal adalah sekitar 94.4 N, dan arahnya adalah tegak lurus terhadap permukaan miring dan berlawanan arah dengan komponen gaya gravitasi yang tegak lurus terhadap permukaan miring.

Penjelasan

Untuk menemukan besar dan arah gaya normal, kita perlu mempertimbangkan dua komponen gaya yang bekerja pada kotak: komponen gaya gravitasi yang sejajar dengan permukaan miring dan komponen gaya gravitasi yang tegak lurus terhadap permukaan miring.Komponen gaya gravitasi yang sejajar dengan permukaan miring adalah \( F_{\text{gravity, parallel}} = m \cdot g \cdot \sin(\theta) \), di mana adalah massa kotak, adalah percepatan gravitasi, dan adalah sudut kemiringan permukaan.Komponen gaya gravitasi yang tegak lurus terhadap permukaan miring adalah \( F_{\text{gravity, perpendicular}} = m \cdot g \cdot \cos(\theta) \).Gaya normal adalah gaya yang diberikan oleh permukaan miring pada kotak dan merupakan reaksi terhadap komponen gaya gravitasi yang tegak lurus terhadap permukaan miring. Oleh karena itu, gaya normal adalah sama dengan komponen gaya gravitasi yang tegak lurus terhadap permukaan miring.Jadi, besar gaya normal adalah \( F_{\text{normal}} = m \cdot g \cdot \cos(\theta) \).Dengan memasukkan nilai-nilai yang diberikan, kita mendapatkan:\( F_{\text{normal}} = 10 \, \text{kg} \cdot 10 \, \text{m/s}^2 \cdot \cos(20^\circ) \).\( F_{\text{normal}} = 100 \, \text{N} \cdot \cos(20^\circ) \). .Arah gaya normal selalu tegak lurus terhadap permukaan miring dan berlawanan arah dengan komponen gaya gravitasi yang tegak lurus terhadap permukaan miring.