Menentukan Gaya Gesek yang Dialami oleh Peti yang Didorong dengan Sudut Terhadap Arah Horizontal

Dalam masalah ini, kita memiliki sebuah peti dengan massa 50 kg yang awalnya diam di atas lantai horizontal kasar. Peti tersebut kemudian didorong dengan gaya sebesar 100 N yang membentuk sudut θ terhadap arah horizontal. Diberikan bahwa sin θ = 0,6 dan cos θ = 0,8. Tujuan kita adalah untuk menentukan gaya gesek yang dialami oleh peti tersebut. Untuk menyelesaikan masalah ini, kita perlu menggunakan hukum Newton tentang gerak. Pertama, kita perlu menghitung gaya gesek maksimum yang dapat dialami oleh peti. Gaya gesek maksimum dapat dihitung menggunakan rumus \( F_{\text{gesek maks}} = \mu_{k} \cdot N \), di mana \( \mu_{k} \) adalah koefisien gesek kinetik dan N adalah gaya normal. Gaya normal dapat dihitung menggunakan rumus \( N = m \cdot g \), di mana m adalah massa peti dan g adalah percepatan gravitasi. Dalam kasus ini, massa peti adalah 50 kg dan percepatan gravitasi dapat dianggap sebesar 9,8 m/s^2. Oleh karena itu, gaya normal dapat dihitung sebagai berikut: \( N = m \cdot g = 50 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 490 \, \text{N} \) Selanjutnya, kita dapat menghitung gaya gesek maksimum: \( F_{\text{gesek maks}} = \mu_{k} \cdot N \) Namun, dalam masalah ini, kita tidak diberikan nilai koefisien gesek kinetik (\( \mu_{k} \)). Oleh karena itu, kita tidak dapat menghitung nilai pasti dari gaya gesek maksimum. Namun, kita masih dapat menggunakan informasi yang diberikan untuk menentukan gaya gesek yang dialami oleh peti. Diberikan bahwa sin θ = 0,6 dan cos θ = 0,8, kita dapat menggunakan hubungan trigonometri untuk menentukan komponen gaya yang sejajar dan tegak lurus terhadap arah gerakan. Komponen gaya sejajar dengan arah gerakan adalah \( F_{\text{sejajar}} = F \cdot \sin \theta \) dan komponen gaya tegak lurus terhadap arah gerakan adalah \( F_{\text{tegak lurus}} = F \cdot \cos \theta \). Dalam kasus ini, gaya yang diberikan adalah 100 N. Oleh karena itu, kita dapat menghitung komponen gaya sejajar dan tegak lurus sebagai berikut: \( F_{\text{sejajar}} = 100 \, \text{N} \cdot 0,6 = 60 \, \text{N} \) \( F_{\text{tegak lurus}} = 100 \, \text{N} \cdot 0,8 = 80 \, \text{N} \) Dalam keadaan ini, gaya gesek yang dialami oleh peti adalah gaya gesek maksimum jika peti bergerak atau gaya gesek statis jika peti tetap diam. Namun, karena kita tidak diberikan nilai koefisien gesek kinetik (\( \mu_{k} \)), kita tidak dapat menghitung nilai pasti dari gaya gesek. Dalam kesimpulan, kita dapat menyimpulkan bahwa gaya gesek yang dialami oleh peti tergantung pada nilai koefisien gesek kinetik (\( \mu_{k} \)). Tanpa nilai ini, kita tidak dapat menghitung nilai pasti dari gaya gesek.