Dua buah balok yang masing-masing bermassa 1 kg (sebelah kiri)) dan 4 kg (sebelah kanan) diletakkan berdampingan di atas lantai horisontal dimana koefisien gesekan antara lantai dan balok 1 kg adalah 0,2 sedangkan antara lantai dan balok 4 kg adalah 01. Tentukan percepatan dari kedua balok tersebut dan gaya aksi-reaksi bila balok 4 kg didorong ke kanan dengan gaya sebesar 12 N!

Question

Pertanyaan

Dua buah balok yang masing-masing bermassa 1 kg (sebelah kiri)) dan 4 kg (sebelah kanan) diletakkan berdampingan di atas lantai horisontal dimana koefisien gesekan antara lantai dan balok 1 kg adalah 0,2 sedangkan antara lantai dan balok 4 kg adalah 01. Tentukan percepatan dari kedua balok tersebut dan gaya aksi-reaksi bila balok 4 kg didorong ke kanan dengan gaya sebesar 12 N!

Tampilkan lebih banyak

Answer 1

Berikut penyelesaian soal tersebut:

1. Gaya Gesek:

* Balok 1 kg: Gaya gesek maksimum antara balok 1 kg dan lantai adalah F_g1 = μ₁ * m₁ * g = 0.2 * 1 kg * 9.8 m/s² = 1.96 N. Karena balok 1 kg akan ikut bergerak karena terdorong balok 4 kg, gaya gesek yang bekerja adalah 1.96 N.

* Balok 4 kg: Gaya gesek maksimum antara balok 4 kg dan lantai adalah F_g2 = μ₂ * m₂ * g = 0.1 * 4 kg * 9.8 m/s² = 3.92 N.

2. Gaya Total pada Sistem:

Gaya total yang bekerja pada sistem dua balok adalah gaya dorong dikurangi gaya gesek total. Karena kedua balok bergerak bersama, kita perlakukan mereka sebagai satu sistem dengan massa total 5 kg.

Gaya total (F_total) = Gaya dorong (12 N) - Gaya gesek balok 1 kg (1.96 N) - Gaya gesek balok 4 kg (3.92 N) = 12 N - 1.96 N - 3.92 N = 6.12 N

3. Percepatan Sistem:

Percepatan sistem (a) dapat dihitung menggunakan Hukum Newton II (F = ma):

a = F_total / (m₁ + m₂) = 6.12 N / (1 kg + 4 kg) = 1.224 m/s²

Jadi, percepatan kedua balok adalah 1.224 m/s² ke arah kanan.

4. Gaya Aksi-Reaksi:

Gaya aksi-reaksi adalah pasangan gaya yang sama besar dan berlawanan arah yang bekerja pada dua benda yang berbeda. Dalam kasus ini:

* Gaya aksi: Balok 4 kg memberikan gaya pada balok 1 kg. Besarnya gaya ini dapat dihitung dengan melihat gaya yang dibutuhkan untuk mempercepat balok 1 kg dengan percepatan 1.224 m/s²:

F_aksi = m₁ * a = 1 kg * 1.224 m/s² = 1.224 N

* Gaya reaksi: Balok 1 kg memberikan gaya yang sama besar dan berlawanan arah pada balok 4 kg. Gaya reaksi ini adalah 1.224 N ke kiri.

Jadi, gaya aksi-reaksi antara kedua balok adalah 1.224 N.

Kesimpulan:

Percepatan kedua balok adalah 1.224 m/s² ke kanan. Gaya aksi-reaksi antara kedua balok adalah 1.224 N. Perlu diingat bahwa nilai-nilai ini dihitung dengan asumsi bahwa gaya gesek kinetis konstan dan sama dengan gaya gesek maksimum.

Pertanyaan

Jawaban

Pertanyaan Panas lebih