Gaya Gesekan

Mekanika

GAYA GESEKAN1. Sebuah lemari didorong diatas lantai dasar namun belum bergerak juga. Pada

kondisi ini besar gaya gesek yang timbul ditentukan oleh ..A. massa benda C. koefisien gesekan E. gaya pendorongB. berat benda D. percepatan gravitasi Jawab : E

2. Seseorang bergerak dalam kendaraan yang sedang bergerak, tiba-tiba kendaraan tersebut direm hingga berhenti, maka orang tersebut akan mendapatkan gaya dorong arah ke depan. Hal ini sesuai dengan hukum …A. Gaya gerak C. Newton I E. Newton IIIB. Gravitasi Newton D. Newton II Jawab : E>>>

3. Pada gambar di bawah ini pasangan aksi dan reaksi adalah …A. T2 dan T3 C. T1 dan W E. T2 dan WB. T2 dan T1 D. T1 dan T3 Jawab : A (perhatikan gambar)

4. Mobil yang sedang bergerak dengan kecepatan 72 km/jam tiba-tiba direm sehingga berhenti sejauh 10 m sejak direm. Jika massa mobil 2ton. Besar gaya gesekan antara ban dan jalan adalah …NA. 40.000 B. 4.000 C. 400 D. 40 E. 4 Jawab : A

5. Benda dengan massa 10 kg berada di bidang mendatar kasar. , dan g=10m/s2. Bila benda itu diberi gaya horizontal yang tetap sebesar 30 N. Besarnya gaya gesekan yang bekerja pada banda tersebut …NA. 20 B. 25 C. 30 D. 35 E. 40 Jawab : C

www.mhharismansur.com

W

T1

T2

T3

121

http://www.mhharismansur.com/

Mekanika

6. Sebuah benda bermassa 0,25 kg jatuh dengan percepatan 9,2 m/s2. Apabila dianggap gaya gesekan udara konstan, maka gaya itu …NA. 0,2 B. 0,5 C. 1,2 D. 1,5 E. 1,6 Jawab : A

7. Sebuah balok yang massanya 2 kg terletak di atas lantar mendatar dan ditarik gaya 4 N miring ke atas membentuk sudut 600 dengan arah horizontal. Bila g=10m/s2, Bila Koefisien gesekan kinetic antara balok dengan lantai dan

, maka gaya gesekan yang bekerja bada balok adalah …NA. nol B. 2 C. 3,3 D. 4 E. 40 Jawab : B

dan , maka :

8. Bila diketahui data seperti pada gambar, maka koefisien gesekan antara bidang miring dan benda adalah :

A. B. C. D. E. 3

Jawab : C

9. Sebuah balok bermassa 25 kg terletak diam diatas bidang datar yang kasar. Kemudian benda tersebut didorong dengan gaya F horizontal sebesar 100N. Ternyata setelah 5 detik kecepatan benda menjadi 10 m/s. Tentukan besar koefisien gesekan kinetis antara benda dengan lantai !A. 0,05 B. 0,10 C. 0,15 D. 0,20 E. 0,25 Jawab : D


mg

a f

10 kg

030

122


Mekanika

10. Sebuah benda yang bergerak dengan kecepatan awal v0 di atas permukaan mendatar, berhenti setelah menempuh jarak s, karena pengaruh gaya gesekan kinetic, jika koefisien gesekan kinetic adalah dan percepatan gravitasi g, maka kecepatan awal akan memenuhi persamaan …A. B. C. D. E. Jawab : BV0 = kecepatan awal benda-----S = jarak benda

= koefisien gesekan kinetis------g = percepatan gravitasi bumiDitanyakan : v0 = …

11. UMPTN 1990 Rayon AKoefisien gesekan statis antara sebuah lemari kayu dengan lantai kasar bak suatu truk sebesar 0,75. Maka besar percepatan maksimum yang masih boleh dimiliki truk agar lemari tetap tidak bergerak bak truk itu adalah … m/s2

A. nol B. 0,75 C. 2,5 D. 7,5 E. 10 Jawab : D

Gaya yang menyebabkan balok itu bergerak bersama truk adalah gaya gesekan, maka percepatan maksimum yang dialami balok adalah

12. Sebuah benda bermassa 0,10 kg jatuh bebas vertical dari ketinggian 2m ke hamparan pasir. Jika benda itu masuk sedalam 2cm kedalam pasir sebelum berhenti, besar gaya rata-rata yang dilakukan pasir untuk menghambat benda adalah …NA. 30 B. 50 C. 60 D. 90 E. 100 Jawab : E

13. UMPTN 1992 Rayon C


123


Mekanika

Penghapus papan tulis dengan berat 2 N dipakai untuk menghapus papan tulis yang letaknya vertical. Siswa yang menggunakan penghapus tadi menekannya tegak lurus ke papan tulis dengan gaya 10 N. Bila koefisien gesekan kinetis antara penghapus dan papan tulis adalah 0,4, maka untuk menggerakkan penghapus secara horizontal dengan kecepatan tetap siswa tadi harus menariknya dengan gaya … NA. 0,8 B. 3,2 C. 4,0 D. 4,8 E. 25,0Jawab : C

Besar gaya normal adalah :

Besar gaya gesekan adalah :

Syarat memiliki kecepatan tetap gaya yang bekerja sama dengan gaya gesekan

14. UMPTN 1995 Rayon B kode 62Benda dengan massa 10 kg dibidang mendatar kasar ( ),

. Bila benda diberi gaya horizontal yang tetap sebesar 30N, besarnya gaya gesekan yang bekerja pada benda tersebut adalah …NA. 20 B. 25 C. 30 D. 35 E. 40Jawab : C

15. Sebuah benda meluncur dengan kecepatatan 4 m/s pada permukaan bidang datar yang mempunyai koefisien gesekan 0,4. Bila massa benda 2 kg (g=10 m/s2), benda akan berhenti setelah jarak … mA. 1,0 B. 1,5 C. 2,0 D. 2,5 E. 3,0 Jawab : C

16. Benda A dan B disusun seperti gambar, massanya masing-masing berturut-turut 1 kg dan 2 kg (g=10 m/s2). Bila koefisien gesekan antara dengan balok


NN10F

N2W

124


Mekanika

A 2 kali koefisien gesekan B dengan A, balok A tepat akan bergerak dengan percepatan 40 m/s2. Maka perbandingan gaya gesekan antara balok A dan lantai dengan balok A daB adalah :

A. 1 : 2 B. 1 : 3 C. 3 : 5 D. 5 : 3E. 3 : 1

Jawab : EGesekan antara benda A dengan lantai

17. UMPTN 1991 Rayon BBalok A bermassa 2 kg dan balok B bermassa 1 kg. Balok B mula-mula diam, lalu bergerak ke bawah sehingga menyentuh lantai setelah selang waktu … s

A.2 B. C. 5 D. 4 E. 3Jawab : C

(perhatikan gambar)

Besar percepatan sistim :

Benda B sampai ditanah :

18. UMPTN 1993 Rayon ABalok A beratnya 100 N diikat dengan tali mendatar di C (lihat gambar). Balok B beratnya. Koefisien gesekan antara A dan B = 0,2 dan koefisien gesekan antara B dan lantai = 0,5. Besarnya gaya F minimal untuk menggeser balok B adalah …N


A

B100N

A

B

m25

0,2μ s 2m/s10g

125


Mekanika

A. 950B. 750C. 600D. 320E. 100

Jawab : D (perhatikan diagram vector)

B akan bergerak Syarat yang harus dipenuhi berlaku Hk I Newton yaitu :

19. Ganesa OperationBenda A terletak di atas benda B seperti gambar di bawah. Koefisien gesekan statis antara balok A dan B adalah 0,3, sedangkan koefisien gesekan statis antara lantai dengan benda 0,2. Gaya F bekerja pada benda hingga percepatan tertentu. Berapakah besar gaya F maksimum agar benda A tidak slip jika diketahui

dan ?A. 10 N B. 15 N C. 20 N D. 25 N E. 30 NJawab : B

Menentukan percepatan maksimum benda, tinjau benda A pada gambar (a)

Besar gaya maksimum F supaya benda A tidak slip adalah pada gambar (b)

20. UMPTN 1989 Rayon BBalok B dalam gambar di samping adalah 660 N. Koefisien gesekan statis antara balok dan meja adalah 0,25. Agar sistim berada dalam keadaan seimbang, maka berat maksimum balok A adalah …


CBA

F

ABf

BLfF

AB

F

sfA AB

Fkf)(a )(b

126


Mekanika

A. sama besar dengan gaya gesekan statis maksimum antara balok B dan meja

B. lebih besar daripada gaya gesekan statis maksimum antara balok B dan meja

C. lebih besar daripada gaya gesekan statis maksimum antara balok B dan meja

D. kali gaya gesekan statis maksimum antara balok B dan mejaE. 4 kali gaya gesekan statis maksimum antara balok B dan mejaJawab : A

Sumbu x, resultan yang terjadi :

Sumbu y, resultan yang terjadi :

21. Ganesa OperationPada gambar berikut diketahui , dan semua permukaan 0,25. Berapa besar gaya F yang diperlukan untuk menarik balok B ke kiri dengan kelajuan tetap ? (dalam N)A.1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5

Jawab : C

Tinjauan benda A

Tinjauan benda B


A

B045

T

T 045045cosT

045sinT

AwBf

F BA

ABf

BLN

F BA

LBf T

ANT

ABWAW

127


Mekanika

22. Sipenmaru 1985Bila P dan Q pada tali sistim pada gambar dalam keadaan bergerak, maka :A. keceparan P = kecepatan QB. percepatan P = percepatan QC. percepatan P = 2x percepatan QD. percepatan P = 3x percepatan QE. kecepatan P = 4x kecepatan Q (Jawab : C)

Jika P bergerak sejauh maka Q baru bergerak sejauh , untuk kecepatan awal P dan Q sama dengan nol dengan waktu yang sama, maka :

23. SPMB 2002 Regional II kode 321Pada gambar di bawah, massa katrol diabaikan. Nilai tegangan tali T adalah …N

A. 6 B. 14 C. 20 D. 27 E. 34 Jawab : D

24. UMPTN 2001 Rayon B kode 150Massa balok A dab B seperti pada gambar adalah 10 kg dan 5 kg. Koefisien gesek antara balok A dengan bidang 0,2. Untuk mencegah balok A bergerak, massa balok C minimum yang diperlukan adalah …kg


P

Q

kg6

kg3

T

2

31

m/s10

gs

128


Mekanika

A. 10 C. 20 E. 30B. 15 D. 25 Jawab : B

25. UMPTN 1994 Rayon A kode 22Ditentukan , , . Koefisien gesekan statis antara benda A dengan C adalah 0,3 dan antara benda A dengan meja 0,2 (lihat gambar). Sistim tidak bergerak. Pernyataan di bawah ini yang benar adalah :

(1). Gaya gesekan antara A dan C adalah nol(2). Tegangan tali 50 N(3). massa minimum benda C adalah 21 kg(4). gaya gesekan antara A dan meja adalah 50 N

Jawab : E (1,2,3 dan 4)

(1).Gaya gesekan antara A dan C adalah nolPada sistim diam, maka gaya gesekan antara A dan C sama dengan nol karena tidak ada gaya searah dengan percepatan sistim (benar)

(2).Tegangan tali 50 NBenda B besar tegangan talinya adalah :

(benar)

(3).massa minimum benda C adalah 21 kgUntuk benda A dan C, maka besar benda C adalah :

(benar)


A

B

C

A

B

C

meja

A

B

C

meja

TT

sf

gmB

129


Mekanika

(4). gaya gesekan antara A dan meja adalah 50 N (benar)

26. UMPTN 1994 Rayon B kode 25Benda dengan massa 4 kg terletak di atas bidang mendatar. Pada benda bekerja gaya mendatar 50N. Bila koefisien gesekan statis 0,75, koefisien gesekan kinetis 0,5 dan , maka :1. benda dalam keadaan diam 3. percepatannya 2. gaya gesek benda 20N 4. benda bergerak dengan percepatan tetapJawab : C (2 dan 4 benar)

27. Benda dengan massa 4 kg terletak di atas bidang mendatar. Pada benda bekerja gaya mendatar sebesar 50 N. Bila koefisien gesekan statis 0,75, koefisien gesekan kinetis 0,5 dan , maka 1. benda bergerak 3. percepatan benda 7,5 m/s2

2. gaya gesekan yang bekerja 20 N 4. benda bergerak dengan a = tetap

Jawab : 1,2,3 dan 4(E)

Gaya minimum untuk menggerakkan benda adalah :

1. benda bergerak, maka benda akan bergerak (benar)

2. gaya gesekan yang bekerja 20 N(benar)

3. percepatan benda 7,5 m/s2

(benar)


mf N50F

75,0s 5,0k

130


Mekanika

4. benda bergerak dengan percepatan tetappernyataan no. 3 menandakan benda memiliki percepatan tetap (benar)

28. Pada gambar diatas, massa katrol diabaikan. Nilai tegangan tali T adalah …NA. 6 B. 14 C. 20 D. 27 E. 34

Jawab : DDari gambar disamping :

Buktikan bahwa :

Maka tegangan yang diperoleh :

29. Gesekan yang bermanfaat untuk manusia sebagai berikut :1. Kita dapat berjalan tanpa terpeleset2. Kendaraan beroda dapat berjalan 3. Hancurnya benda langit saat jatuh ke bumi4. Gesekan air untuk berenang

Pernyataan yang benar tentang manfaat gesekan adalah A. 1,2 dan 3 B. 1 dab 3 C. 2 dan 4 D. 4 saja E. 1,2,3 dan 4Jawab : A

30. Perhatikan kasus gaya gesekan di bawah ini 1. gesekan antara roda dengan porosnya


6kg

3kg

T

T

3/1s2/10 smg

6kgfs

T

3kg

T

m1ga

131

a


Mekanika

2. gesekan antara pensil dan buku3. gesekan antara piston dan silinder4. gesekan lantai dengan sepatu.Dari kasus di atas gesekan yang bermanfaat atau menguntungkan adalah nomor :A. 1,2 dan 3 B. 1,2,3 dan 4 C. 1 dan 3 D. 2 dan 4 E. 4 sajaJawab : D


132


Gaya Gesekan

Education

Transcript of Gaya Gesekan