www.bimbelSMES.com

1

HUKUM NEWTON & GESEKAN

Soal & Pembahasan 1. Sebuah balok massanya 0,5 kg ditempatkan pada bidang datar. Koefisien gesek antara balok dan

permukaan itu 0,3. Hitunglah percepatan yang dialami balok jika didorong dengan gaya 25 N yang membentuk sudut 370 terhadap sumbu x negatif?

Jawab :

20

0

0

/285,0

6205,0

20.3,08,0.2537cos

.37cos

.20)105,0()6,025(37sin

0

smm

NFa

amNF

amFNmgFN

F

k

k

x

y

=−

=−

=−

=

=−

=Σ=×+×=+=

=Σ

µ

µ

2. Sebuah benda jatuh bebas dari gedung yang tingginya 5 meter dari permukaan tanah. Di tanah dibuat

lubang dengan kedalaman tertentu dan diisi dengan pasir sampai rata dengan permukaan tanah. Jika benda tersebut mendarat dan masuk ke dalam pasir sedalam 0,5 meter dari permukaan tanah. Berapakah gaya yang diberikan oleh tanah tersebut?(massa benda = 50kg) Jawab :

NamFsma

ahavv

gerakIIkebawahsmv

v

hgvv

gerakI

t

t

t

t

250025100./100

)5,02(10002

)(/1051020

2

2

20

2

2

20

2

=×==−=

×+=∆+=

−=××+=

∆+=

370

370

mgw =

N

037sinF

037cosF

Nfges kµ=

5 m

0 m 0,5 m

www.excellenceprivate.co.nr

www.bimbelSMES.com

2

3. Balok A dan B dihubungkan dengan tali melalui katrol. Koefisien gesek kinetik antara balok A dan permukaan lantai adalah µk=0,2. Massa katrol dan tali dapat diabaikan. Diketahui massa A 50 kg dan perpindahan yang dialami balok A sejauh 20 meter setelah sistem dilepas selama 4 detik. Berapakah massa balok B ? Jawab :

kgm

mmmm

ammfgmamF

sma

a

attvS

B

BB

BB

BAgesB

305,7

2251001255,210

5,2)50()50102,0(10

)(.

/5,2

421020

21

2

2

20

==

+=−+=××−

+=−=Σ

=

+=

+=

4. Hitung gaya minimal yang diperlukan untuk menggeser balok B dalam sistem berikut ini, jika diketahui massa balok A 15 kg dan massa balok B 55 kg. Koefisien gesekan antara balok dan lantai 0,4 sedangkan koefisien gesek antara kedua balok 0,3

Jawab : Gaya minimum (benda tepat akan bergerak)

NFF

NNNffF

ffFF

ABAgesABgesB

gesABgesB

32545280)1503,0()550150(4,0

3,0)(4,0

00

=+=×++=

++=+=

=−−=Σ

A

B T

A

B

w

T fges

F A

B

F

A

B

fgesB

fgesAB

NA

NB

www.excellenceprivate.co.nr

www.bimbelSMES.com

3

5. Sebuah benda dengan massa 14 kg digantung dengan dua utas tali seperti pada gambar. Bila benda dalam keadaan setimbang. Hitunglah T, T1 dan T2! Jawab :

NTT

NT

TT

TT

T

TTTT

xF

TT

TTT

NmgWTyF

7510043

243

1

1004,1

1402

26,02438,0140

243

8,026,0

1

26,018,0037sin2053sin1

026,018,0140

037sin2053sin1

1401014

0

=×==

==

+×=

==

=⇒=

=Σ

+=

+=

=×===

=Σ

Soal Tambahan 1. Seorang akan menurunkan peti dari truk dgn papan licin. Massa peti 100 kg dan panjang papan 2m, tinggi dasar bak truk ke tanah 1m. Jika g = 10 m/s2, maka percepatan turunnya peti...

(5 m/s2) 2. Jika g = 10 m/s2,m = 10 kg, maka T2 adalah....

(50 N)

3. Sebuah benda massa 2 kg terletak diatas bidang datar kasar(µ = 0,2). Benda ditarik dgn gaya 20 N selama 4 detik lalu dilepaskan. g = 10 m/s2, maka jarak total yg ditempuh benda...

(320 m) 4. Sebuah benda diam diatas lantai kasar, pada t = 0 disepak sehingga kecepatannya berubah seperti pada grafik:

600

T1

300

T2

530 370

T

T1 T2

530 370

T

T1 T2

W

T1cos530 T2cos370

T1sin530

T2sin370

www.excellenceprivate.co.nr

www.bimbelSMES.com Bimbel Pertama dan Satu-satunya yang Memberikan Cashback Tak Terbatas

4

Jika massa benda 3 kg, maka besarnya gaya gesek adalah....

(6N) 5. Pada gambar berikut, lantai licin, sedangkan koefisien gesek statik dan kinetik antara balok A dan B berturut-turut adalah 0,4 dan 0,2

Jika mA = 1 kg, mB = 3 kg, dan g = 10 m/s2. agar balok A tak tergelincir, gaya tarik F maksimal adalah...

(4N) 6. Pada sistem, benda m1, m2, m3, m4 dihubungkan oleh tali. Gaya F menarik sistem ini sejajar bidang mendatar.

Lantai licin. Hitung percepatan sistem!

(a = F/(m1+m2+m3+m4))

7. Benda bermassa 2 kg terletak pada bidang miring licin dengan sudut kemiringan 30o. Benda dipengaruhi gaya 40N

yang arahnya sejajar bidang miring keatas selama 4 detik. Jika g = 10 m/s2, hitung jarak yang ditempuh benda sampai gerakannya berbalik arah!

(480 m) 8. Sebuah katrol dengan massa diabaikan digantungkan benda A bermassa 2 kg & benda B bermassa 6 kg. Hitung

percepatan benda & tegangan talinya!(g = 10 m/s2) (5 m/s2, 30 N)

9. Pada sistem berikut, massa benda 1 & benda 2 masing – masing adalah 6 kg & 2 kg. Lantai licin. Hitung percepatan & tegangan talinya!(g = 10 m/s2)

(6,25 m/s2 ; 22,5 N)

10. Seorang bermassa 50 kg berada di lift. Ia berdiri diatas timbangan. Berapa skala yang terbaca di lift ketika lift naik dengan percepatan 2 m/s2. g=10 m/s2!

(60 kg) 11. Perhatikan sistem berikut. Berapa gaya yang diperlukan untuk mengangkat benda bermassa 60 kg dengan

kecepatan tetap!

V (m/s) 4

2 T(s)

A

B F

F m1 m2 m3 m4 T1 T2 T3

30o

M2 M1

www.excellenceprivate.co.nr

www.bimbelSMES.com

5

(150 N) 12. Benda A, B, C disusun seperti pada gambar, masing – masing bermassa 2 kg, 3 kg, 6 kg. Abaikan massa katrol dan

tali. Koefisien gesek antara benda A dan benda B terhadap lantai adalah 0,25 dan 0,2. Hitung percepatan tiap benda dan tegangan talinya!

(aA = 17/3 m/s2 ; aB = 31/9 m/s2 ; aC = 41/9 m/s2 ; T = 49/3 N)

SOAL TANTANGAN 1. Benda(m = 20kg) bergerak sepanjang sisi dalam sebuah lingkaran vertikal dgn jari – jari 1m. Di titik A benda diberi

kecepatan awal 5 m/s ( g= 10 m/s2 ). Di titik B, benda meninggalkan lingkaran, maka hitunglah α !

(60o) 2. Masa 0,1 kg diikatkan pada tongkat vertikal melalui 2 buah tali yg tidak bermassa. Sistem berputar sejajar tongkat

dengan ω = 10 rad/s dan R = √3 m. Jika g = 10 m/s2, hitung tegangan tali bagian atas dan bawah!

(11N;9N)

600

α

A

V=5m/s

R

60o m

F

A

C

B

B

www.excellenceprivate.co.nr

www.bimbelSMES.com

6

3. Pada katrol dilewatkan 2 massa, masing – masing 5 kg dan 3 kg. Setelah 4 detik tali putus. Hitung berapa detik waktu yg diperlukan oleh beban yg ringan utk melewati kedudukan mula – mula ! ( g = 10 m/s2 )

(1+√5 s)

A B

www.excellenceprivate.co.nr