BAB IV SOAL-SOAL HUKUM NEWTON
1. Pada gambar gambar di bawah massa tali dan massa
katrol diabaikan, diabaikan, gesekan gesekan pada katrol juga
diabaikan. Bidang datar licin sempurna. sempurna. Setelah penyangga dilepas, benda benda bergerak sesuai arah panah. Jika m1 = 15 kg, m2 = 10 kg.Tentukan: a.
Percepatan sistem
b. Gaya Tegangan tali c.
Kecepatan setelah bergerak 2 S.
2
1
PENYELESAIAN: a)
T1
Benda 1:
w1 =m1 . g = 15 x 9,8
1
= 147 N
W1
∑Fx (tidak perlu karena tidak ada gaya –gaya –gaya pada sumbu x ) ∑Fy = m1.a (ke arah gerak gerak benda, gaya positip) W1 – T1 = m1. a 147 - T1 = 15 a 147 – 147 – 15 a = T1…………………..1)
5
Benda 2:
N
2
T2
W2
W2 = 10 x 9,8 = 98 N
∑Fy = 0 (karena pada sumbu y tidak ada gerak) N – w2 = 0 N = w2 N = 98 Newton.
∑Fx = m2.a (kea rah gerak gaya positip) T2 = m2.a T2 = 10.a …………………………2) T1 dan T2 pasangan aksi reaksi. 147 - 15.a = 10.a 147 = 25 a -2
a = 5,88 ms
b) Gaya Tegangan Tali: 147 - ( 15 x 5,88) =T1 (dari persamaan 1) T1 = 58,8N T2 = 10 x 5,88 (dari persamaan 2) T2 = 58,8 N
6
c) Kecepatan setelah bergerak 2S: v = vo + a.t = 0 + (5,88 x 2) -1
= 11,76 ms
(pertanyaan tidak hanya tentang kecepatan, mungkin jarak dan juga waktu, tetap menggunakan rumus 1, 2, dan 3 pada GLBB)
2.
Pertanyaan yang sama dengan no. 3 di atas tetapi ada µk = 0,2
3.
Diketahui m1 = 15 kg, m2 = 25 kg, F = 250 N, α = 30 dan µk = 0,15. Sistem bergerak setelah
0
ditarik dengan gaya F yang membentuk sudut seperti pada gambar. Tentukan: a.
Percepatan sistem
b. Gaya Tegangan Tali
F α
2
1
GERAK PADA BIDANG MIRING 4.
Benda 30 kg
0
diletakkan di atas puncak bidang miring 25 seperti pada gambar. Hitung
percepatan benda meluncur ke bawah jika µ k = 0,15.
7
m
0
25
Penyelesaian
N k Wx
m
wy w 0
25
0
0
wx = w sin 25 ;
wy = w cos 25 0
wx = m.g sin 25 ;
wy = m.g.cos 25 0
0 0
wx = 30 x 9,8 x sin 25 ;
wy = 30 x 9,8 x cos 25
wx
wy = 266,45 N
=
124,25 N
∑Fy = 0
∑Fx = m.a
N – wy = 0
wx - f k = m.a
N = wy
124,25 - 39.97 = 30a
N = 266,45 Newton
a = 2,81 ms
-2
f k = µk.N f k = 0,15 x 266,45 f k = 39,97 N Jadi percepatan sistem bergerak ke bawah pada bidang miring adalah 2,81 ms
-2
8
5.
Benda 1 dan 2 terhubung dengan tali seperti pada gambar. Massa tali, massa katrol dan gesekan pada katrol diabaikan. Jika m 1 = 45 kg; m2 = 30 kg; µk = 0,15. Hitung percepatan sistem dan gaya tegangan tali.
2 1
0
25
9
