Pembahasan soal gerak pada bidang miring
Nomor 1
Sebuah balok dilepaskan dari bidang miring licin sempurna dengan sudut kemiringan 30o terhadap bidang datar. Jika g = 10 m/s2, maka percepatan yang dialami benda adalah...
a. 2 m/s2
b. 5 m/s2
c. 10 m/s2
d. 15 m/s2
e. 20 m/s2
Pembahasan:
Diketahui:
Ditanya: a = ...
Jawaban: b
Nomor 2
Sebuah balok massa 5 kg dilepas dari bidang miring licin seperti gambar!.
Percepatan balok adalah...
a. 4,5 m/s2
b. 6,0 m/s2
c. 7,5 m/s2
d. 8,0 m/s2
e. 10,0 m/s2
Pembahasan:
Diketahui:
m = 5 kg
fg = 0 (bidang licin)
Ditanya: a = ...
Jawab:
Jawaban: b
Nomor 3
Sebuah balok meluncur pada bidang miring licin seperti gambar!.
Jarak yang ditempuh balok selama 2 sekon adalah...
a. 5,88 m/s2
b. 6,25 m/s2
c. 9,80 m/s2
d. 10,52 m/s2
e. 11,76 m/s2
Jawaban: e
Sebuah balok dilepaskan dari bidang miring licin sempurna dengan sudut kemiringan 30o terhadap bidang datar. Jika g = 10 m/s2, maka percepatan yang dialami benda adalah...
a. 2 m/s2
b. 5 m/s2
c. 10 m/s2
d. 15 m/s2
e. 20 m/s2
Pembahasan:
Diketahui:
θ = 30o
fg = 0 (bidang licin) Ditanya: a = ...
Jawaban: b
Nomor 2
Sebuah balok massa 5 kg dilepas dari bidang miring licin seperti gambar!.
Percepatan balok adalah...
a. 4,5 m/s2
b. 6,0 m/s2
c. 7,5 m/s2
d. 8,0 m/s2
e. 10,0 m/s2
Pembahasan:
Diketahui:
m = 5 kg
θ = 37o
g = 10 m/s2 fg = 0 (bidang licin)
Ditanya: a = ...
Jawab:
Jawaban: b
Nomor 3
Sebuah balok meluncur pada bidang miring licin seperti gambar!.
Jarak yang ditempuh balok selama 2 sekon adalah...
a. 5,88 m/s2
b. 6,25 m/s2
c. 9,80 m/s2
d. 10,52 m/s2
e. 11,76 m/s2
Jawaban: e
Nomor 4
Perhatikan gambar!
Sebuah balok mula-mula diam lalu ditarik dengan gaya F ke atas sejajar bidang miring. Massa balok 8 kg, koefisien gesekan 0,5 dan θ = 45o . Agar balok tepat akan bergerak ke atas, gaya F harus sama dengan...
a. 40 N
b. 60 N
c. 60 √2 N
d. 80 N
e. 80 √2 N
Pembahasan:
Diketahui:
m = 8 kg
µ = 0,5
θ = 45o
a = 0 (tepat akan bergerak)
Ditanya: F = ...
Jawab:
a. 40 N
b. 60 N
c. 60 √2 N
d. 80 N
e. 80 √2 N
Pembahasan:
Diketahui:
m = 8 kg
µ = 0,5
θ = 45o
a = 0 (tepat akan bergerak)
Ditanya: F = ...
Jawab:
Menentukan persamaan dengan menggunakan hukum II Newton.
F – w sin θ – fg = m . a
F – m . g sin θ – µ . N = m . 0
F – m.g sin θ – µ . w cos θ = 0
Ingat!
N = w cos θ. Ini adalah besar gaya normal benda yang diletakkan pada bidang miring.
F = m .g sin θ + m .g cos θ
F = 8 kg . 10 m/s2 . sin 450 + 8 kg . 10 m/s2 cos 45o
F = 80 N . ½ √2 + 80 N . ½ √2 = 40 √2 N + 40 √2 N = 80 √2 N
Jawaban: e
Nomor 5
Perhatikan gambar!
Sebuah balok berada pada bidang kasar miring ditarik dengan gaya F = 200 N. Jika massa balok 18 kg dan percepatan 3 m/s2 maka gaya gesekan yang dialami balok terhadap bidang miring adalah...
a. 180 N
b. 126 N
c. 90 N
d. 56 N
e. 54 N
Pembahasan:
Diketahui:
F = 200 N
m = 18 kg
a = 3 m/s2
Ditanya: fg = ...
Jawab:
F – w sin α – fg = m . a
fg = m . a + w sin α – F
fg = 18 kg . 3 m/s2 + 18 kg . 10 m/s2 sin 30o – 200 N
fg = 54 N + 180 N . ½ – 200 N
fg = – 56 N (negatif menunjukkan arah gaya gesekan berlawanan dengan arah gerak benda).
Jawaban: d
F – w sin θ – fg = m . a
F – m . g sin θ – µ . N = m . 0
F – m.g sin θ – µ . w cos θ = 0
Ingat!
N = w cos θ. Ini adalah besar gaya normal benda yang diletakkan pada bidang miring.
F = m .g sin θ + m .g cos θ
F = 8 kg . 10 m/s2 . sin 450 + 8 kg . 10 m/s2 cos 45o
F = 80 N . ½ √2 + 80 N . ½ √2 = 40 √2 N + 40 √2 N = 80 √2 N
Jawaban: e
Nomor 5
Perhatikan gambar!
Sebuah balok berada pada bidang kasar miring ditarik dengan gaya F = 200 N. Jika massa balok 18 kg dan percepatan 3 m/s2 maka gaya gesekan yang dialami balok terhadap bidang miring adalah...
a. 180 N
b. 126 N
c. 90 N
d. 56 N
e. 54 N
Pembahasan:
Diketahui:
F = 200 N
m = 18 kg
a = 3 m/s2
Ditanya: fg = ...
Jawab:
F – w sin α – fg = m . a
fg = m . a + w sin α – F
fg = 18 kg . 3 m/s2 + 18 kg . 10 m/s2 sin 30o – 200 N
fg = 54 N + 180 N . ½ – 200 N
fg = – 56 N (negatif menunjukkan arah gaya gesekan berlawanan dengan arah gerak benda).
Jawaban: d
