Bank Soal Fisika SMA Berbagai Jenis Gaya

Soal

Pilgan

Lihat Pembahasan

Perhatikan gambar berikut.

Balok A, B, dan C memiliki massa berturut-turut yaitu 6 kg, 8 kg, dan 2 kg. Ketiga balok disusun seperti pada gambar kemudian diberi gaya dorong ke kanan sebesar 19,2 N pada balok sehingga ketiga balok bergerak ke kanan. Besar gaya kontak yang diberikan balok B kepada balok C adalah ....

A

1,2 N

B

2,4 N

C

3,6 N

D

12 N

E

24 N

Pembahasan:

Diketahui:

Gambar tiga balok.

Massa balok A $m_{\text{A}}$ = 6 kg

Massa balok B  $m_{\text{B}}$  = 8 kg

Massa balok C  $m_{\text{C}}$  = 2 kg

Gaya dorong  $F$  = 19,2 N

Ditanya:

Gaya kontak yang diberikan balok B kepada balok C $F_{\text{kontak B-C}}$ = ?

Jawab:

Terdapat dua gaya yang bekerja pada sistem yaitu gaya dorong dan gaya kontak. Gaya dorong adalah jenis gaya yang terjadi akibat adanya dorongan. Gaya kontak adalah gaya yang terjadi akibat dua benda saling bersentuhan.

Untuk menyelesaikan kasus ini, gunakan hukum II Newton sebagai berikut.

$\Sigma F=ma$

Mula-mula uraikan terlebih dahulu gaya-gaya yang bekerja pada sistem seperti pada gambar berikut.

Karena sistem bergerak secara horizontal, maka cukup tinjau sumbu-X saja, maka $ΣF_y=0$ . Anggap arah kanan sebagai sumbu-X positif, sebaliknya arah kiri sebagai sumbu-X negatif. Kemudian cari besar percepatan ketiga balok terlebih dahulu dengan menganggap balok A, balok B, dan balok C sebagai satu kesatuan $\left(m_{\text{total}}=m_{\text{A}}+m_{\text{B}}+m_{\text{C}}\right)$ .

$F_x=Σma$

$F=\left(m_{\text{A}}+m_{\text{B}}+m_{\text{C}}\right)a$

$19,2=\left(6+8+2\right)a$

$a=\frac{19,2}{16}$

$a=1,2$ m/s²

Setelah itu, substitusikan besar percepatan yang sudah diperoleh untuk mencari gaya kontak antara benda B terhadap benda C melalui persamaan sebagai berikut.

$F_{\text{kontak B-C}}=m_{\text{C}}a$