Bank Soal Fisika SMA Analisis Kuantitatif Masalah Dinamika Partikel

Soal

Pilgan

Perhatikan gambar berikut.

Suatu kotak berada di atas bidang miring yang memiliki sudut kemiringan sebesar 5353^{\circ} seperti pada gambar. Kotak tersebut memiliki gaya berat sebesar 20 N dan percepatan gravitasi sebesar gg = 10 m/s2. Jika kotak tersebut tepat akan meluncur ke bawah, maka besar koefisien gesek statis antara kotak dengan bidang miring adalah ....

Catatan:

A

0,60

B

0,75

C

0,80

D

1,25

E

1,33

Pembahasan:

Diketahui:

Gambar kotak di atas bidang miring.

Sudut kemiringan bidang miring θ=53\theta=53^{\circ}

Gaya berat kotak ww = 20 N

Percepatan gravitasi gg = 10 m/s2

Kotak tepat akan bergerak \rightarrow berlaku gaya gesek statis

Ditanya:

Koefisien gesek statis μs=\mu_s=?

Dijawab:

Mula-mula meninjau gaya-gaya yang bekerja pada kotak melalui diagram bebas seperti berikut.

Karena kotak masih tepat akan bergerak meluncur ke bawah, maka berlaku hukum I Newton, yaitu:

ΣFx=0  dan  ΣFy=0\Sigma F_x=0\ \ \text{dan}\ \ \Sigma F_y=0

Untuk menentukan koefisien gesek, maka harus mengetahui besar gaya gesek yang bekerja pada benda. Naun sebelum itu, harus menghitung besar gaya normalnya. Berdasarkan gabar, gaya normal terletak pada sumbu-Y, sehingga besarnya dapat dihitung sebagai berikut.

ΣFy=0\Sigma F_y=0

Nwcos53=0N-w\cos53^{\circ}=0

N=wcos53N=w\cos53^{\circ}

N=(20)(0.6)N=\left(20\right)\left(0.6\right)

N=12N=12 N

Selanjutnya menentukan koefisien gesek melalui persamaan berikut.

ΣFx=0\Sigma F_x=0

fgwsin53=0f_g-w\sin53^{\circ}=0

fg=wsin53f_g=w\sin53^{\circ}

μsN=wsin53\mu_sN=w\sin53^{\circ}

μs=wsin53N\mu_s=\frac{w\sin53^{\circ}}{N}

μs=(20)(0,8)12\mu_s=\frac{\left(20\right)\left(0,8\right)}{12}

μs=1612\mu_s=\frac{16}{12}

μs=43\mu_s=\frac{4}{3}

μs=1,33\mu_s=1,33

Jadi, besar koefisien gesek statis antara kotak dengan bidang miring adalah 1,33.



Video
18 Januari 2022
Analisis Kuantitatif Masalah Dinamika Partikel | Fisika | Kelas X
Rangkuman

Siswa

Ingin latihan soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Guru

Ingin akses bank soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Soal Populer Hari Ini

Cek Contoh Kuis Online

Kejar Kuis

Cek Contoh Bank Soal

Kejar Soal