Koefisien Gesekan Statis Antara Roda Dan Jalan 0.4

Rumus

one. Gaya Gesek

f
=


μ . N

f
= gaya gesek

μ


= koefisien gesekan

N = gaya normal

2. Gaya Gesek Statis

f



_s



=


μ



_s




. N

f

_s
= gaya gesek

μ



_s






= koefisien gesekan

N = gaya normal

2. Gaya Gesek Kinetik

f



_{one thousand}



=


μ



_k




. North

f
_{one thousand}= gaya gesek

μ



_k






= koefisien gesekan

N = gaya normal

3. Gaya Gesek Statis pada bidang Miring

– Gaya Normal

Northward = west . cos . α

– Saat Benda akan Bergerak

F =



f



<sub>s





maks</sub>




= westward . cos . α =



μ



_s




. N

–



Gaya Penyebab Benda Bergerak

F = w . cos . α

– Koefisien gesekan statis

– Perlambatan

a = –

μ



_k


.thousand

– Jarak

– Aplikasi Gaya Gesek

Contoh Soal

1. Sebuah balok kayu diletakkan pada sebuah meja. Massa balok 4 kg, percepatan gravitasi 10 grand/s
ⁱⁱ, koefisien gesekan antara balok dan meja adalah 0,2 dan 0,4. Analisa apakah balok bergerak, tentukan besar gaya gesekan dan percepatan balok jika gaya tariknya: six Due north, 16 N, dan xx Northward!

Jawab:

Berat balok



→



w = thousand . thou = (4) (10) = 40 Northward

Menentukan full gaya pada sumbu Y:

∑

F



_y




= 0



→



N = west = 40 N

Menentukan gaya gesekan statik maksimum:

f



<sub>s





maks</sub>




=



μ



_{due south}




. Northward



= sixteen North

Sehingga:

P (6 N) <

f



_south


(xvi N)

→





benda tidak bergerak. Sehingga:

f



_s



= 6 N dan a = 0

P (sixteen N) =

f



_south



(16 N)

→





benda tepat akan bergerak. Sehingga:

f



<sub>south



maks</sub>
= 16 North dan a = 0

P (20 Due north) >

f



_southward



(16 Northward)

→





benda bergerak

∑

F



_x




= m . a →



P –



f



_k




= yard . a



→



a = 3 m/s



²

2. Sebuah perusahaan ekspedisi barang, baru saja menurunkan sebuah peti 500 N dari truknya. Seorang pegawainya mengikatkan tali pada peti itu dan kemudian menyeret peti itu. Untuk menarik peti dari keadaan diam sampai tepat akan bergerak diperlukan gaya tarik horizontal 230 North. Begitu peti bergerak, dia hanya memerlukan gaya 200 N. Berapa koefisien gesekan statik dan kinetik antara permukaan peti dan jalan?

Jawab :

Berat balok



→



N = westward = 500 N

Peti tepat akan bergerak :

∑

F



_ten




= 0



→



P –



f



_{due south maks}




= 0



→






f



<sub>south





maks</sub>




= p = 230 N

Peti bergerak :

∑

F



_x




= 0



→



P –



f



_chiliad




= 0



→






f



_{one thousand}









= p = 230 N

Koefisien gesekan statik:

μ



_south




= 230/500 = 0,46

Koefisien gesekan kinetik:

μ



_k









= 200/500 = 0,twoscore

3. Jika sebuah kotak 10 kg ditarik dengan gaya xl N membentuk sudut 30° sepanjang permukaan meja

licin (gesekan diabaikan), hitunglah:

a. Percepatan kotak

b. Besar gaya normal yang dikerjakan permukaan meja pada balok

Jawab:

Berat kotak



→



Northward = w = m . one thousand = (10)(10) = 100 Due north

Px = P cos 30° = xx



√


three

py = P sin 30° = 20

∑

F



_y




= 0



→



N + P



_y




–



w



= 0



→






N








= 100 – 20 = 80 N

∑

F



_x




= m . a



→



P



_x





= (10) a



→






a









= 100 – 20 = 2






√


iii g/s



ⁱⁱ

4. Dua balok kayu dengan massa masing-masing 80 kg dan 100 kg bersentuhan sisi sampingnya dan diam di atas lantai licin (gesekan diabaikan). Sebuah gaya 720 Northward dikerjakan pada balok 80 kg. Hitunglah:

a. Percepatan sistem

b. Gaya kontak yang dikerjakan tiap balok pada balok lainnya

Jawab :

Berat Balok 1

→


Northward₁
= Westward = (80) (ten) = 800 Northward

Berat Balok 2



→



N



_ii




= West = (100)(10) = 1000 N

Balok ane:

∑

F



_ten




= m . a



→



720 – R



₂₁




= (80) . a

Balok ii:

∑

F



_y




= k . a



→



R



₂₁




= (100) . a

Dimana:

R



₁₂




= R




₂₁








→



720 – fourscore a = 100 a



→



a =

4 one thousand/s

²

Sehingga:

720 – R



₁₂




= (80)(four)



→



R



₁₂




= 400 Northward

R



₂₁




= (100)(4)



→



R



₂₁




= 400 Due north

5. Seorang pemain ski meluncur dari keadaan diam pada bidang miring dengan kemiringan 37° (sin 37° = 0,6). Dengan menganggap koefisien gesekan kinetik 0,10 hitung:

a. Percepatan pemain ski

b. Kelajuan pemain ski ketika bergerak selama 6 s

Jawab:

Komponen gaya berat:

W



_x




= w . sin θ = thousand . g sin θ

Due west



_y




= westward . cos θ = k . grand cos θ

Pada sumbu Y orang tidak bergerak, sehingga berlaku hukum Newton I:

∑

F



_y





= 0



→



+ Due north = westward



_y





= m . k cos θ

Pada sumbu 10, orang bergerak ke bawah dengan percepatan a sehingga berlaku hukum Newton II:

∑

F



_x




= m . a



→



wx – fk = chiliad . a



→




chiliad . thousand sin θ –



μ



_thou









.



thou . thou cos θ



= yard . a

Semua ruas dibagi k:

a =

yard sin θ –



μ



_thou









.



k . g cos θ



= 5,2 one thousand/south



²

Gunakan Rumus GLBB:

5_t
= v
+ a . t = 0 + (v,2)(6) = 31,two m/south

Bonus Soal:

Kerjakan soal-soal dibawah ini dengan baik dan benar!

1. Sebuah balok kayu ten kg diletakkan di atas lantai kasar yang memiliki koefisien gesekan 0,3 dan 0,2. Tentukan gaya gesekan yang bekerja pada balok dan percepatan balok (grand = 10 m/s



²




), jika balok didorong dengan gaya horizontal: xv N, 30 N, dan 40 North!

two. Sebuah balok kayu ten,iv kg diletakkan di atas lantai kasar, yang memiliki koefisien gesekan 0,4 dan 0,2. Balok itu ditarik dengan gaya miring ke atas 37° (sin 37° = 0,half-dozen) terhadap arah horizontal. Tentukan besar gaya gesekan dan percepatan balok jika besar P: 30 N, twoscore Due north, dan 50 North!

3. Sebuah mobil sedan 1300 kg sedang bergerak. Jika koefisien gesekan antara ban dan permukaan jalan 0,04 dan 0,02, berapakah gaya horizontal yang dihasilkan mesinnya untuk menjaga mobil bergerak dengan kecepatan tetap?

iv. Sebuah peti 25 kg diam pada sebuah lantai kasar. Gaya horizontal 80 Due north diperlukan untuk mengusahakan agar peti itu akan bergerak. Setelah balok bergerak, hanya diperlukan gaya lx Northward untuk menjaga agar balok bergerak dengan kecepatan tetap. Hitunglah koefisien gesekan statis dan kinetis antara peti dan lantai!

five. Sebuah peti kecil dengan massa 8 kg diam di atas lantai licin.

1. Berapa besarnya gaya tarik P (dengan sudut 37°) yang dapat memberikan kecepatan vii m/s setelah balok menempuh jarak 4,9 m?
   

2. Berapa besarnya gaya normal yang dikerjakan lantai pada balok?

vi. Sebuah peti kecil dengan massa 6 kg bertumpu pada dua rodanya sedang melaju dengan kelajuan iv grand/due south di atas lantai es horizontal. Jika tidak ada gesekan pada lantai es:

1. Berapa besar gaya henti P yang membentuk sudut α (sin α = 5/thirteen) yang mampu menghentikan peti setelah menempuh jarak three,ii yard?

2. Berapa besar gaya normal yang dikerjakan lantai es pada tiap roda peti? (Gaya normal pada tiap roda peti sama dengan setengah gaya normal total)
   

7. Dua balok kayu dengan massa masing-masing 20 kg dan twoscore kg, bersentuhan sisi sampingnya dan diam di atas lantai licin (gesekan diabaikan). Sebuah gaya 120 N dikerjakan pada balok twoscore kg. Hitung: Percepatan sistem dan Gaya kontak yang dikerjakan tiap balok pada balok lainnya!

8. Soal sama dengan No. vii tetapi lantai kasar dengan koefisien gesekan knetik 0,i.

9. Sebuah balok kayu fifty kg diam di puncak sebuah bidang miring dengan ketinggian v thou dan panjang lintasan miring 20 thousand. Jika gesekan pada bidang miring diabaikan dan g = ten k/southwardⁱⁱ:

1. Berapa lama waktu yang diperlukan balok untuk meluncur ke dasar bidang miring?

2. Hitung gaya yang dikerjakan bidang pada balok!

10. Sebuah balok viii kg terletak pada bidang miring bersudut 37° yang licin (tanpa gesekan). Sebuah gaya P sejajar bidang dikerjakan pada balok dengan arah ke atas. (sin 37° = 0,six) Berapa besar gaya P jika balok bergerak:

1. Dengan kecepatan tetap?

2. Dengan percepatan 0,ii k/south 2 ke atas?

3. Dengan percepatan 0,2 m/southward 2 ke bawah?

11. Diketahui m_one
= 1 kg, one thousand_two
= iv kg. Balok m₂
ditarik oleh gaya F. Koefisien gesekan statis antara balok one thousand₁
dan m₂
adalah 0,5 dan koefisien gesekan kinetis antara balok one thousand₂
dan bidang alas 0,ii. Tentukan gaya F maksimum agar balok m_ane
tetap berada di atas balok m₂
selama bergerak!

12. Sebuah balok 6 kg diam di puncak bidang miring yang memiliki sudut kemiringan 30° terhadap arah horisontal. Jika balok dibiarkan bebas, maka balok akan meluncur ke bawah bidang dan dalam waktu ii,5 s menempuh jarak 4 chiliad. Hitung:

1. Percepatan balok
   

2. Koefisien gesekan kinetik antara bidang dan balok
   

3. Gaya gesekan dan gaya normal yang bekerja pada balok
   

thirteen. Sebuah balok kayu yang massanya 800 gram meluncur pada bidang datar dengan kecepatan 19,6 m/s. Jika koefisien gesekan kinetik antara bidang dan balok adalah 0,2, berapajah jauh dan lama balok itu bergerak?

14. Untuk menentukan koefisien gesekan kinetik sebuah permukaan horisontal terhadap kayu, sebuah balok kayu diluncurkan di atas permukaan itu dengan kecepatan 3 m/s. Amir mengukur panjang lintasan yang ditempuh balok sampai berhenti, dan dia mendapatkan hasil pengukuran 7,5 m. Jika g = 10 m/s 2 , tentukan koefisien gesekan permukaan itu!