Gerak pada bidang datar licin

Untuk interaksi antara buku dan bumi seperti yang digambarkan di bawah berlaku

E. Penerapan Hukum-hukum Newton tentang Gerak

1. Gerak pada bidang datar licin

Sekali lagi diingatkan bahwa pada lantai yang licin dianggap tidak ada gesekan oleh permukaan lantai pada benda yang diletakkan di atasnya, sehingga ketika benda ditarik

dianggap tidak ada hambatan akibat gesekan benda dengan lantai. Dalam hal ini, gaya oleh lantai pada benda hanya berupa gaya tekan normal, yaitu gaya yang tegak lurus dengan bidang persentuhan antara benda dan lantai.

Contoh Soal 3.6

Sebuah peti yang massanya 12 kg terletak di atas lantai yang licin. Peti diikat dengan seutas tali dan ditarik dengan gaya 48 N (Lihat gambar di bawah ). Berapakah percepatan peti dan gaya tekan lantai pada peti, jika:

a) tali ditarik mendatar?

b) tali ditarik membetuk sudut 60^o,

Penyelesaian Diketahui: 𝑔 = 10 m s⁄ 2 m = 12 kg; F = 48 N; θ = 60o

108 Ditanyakan: a) 𝑎 = ⋯ ? 𝑁 = ⋯ ? jika 𝜃 = 0° (Gambar 3.8 ) b) 𝑎 = ⋯ ? 𝑁 = ⋯ ? jika 𝜃 = 60°(Gambar 3.9 Jawab: a) 𝐹 = 𝑚𝑎 b) 𝑎 = ^𝐹 𝑚⁼ 48 12^{= 4 m s} 2 ⁄

Karena peti tidak bergerak vertikal (y), maka resultan gaya sejajar sumbu-y nol ∑𝐹_𝑦= 0 𝑁 − 𝑤 = 0 𝑁 = 𝑤 = 𝑚𝑔 = (12 kg)(10 m s⁄ ) = 120 N ² c) 𝐹 cos 𝜃 = 𝑚𝑎 𝑎 =^{𝐹 cos 𝜃} 𝑚 𝑎 = ^{(48 N)(cos 60} °) 12 kg ⁼ (48 N)(1 2) 12 kg ^{= 2 m s} 2 ⁄

Gambar 3.8 Diagram Gaya Tarik Mendatar ^{Gambar 3.9 Diagram Gaya Tarik} Membentuk Sudut 𝜃

Karena tidak ada gerak vertikal (sumbu-y), maka resultan gaya sejajar sumbu-y nol ∑𝐹_𝑦= 0 𝑁 + 𝐹 sin 𝜃 − 𝑤 = 0 𝑁 = 𝑤 − 𝐹 sin 𝜃 𝑁 = 𝑚𝑔 − 𝐹 sin 𝜃 𝑁 = (12 kg)(10 m s⁄ ) − (48 N)(sin 602 °) 𝑁 = 120 N − (48 N) (^√3 2) 𝑁 = 78,43 N

Pada kasus ini gaya tekan dari lantai pada peti lebih kecil dibanding pada pertanyaan (a)

Contoh Soal 3.7

Dua peti 𝑚₁dan 𝑚₂ masing-masing massanya 12 kg dan 10 kg dihubungkan dengan seutas tali yang ringan. Kedua peti tersebut terletak di atas lantai yang licin, dan pada peti yang kedua ditarik dengan gaya 44 N mendatar (lihat Gambar di bawah ).

Hitunglah:

a) percepatan masing-masing peti; dan b) tegangan tali. Penyelesaian Diketahui: 𝑚₁=12 kg 𝑚₂= 10 kg 𝐹 = 44 N arah mendatar

110

𝑚

₁ Ditanyakan: a) 𝑎 = ⋯ ? b) 𝑇 = ⋯ ? Jawab:

a) Pada Gambar 3.10, peti 1 dan 2 dalam satu sistem yang dihubungkan dengan tali, sehingga percepatan peti 1 dan 2 sama, yaitu sama dengan percepatan sistem

𝑎₁= 𝑎₂= 𝑎

∑ 𝐹_𝑥 = 𝑚𝑎

𝐹 − 𝑇₂+ 𝑇₁= (𝑚₁+ 𝑚₂)𝑎

𝑇₁ adalah gaya tarik oleh tali pada peti 1, dan 𝑇₂ adalah gaya tarik oleh tali pada peti 2. Kedua gaya tarik ini oleh tali yang sama, karena tali dianggap tidak bermassa, maka tegangan tali di setiap bagian sama,𝑇₁= 𝑇₂,

sehingga

𝐹 − 𝑇₂+ 𝑇₁= (𝑚₁+ 𝑚₂)𝑎 44 N = (12 kg + 10 kg)𝑎

𝑎 = 2 m s⁄ ² Jadi percepatan peti 1 dan 2 sama, yaitu 2 m s⁄ ² b) Tegangan tali

Menggunakan gaya-gaya yang bekerja pada peti 1 ∑ 𝐹 = 𝑚₁𝑎 𝑇₁= 𝑚₁𝑎 = (12 kg)(2 m s⁄ ) = 24 N ²

Gaya yang bekerja pada peti 1 oleh tali (atau sama dengan tegangan tali pada peti 1) sebesar 24 N.

𝑚

₂

𝑻

₂

𝑻

₁ F

Atau cara lain menggunakan peti 2

∑ 𝐹 = 𝑚₂𝑎 𝐹 − 𝑇₂ = 𝑚₂𝑎

(44 N) − 𝑇₂= (10 kg)(2 m s⁄ ) 2 𝑇₂ = 44 N − 20 N = 24 N

Tegangan tali pada peti 2 sebesar 24 N.

Jadi besar tegangan tali pada peti 1 dan 2 sama, yaitu 24 N.

2. Gerak pada Bidang Datar dengan Gaya Gesek

Ketika kita menarik balok di atas lantai yang kasar belum tentu balok segera bergeser (Gambar 3.11). Hal ini terjadi karena gesekan pada benda oleh lantai yang kasar memberikan efek menghambat yang disebut gaya gesek (f). Gaya gesek padabalok yang ditarik tetapi belum

bergerak disebut gaya gesek statik (fs), dan gaya gesek pada balok yang sedang bergerak disebut gaya gesek kinetik (fk).

Arah gaya gesek berlawanan dengan arah tarikan atau arah gerak balok. Besar gaya gesek adalah

𝑓_𝑠< 𝜇_𝑠𝑁dan 𝑓_𝑠= resultan gaya tarik yang dihambatnya (balok belum bergerak) 𝑓_𝑠= 𝜇_𝑠𝑁 (balok sesaat akan bergerak)

𝑓_𝑘= 𝜇_𝑘𝑁 (balok bergerak) Dengan

𝜇_𝑠 : koefisien gesek statik (untuk benda yang belum bergerak) 𝜇_𝑘 : koefisien gesek kinetik (untuk benda yang sedang bergerak)

𝑁 : besar gaya normal, yaitu gaya pada balok oleh lantai, arahnya tegak lurus permukaan sentuh)

112

Contoh Soal 3.8

Sebuah balok kayu yang massanya 10 kg diletakkan di atas lantai yang kasar. Percepatan gravitasi bumi 𝑔 = 9,8 m s⁄ , koefisien gesek statik dan kinetik berturut-turut 0,4 dan 2 0,2. Hitung gaya gesek yang bekerja pada balok dan percepatan balok, jika balok ditarik dengan gaya mendatar sebesar:

a) 0 N, b) 10 N, c) 20 N, d) 30 N, e) 39,2 N, f) 40 N, dan

g) Gambarkan grafik 𝑓 terhadap 𝐹.

Penyelesaian: Diketahui: 𝑚 = 20 kg 𝑔 = 9,8 m s⁄ ² 𝜇_𝑠= 0,4 𝜇_𝑘 = 0,2 Ditanyakan: a) 𝑓 = ⋯ ? 𝑎 = ⋯ ? Jika 𝐹 = 0 N b) 𝑓 = ⋯ ? 𝑎 = ⋯ ? Jika 𝐹 = 10 N c) 𝑓 = ⋯ ? 𝑎 = ⋯ ? Jika 𝐹 = 20 N d) 𝑓 = ⋯ ? 𝑎 = ⋯ ? Jika 𝐹 = 30 N e) 𝑓 = ⋯ ? 𝑎 = ⋯ ? Jika 𝐹 = 38,2 N f) 𝑓 = ⋯ ? 𝑎 = ⋯ ? Jika 𝐹 = 40 N g) Grafik 𝑓 terhadap 𝐹

Jawab:

Gaya-gaya yang bekerja pada balok ditunjukkan pada gambar berikut ini:

Dalam hal ini balok tidak mungkin bergerak vertikal (sejajar sumbu-y), maka resultan gaya sejajar sumbu-y sama dengan nol

∑𝐹_𝑦= 0 𝑁 − 𝑤 = 0 𝑁 = 𝑤 = 𝑚𝑔

Sehingga gaya gesek statik maksimum yang bekerja pada balok (𝑓_{𝑠 𝑚𝑎𝑥}) 𝑓_{𝑠 𝑚𝑎𝑥} = 𝜇_𝑠𝑁 = 𝜇_𝑠𝑚𝑔 = (0,4)(10 kg)(9,8 m s⁄ ) = 39,2 N ²

a) Jika 𝐹 = 0 N, berarti𝐹 < 𝜇_𝑠𝑁, maka balok belum bergerak (𝑎 = 0) sehingga berlaku

∑𝐹_𝑥= 0 𝐹 − 𝑓_𝑠 = 0 𝑓_𝑠= 𝐹 = 0 N

b) Jika 𝐹 = 10 N, berarti 𝐹 < 𝜇_𝑠𝑁, maka balok belum bergerak (𝑎 = 0) sehingga berlaku

∑𝐹_𝑥= 0 𝐹 − 𝑓_𝑠 = 0 𝑓_𝑠= 𝐹 = 10 N

114

c) Jika 𝐹 = 20 N, berarti 𝐹 < 𝜇_𝑠𝑁, maka balok belum bergerak (𝑎 = 0) sehingga berlaku

∑𝐹_𝑥= 0 𝐹 − 𝑓_𝑠 = 0 𝑓_𝑠= 𝐹 = 20 N

Jika 𝐹 = 30 N, berarti𝐹 < 𝜇_𝑠𝑁, maka balok belum bergerak (𝑎 = 0) sehingga berlaku

∑𝐹_𝑥= 0 𝐹 − 𝑓_𝑠 = 0 𝑓_𝑠= 𝐹 = 30 N

Jadi, jika balok belum bergerak, gaya gesek pada balok besarnya sama dengan gaya tariknya

d) Jika 𝐹 = 39,2 N, berarti 𝐹 = 𝜇_𝑠𝑁, maka balok masih diam (𝑎 = 0) tetapi tepat akan bergerak (𝐹 ditambah sedikit, balok langsung bergerak). Dalam hal ini ∑𝐹_𝑥= 0

𝐹 − 𝑓_𝑠 = 0 𝑓_𝑠= 𝐹 = 39,2 N

Gaya gesek 39,2 N adalah gaya gesek statik maksimum dari lantai pada balok tersebut.

e) Jika 𝐹 = 40 N, berarti𝐹 > 𝜇_𝑠𝑁, maka balok sudah bergerak, sehingga gaya gesek yang bekerja pada balok bukan lagi gaya gesek statik, melainkan gaya gesek kinetikyang besarnya 𝑓_𝑘 = 𝜇_𝑘𝑁 = 𝜇_𝑘𝑚𝑔 = (0,2)(10 kg)(9,8 m s⁄ ) =2 19,6 N. Percepatan balok sebesar

𝐹 − 𝑓_𝑘 = 𝑚𝑎 40 N − 𝜇_𝑘𝑁 = 𝑚𝑎 40 N − 19,6 N = (10 kg)𝑎 𝑎 = ^{20,4 N} 10 kg ^{= 1,04 m s} 2 ⁄

𝑚

₃

𝑚

₁

𝑚

₂

f) Grafik hubungan gaya gesek (𝑓) dan gaya tarik pada balok (𝐹) ditunjukkan pada gambar di bawah ini

Contoh Soal 3.9

Dua balok 𝑚₁ dan 𝑚₂ masing-masing massanya 2 kg dan 3 kg dihubungkan balok 𝑚₃ dengan tali melalui katrol (Gambar di atas ). Massa tali, massa katrol, dan gesekan antara tali dengan katrol sangat kecil sehingga dapat diabaikan. Koefisien gesek statik dan kinetik antara balok dan meja berturut-turut adalah 0,4 dan 0,2.

a) Berapakah massa balok 3 (𝑚₃) agar sistemtepat akan bergerak? b) Jika 𝑚₃= 5 kg berapakah percepatan sistem tersebut?

116 Penyelesaian Diketahui: 𝑚₁ = 2 kg, 𝑚₂ = 3 kg, 𝜇_𝑠 = 0,4, 𝜇_𝑘 = 0,2 Ditanyakan: 𝑚₃ = ...? 𝑎 = ...? Jawab: a) Massa balok 3 ∑𝐹_𝑥 = 0 𝑚₃𝑔 − 𝑇₃+ 𝑇₃− 𝑓_𝑠2− 𝑓_𝑠1− 𝑇₂+ 𝑇₂− 𝑇₁+ 𝑇₁= 0

karena massa tali dan katrol serta gesekan antara tali dan katrol sangat kecil sehingga pengaruhnya dapat diabaikan, maka tegangan tali di setiap bagian sama (Gambar 3.12)

𝑤

₁

𝑤

₂

𝑤

₃

𝑁

₁

𝑁

₂

𝑓

₁

_𝑓

₂

𝑇

₁

𝑇

₁

𝑇

₂

𝑇

₂

𝑇

₃

𝑇

₃

𝑇₁= 𝑇₂= 𝑇₃ 𝑚₃𝑔 − 𝑓_𝑠2− 𝑓_𝑠1= 0 𝑚₃𝑔 − 𝑓_𝑠2− 𝑓_𝑠1= 0 𝑚₃𝑔 − 𝜇_𝑠𝑁₂− 𝜇_𝑠𝑁₁= 0 𝑚₃𝑔 − 𝜇_𝑠𝑚₂𝑔 − 𝜇_𝑠𝑚₁𝑔 = 0 𝑚₃− 𝜇_𝑠𝑚₂− 𝜇_𝑠𝑚₁ = 0 𝑚₃− (0,4)(3 kg) − (0,4)(2 kg) = 0 𝑚₃= 2 kg

Jika 𝑚₃= 2 kg, maka sistem sesaat akan bergerak, sehingga agar sistem bergerak 𝑚₃> 2 kg.

b) Percepatan sistem jika 𝑚₃= 5 kg ∑𝐹_𝑥= 𝑚_𝑡𝑎 𝑚₃𝑔 − 𝑓_𝑘2− 𝑓_𝑘1 = (𝑚₁+ 𝑚₂+ 𝑚₃)𝑎 𝑚₃𝑔 − 𝜇_𝑘𝑁₂− 𝜇_𝑘𝑁₁= (𝑚₁+ 𝑚₂+ 𝑚₃)𝑎 𝑚₃𝑔 − 𝜇_𝑘𝑚₂𝑔 − 𝜇_𝑘𝑚₁𝑔 = (𝑚₁+ 𝑚₂+ 𝑚₃)𝑎 (5 kg)(9,8 m s⁄ ) − (0,2)(3kg)(9,8 m s2 ⁄ ) − (0,2)(2 kg)(9,8 m s2 ⁄ ) 2 = (2 kg + 3kg + 5kg)𝑎 (49 kg m s⁄ ) − (5,88 kg m s2 ⁄ ) − (3,92 kg m s2 ⁄ ) = (10 kg)𝑎 2 𝑎 = 3,92 m s⁄ ²

118

3. Gerak pada Bidang Miring

Contoh Soal 3.10

Dua balok yang massanya sama 2 kg saling dihubungkan menggunakan tali melalui katrol (Gambar 3.13). Jika 𝜃 = 30°, 𝑔 = 10 m s⁄ ,𝜇2 _𝑠= 0,4, 𝜇_𝑘 = 0,1, massa tali dan katrol serta gesekan tali dengan katrol dapat diabaikan, tentukan (a) percepatan balok, dan (b) tegangan talinya!

Penyelesaian Diketahui: 𝑚₁= 𝑚₂ = 2 kg 𝜃 = 30^° 𝑔 = 10 m s⁄ 2 𝜇_𝑠= 0,4 𝜇_𝑘 = 0,1 Ditanyakan: 𝑎 = ⋯ ? 𝑇 = ⋯ ?

Jawab:

Pada Gambar 3.14, gaya gesek oleh bidang miring pada balok 1 belum digambar, karena belum diketahui sistem bergerak ke kanan atau ke kiri. Gaya gesek bersifat menghambat gerak, jika sistem bergerak ke kanan maka gaya gesek ke kiri, demikian sebaliknya. Jika 𝑤₁sin 𝜃 > (𝑤₂+ 𝑓_𝑠) maka sistem bergerak ke kiri, dan

Jika (𝑤₁sin 𝜃 + 𝑓_𝑠) < 𝑤₂ maka sistem bergerak ke kanan.

Jika (𝑤₁sin 𝜃 + 𝑓_𝑠) = 𝑤₂ maka sistem tepat akan bergerak ke kanan.

𝑤₁sin 𝜃 = 𝑚₁𝑔 sin 30° = (2 kg)(10 m s⁄ )(2 ¹ 2) = 10 N 𝑤₂= 𝑚₂𝑔 𝑤₂= (2 kg)(10 m s⁄ ) = 20 N 2 𝑓_𝑘= 𝜇_𝑘𝑁 𝑓_𝑘= 𝜇_𝑘𝑤₁cos 𝜃 𝑓_𝑘= 𝜇_𝑘(𝑚₁𝑔)(cos 30^°) 𝑓_𝑘= (0,1)(2 kg)(10 m s⁄ ) (2 ^√3 2) = √3 = 1,7 N 𝑓_𝑠= 𝜇_𝑠𝑁 𝑓_𝑠= 𝜇_𝑠𝑤₁cos 𝜃 𝑓_𝑠= 𝜇_𝑠(𝑚₁𝑔)(cos 30^°) 𝑓_𝑠= (0,4)(2 kg)(10 m s⁄ ) (2 ^√3 2) = 4√3 = 6,8 N

120

a)

Karena (𝑤₁sin 𝜃 + 𝑓_𝑠) < 𝑤₂ maka sistem bergerak ke kanan, dengan percepatan: ∑𝐹 = 𝑚𝑎

𝑤₂− 𝑇 + 𝑇 − 𝑇 + 𝑇 − 𝑤₁sin 𝜃 − 𝑓_𝑘= (𝑚₁+ 𝑚₂)𝑎

karena massa tali dan katrol serta gesekan antara tali dan katrol dapat diabaikan, maka tegangan tali di setiap bagian sama, sehingga

𝑚₂𝑔 − 𝑚₁𝑔 sin 30^°− 𝜇_𝑘𝑤₁cos 𝜃 = (𝑚₁+ 𝑚₂)𝑎 20 N − 10 N − 1,7 N = (2 kg + 2 kg)𝑎 𝑎 =^8,3 4 ^{= 2,075 m s} 2 ⁄ Jadi percepatan balok besarnya 2,075 m s⁄ . 2

b)

Tegangan tali ∑𝐹 = 𝑚𝑎 𝑤₂− 𝑇 = 𝑚₂𝑎 𝑚₂𝑔 − 𝑇 = 𝑚₂𝑎 (2 kg)(10 m s⁄ ) − 𝑇 = (2 kg)(2,075 m s² ⁄ ) 2 𝑇 = 20 N − 4,15 N = 15,85 N

Atau menggunakan balok 1 ∑𝐹 = 𝑚𝑎

𝑇 − 𝑤₁sin 𝜃 − 𝑓_𝑘 = 𝑚₁𝑎

𝑇 − 10 𝑁 − 1,7 𝑁 = (2 kg)(2,075 m s⁄ ) 2 𝑇 = 15,85 N

Jadi hasilnya sama,

yaitu besarnya tegangan tali 5,85 N.

𝑤

₂

𝑇

Rangkuman

1) Bentuk interaksi suatu benda pada benda lainnya dinyatakan dalam besaran yang disebut gaya, sehingga gaya yang bekerja pada suatu benda harus dapat dinyatakan “gaya bekerja pada benda apa oleh benda apa”. Gaya adalah besaran vektor, dan satuan gaya adalah Newton (N).

2) Hukum I Newton: Jika tidak ada resultan gaya yang bekerja pada suatu benda, maka benda akan tetap diam atau glb.Hukum I Newton disebut juga Hukum Kelembaman. 3) Hukum II Newton: Percepatan gerak suatu benda berbanding lurus dengan resultan

gaya yang bekerja pada benda itu dan berbanding terbalik dengan massa benda itu (𝐅 = 𝑚𝒂).

4) Hukum III Newton: Jika benda pertama mengerjakan gaya pada benda kedua, maka benda kedua mengerjakan gaya yang besarnya sama dan berlawanan arah pada benda pertama

(𝐅_aksi= − 𝐅_reaksi)

5) Setiap benda yang massanya 𝑚 mendapatkan gaya tarik (gravitasi) oleh bumi yang disebut berat (𝐰), besarnya dinyatakan: 𝑤 = 𝑚𝑔.

6) Penerapan hukum-hukum Newton tentang gerak untuk memecahkan masalah dinamika benda pada bidang datar, miring, licin, kasar. Pada bidang kasar, pada benda akan bekerja gaya gesekan statik dan kinetik, yaitu:

𝑓_𝑠< 𝜇_𝑠𝑁 (benda belum bergerak) 𝑓_𝑠= 𝜇_𝑠𝑁 (benda sesaat akan bergerak) 𝑓_𝑘= 𝜇_𝑘𝑁 (benda bergerak)

122

Soal-soal

1.

Seseorang dengan massa 60 kg berada dalam lift yang sedang bergerak ke bawah dengan kecepatan tetap 15 m/s (lihat Gambar 3.24). Jika percepatan gravitasi bumi 10 m s⁄ , berapakah besar gaya normal yang dikerjakan lantai lift pada orang ² tersebut?

2.

Mobil y a n g massanya1,2tonmula-mula diam kemudian bergerak dan setelah5sekon kecepatannya menjadi 20 m/s. Berapakah gaya dorong yang bekerja pada mobil tersebut?

3.

Seorang supir mengendarai mobil yang massanya 1,3 ton di jalan yang lurus dengan kecepatan tetap 72 km/jam. Tiba-tiba pada jarak 25 m di depannya ada seseorang menyeberang, sehingga ia langsung menginjak rem dan mobil berhenti 5 m di depan orang tersebut. Berapakah besar gaya rem rata-rata yang bekerja pada mobil tersebut?

4.

Sebuah benda yang mula-mula diam di atas lantai licin didorong dengan gaya konstan selama selang waktu ∆𝑡, sehingga benda mencapai kelajuan 𝑣.Bila percobaan diulang, tetapi dengan besar gaya dua kali semula, berapakah selang waktu yang diperlukan untuk mencapai kelajuan yang sama?

5.

Sebuah balok diikat dengan tali dan digantung (lihat Gambar berikut). Gambarkan gaya-gaya yang bekerja pada balok tersebut dan pasangan aksi-reaksinya.

6.

Diketahui percepatan gravitasi bumi besarnya 9,8 m s⁄ dan percepatan gravitasi di ² bulan besarnya seperlima besar percepatan gravitasi bumi. Suatu benda yang massanya 2 kg, berapakah beratnya bila diukur di bulan?

7.

Balok A bermassa 30 kg yang diam di atas lantai licin dihubungkan dengan balok B yang bermassa 10 kg menggunakan tali melalui sebuah katrol (lihat gambar di bawah ). Massa katrol dan tali serta gesekan tali dengan katrol sangat kecil sehingga dapat diabaikan. Balok B mula-mula ditahan kemudian dilepaskan sehingga bergerak turun. Berapakah tegangan tali dan percepatan sistem tersebut?

8.

Tiga balok 𝑚₁, 𝑚₂, dan 𝑚₃yang massanya sama, yaitu 2 kg, saling dihubungkan dengan tali melalui sebuah katrol (lihat gambar di bawah ). Sistem tersebut bergerak ke kanan dengan percepatan tetap 2 m s⁄ . Massa tali dan katrol serta gesekan antara ² tali dan katrol dapat diabaikan, 𝑔 = 10 m s⁄ , tentukan tegangan tali pada sistem 2 tersebut, jika:

124

a) permukaan meja licin; dan

b) koefisien gesek statik dan kinetik antara balok dan meja masing-masing adalah 0,2 dan 0,1.

9.

Balok yang bermassa 8 kg terletak di atas bidang miring kasar dengan koefisien gesek kinetiknya 0,1 (lihat gambar di bawah ). Berapakah gaya luar minimal yang dibutuhkan untuk menahan balok agar tidak meluncur ke bawah? (sin 37^o = 0,6, cos 37^o = 0,8, 𝑔 = 10 m s⁄ , µ2 k = 0,1).

10.

Balok 𝑚₁ yang massanya 2 kg dihubungkan dengan balok 𝑚₂ menggunakan tali melalui katrol (lihat gambar di bawah ). Jika 𝜃 = 30^°, 𝑔 = 9,8 m s⁄ , 𝜇² _𝑠= 0,4, 𝜇_𝑘 = 0,1, massa tali dan katrol serta gesekan tali dengan katrol dapat diabaikan, tentukan

(a) massa 𝑚₂ agar sistem tepat akan bergerak (b) percepatan balok jika 𝑚₂= 5 kg

126

BAB 4

USAHA

Peta Konsep

USAHA

Gaya

GAYA DAN USAHA

Perpindahan ^{Grafik Gaya}

terhadap Perpindahan Usaha

http://www.google.com.

Usaha atau kerja sering diartikan sebagai upaya atau kegiatan untuk mencapai tujuan tertentu. Misalnya usaha untuk memenangkan lomba karate, usaha untuk mencapai finis dalam lomba lari, atau usaha untuk menjadi juara badminton. Contoh lainnya untuk meraih tujuan berupa pengetahuan seseorang melakukan usaha berupa kegiatan belajar. Seekor sapi melakukan usaha untuk menggerakkan gerobak hingga berjalan sesuai tujuan pengemudinya. Selama orang melakukan kegiatan maka dikatakan dia berusaha, tanpa mempedulikan tercapai atau tidak tujuannya.Lalu bagaimanakah arti usaha dalam fisika? Setelah mempelajari bab ini diharapkan kalian akan mampu memahami usaha dan kaitannya dengan gaya serta dapat menerapkannya dalam kehidupan sehari-hari dengan berbagai pemecahan masalahnya

128