Soal Olimpiade Fisika Mingguan
davitsipayung. comMinggu 40 (24/11/2015)
Pengereman balok
Sebuah balok homogen bermassa M dan panjang L mula-mula bergerak ke kanan di sepanjang permukaan bidang datar licin. Kemudian balok bergerak memasuki permukaan datar kasar dengan koefisien gesek kinetik μk. Setelah waktu t dihitung sejak balok mulai memasuki permukaan bidang
kasar, ujung kiri balok tepat berhenti di batas antara permukaan bidang kasar dan licin. a. Tentukan kelajuan balok saat bergerak di permukaan bidang licin.
b. Tentukan t.
Solusi :
a. Metode 1 :
Misalkan posisi ujung kanan batang x di atas permukaan kasar.
Gaya gesek yang dialami batang :
k x
f Mg
L
Hukum kedua Newton:
2
Kelajuan batang di permukaan licin:
0 k
v gL
Metode 2 :
Misalkan posisi ujung kanan batang x di atas permukaan kasar dan kelajuan awal batang v0.
Teorema usaha energi :
gesek akhir awal
W EK EK
Kelajuan batang di permukaan licin:
Soal Olimpiade Fisika Mingguan
davitsipayung. comb.
Persamaan posisi ujung kanan batang :
2
2 k
x d x
Mg M
L dt
2
2 0
kg
d x
x
dt L
Gerak batang dari
x=0 sampai
x= L dapat dipandang sebagai gerak harmonik sederhana.
2 2
2 0
d x x dt
dengan frekuensi angular
g L
Batang berhenti dalam waktu seperempat periode gerak batang.
1 2
4 2
L t
