Benda bermassa m = 20 kg berada di atas lantai kasar ditarik oleh gaya F = 14 N ke arah kanan. Jika koefisien gesekan statis antara benda dan lantai adalah 0,4 dengan koefisien gesekan kinetis 0,2 tentukan besarnya : a) Gaya normal b) Gaya gesek antara benda dan lantai
A) gaya normal = 100 Newton
B) gaya gesek antara benda dan lantai = 12 Newton
C) percepatan gerak benda = 0 m/s²
texttt{ }
PEMBAHASAN
Marilah kita sebelumnya mengingat kembali rumus Gaya Gesekan dan Hukum Newton ke – 2 sebagai berikut ini:
boxed{f = mu N}f=μN
boxed{Sigma F = ma}ΣF=ma
dimana:
f = gaya gesekan ( Newton )
μ = koefisien gesekan
N = gaya normal ( Newton )
ΣF = resultan gaya ( Newton )
m = massa benda ( kg )
a = percepatan benda ( m/s² )
Mari kita sekarang mencoba menyelesaikan soalnya.
texttt{ }
Diketahui:
massa benda = m = 10 kg
gaya tarik = F = 12 N
koefisien gesekan statis = μs = 0,2
koefisien gesekan kinetis = μk = 0,1
Ditanyakan:
A) gaya normal = N = ?
B) gaya gesek = f = ?
C) percepatan gerak benda = a = ?
Penyelesaian:
Soal A)
Untuk mencari gaya normal maka kita akan meninjau gaya – gaya vertikal berikut ini:
Sigma F_y = 0ΣFy=0
N – w = 0N−w=0
N = wN=w
N = mgN=mg
N = 10 times 10N=10×10
boxed{N = 100 texttt{ Newton}}N=100 Newton
texttt{ }
Soal B)
Mula – mula kita akan mencari gaya gesek statik maksimum sebagai berikut ini:
f_s = mu_s Nfs=μsN
f_s = 0,2 times 100fs=0,2×100
boxed{f_s = 20 texttt{ Newton}}fs=20 Newton
texttt{ }
Berhubung gaya gesek statik maksimum lebih besar dari gaya tarik yang diberikan , maka benda tidak bergerak. Gaya gesek yang bekerja akan sama dengan gaya tarik yang diberikan.
Sigma F_x = 0ΣFx=0
F – f = 0F−f=0
f = Ff=F
boxed{f = 12 texttt{ Newton}}f=12 Newton